Die Impfung fördert eine überlegene funktionelle Antikörperbreite im Vergleich zur natürlichen Infektion mit SARS-CoV-2
In einer kürzlich veröffentlichten Studie medRxiv* Preprint-Server bewerteten die Forscher die Stärke und Breite der Antikörper (Ab)-Erkennung und Effektorfunktion bei gesunden und Hochrisikopersonen nach einer natürlichen SARS-CoV-2-Infektion oder einer Impfung gegen die Messenger-Ribonukleinsäure (mRNA)-Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19). .
Lernen: Die SARS-CoV-2-mRNA-Impfung löst breite und starke Fc-Effektorfunktionen für VOCs in gefährdeten Bevölkerungsgruppen aus. Bildnachweis: Yurchanka Siarhei/Shutterstock
Hintergrund
Das Auftreten von besorgniserregenden Varianten des Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) mit schwerem akutem respiratorischem Syndrom (SARS-CoV-2) hat die Wirksamkeit des COVID-19-Impfstoffs und die serologischen Immunantworten bedroht. Die durch Impfungen und natürliche Infektionen induzierte Immunität weist mehrere Unterscheidungen hinsichtlich der Ab-Antworten auf, die bei Hochrisikopopulationen wie gebärfähigen Frauen noch ausgeprägter sein können. Die Breite und das Ausmaß der kreuzreaktiven Ak-Effektorfunktionen haben wesentliche Auswirkungen auf den Immunschutz bei verschiedenen Personen im Hinblick auf weitere virale Diversifikationen.
Über das Studium
In der vorliegenden Studie analysierten die Forscher die Ab-Fc-vermittelten Effektorfunktionen und das Ausmaß und die Merkmale der Ab-Reaktionen auf SARS-CoV-2 VOCs und endemische CoVs bei gesunden und anfälligen Personen.
Die Seren wurden von geimpften Personen erhalten, die doppelte Dosen von entweder mRNA-1273 (n = 2) oder BNT162b2 (n = 85) Impfstoffen erhalten hatten und zuvor SARS-CoV-2 während der Dominanz des Wuhan-Hu-1 (Vorfahren)-Stamms (n =57 Personen) oder keine vorherige SARS-CoV-2-Exposition [negative for SARS-CoV-2 nucleocapsid (N) protein, n=38]. Zusätzlich wurden Serumproben von 50 geimpften und 38 rekonvaleszenten Schwangeren (Hochrisiko- und immunologisch gefährdete Personen) gewonnen.
Die COVID-19-Diagnose wurde durch Analyse der reversen Transkriptions-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR) bei rekonvaleszenten Personen bestätigt. Die UMAP-Analyse (Uniform Manifold Approximation and Projection) wurde durchgeführt, um Unterschiede und Ähnlichkeiten in Ab-Profilen seropositiver Personen zu bewerten, und das Team bewertete Korrelationen zwischen dem Vorfahrenstamm und VOCs für Ab-Isotypen. Darüber hinaus untersuchte das Team potenzielle Unterschiede in der FcγR-Tetramer-Bindungskapazität und Unterklassen zwischen Abs zu VOCs, da beide Ab-Effektor-Funktionsunterschiede vermitteln.
Breitenwerte und Potenzkurven wurden für Immunglobulin A (IgA), IgG und IgM für die VOCs erhalten, die über das gesamte SARS-CoV-2-Spike (S)-Protein oder die S-Protein-Rezeptor-Bindungsdomäne (RBD) hinweg getestet wurden. Für jeden Teilnehmer wurden Ak-abhängige zelluläre Zytotoxizität (ADCC), Ak-abhängige Komplementablagerung (ADCD) und Phagozytose-Aktivitäten für ganze S- oder S-RBD-Antigene gegen getestete VOCs bewertet.
Darüber hinaus untersuchte das Team, ob Ab-Fc-Effektorfunktionen durch das Middle East Respiratory Syndrome (MERS) CoV, SARS-CoV-1, die Beta(β)-CoVs HKU1 und OC4 sowie die Alpha(α)-CoVs 229E und NL63 ausgelöst werden könnten. Für die Antigen- und Fc-Rezeptorexpression wurden SARS-CoV-2-Antigene transient in HEK293- oder Expi293-Zellen exprimiert, und antigenspezifische Aks wurden mithilfe von Fc-Array-Assays charakterisiert. Antigen-spezifische Abs, die spezifisch für humane Ig-Isotypen und -Unterklassen sind, wurden bewertet, und die Phagozytose wurde basierend auf der Analyse der Durchflusszytometrie (FC) und den Scores der mittleren Fluoreszenzintensität (MFI) bewertet.
Ergebnisse
Eine ähnliche Bindung und funktionelle Breite wurde bei gesunden Individuen und immunologisch anfälligen schwangeren Frauen beobachtet. Die Ak-Antworten korrelierten eher mit IgG als mit IgA, eher mit S RBD als mit dem gesamten S und eher mit geimpften Individuen als mit Rekonvaleszenten. Bei Rekonvaleszenten wurde jedoch eine stärkere Ab-Funktion gegen OC43 beobachtet, was auf eine dichotome Erkennung zwischen entfernten und nahen menschlichen CoVs (hCoVs) hinweist, die mit einer früheren COVID-19-Geschichte in Verbindung stehen.
Die IgM-Ab-Breite war bei Rekonvaleszenten größer, während die IgG-Ab-Breite bei Impflingen größer war und die IgA-Ab-Breite zwischen den beiden Gruppen vergleichbar war. Für IgG wurden starke Inter-VOC-Korrelationen beobachtet. Die Breite der IgM-Abs war bei Rekonvaleszenten größer als bei mRNA-Impflingen, die IgA-Titer waren zwischen den beiden Gruppen vergleichbar und die Breite der IgG-Abs war bei Impflingen deutlich größer, mit deutlicheren Unterschieden für S RBD statt für die gesamte S.
Die Titer der IgG-Unterklassen (insbesondere IgG1 und 3) waren bei seropositiven Personen über VOCs hinweg stärker und breiter als bei SARS-CoV-2-naiven Personen. Die Breitenunterschiede zwischen den Unterklassen zwischen Geimpften und Rekonvaleszenten waren bei S RBD größer als bei Volllängen-S größer für S RBD als S in voller Länge.
Funktionelle Ak-Antworten waren bei Impflingen oder Rekonvaleszenten für den Ahnenstamm und SARS-CoV-2-VOCs äquivalent oder größer, mit Ausnahme der Komplementablagerung gegen den Ahnenstamm voller Länge S. Funktionelle Ab-Antworten auf S RBD zeigten eine größere Empfindlichkeit gegenüber einer Verringerung der Serumkonzentrationen als gegenüber ganz S, mit dem ausgeprägtesten Unterschied in der Komplementablagerung und ADCC gegenüber den Beta-VOC- und Gamma-VOC-RBDs bei geimpften Personen.
Breiten-Scores, die für alle Effektorfunktionen erhalten wurden, zeigten eine deutlich verbesserte kreuzreaktive funktionelle Ak-Reaktionsbreite bei Impflingen gegenüber Rekonvaleszenten gegenüber ganzen S- und S-RBD. Bei Impflingen wurden starke auf SARS-CoV-1 gerichtete Effektorfunktionen für S in voller Länge und die Untereinheit S1 festgestellt, während bei Rekonvaleszenten kreuzreaktive funktionelle Ak-Antworten auf die Ziele fehlten.
Im Gegensatz dazu wurde bei Rekonvaleszenten eine starke Ab-Aktivität für S in voller Länge und die Untereinheit S2 von OC43 beobachtet. Größere Phagozytose wurde für HKU1 und OC43 bei Rekonvaleszenten bzw. Impflingen beobachtet; jedoch phagozytierte keine der Gruppen MERS S und αCoVs NL63 und 229E.
Fazit
Insgesamt zeigte die Studie, dass die Impfung überlegene funktionelle Ak-Breite-Reaktionen induzierte als natürliche SARS-CoV-2-Infektionen. Sowohl Impfungen als auch natürliche Infektionen induzieren Abs mit einer besser konservierten Breite von Effektorfunktionen als Neutralisationsfunktionen.
*Wichtiger Hinweis
medRxiv veröffentlicht vorläufige wissenschaftliche Berichte, die nicht von Fachleuten begutachtet wurden und daher nicht als schlüssig angesehen werden sollten, klinische Praxis/gesundheitsbezogenes Verhalten leiten oder als etablierte Informationen behandelt werden sollten.
Referenz:- Hedermann, A. et al. (2022) „SARS-CoV-2-mRNA-Impfung löst breite und potente Fc-Effektorfunktionen für VOCs in gefährdeten Bevölkerungsgruppen aus“. medRxiv. doi: 10.1101/2022.09.15.22280000. https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.09.15.22280000v1
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