Vacciner framkallar starkt korsreaktiv cellulär immunitet mot SARS-CoV-2 Omicron-varianten

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-post:audrey.hu@wecistanche.com

Jinyan Liu1*, Abishek Chandrashekar1*, Daniel Sellers1*, Julia Barrett1, Michelle Lifton1, Katherine McMahan1, Michaela Sciacca1,

Haley VanWyk1, Cindy Wu1, Jingyou Yu1, Ai-ris Y. Collier1, Dan H. Barouch1,2*

1 Beth Israel Deaconess Medical Center, Boston, MA, USA;

2 Ragon Institute of MGH, MIT och Harvard, Cambridge, MA, USA

Den mycket muterade SARS-CoV-2 Omicron-varianten (B.1.1.529) har visat sig undvika en betydande del av neutraliserande antikroppssvar som framkallas av nuvarande vacciner som kodar för WA1/2020 Spike-immunogen1, vilket resulterar i ökade genombrottsinfektioner och minskad vaccineffektivitet. Cellulära immunsvar, särskilt CD8 plus T-cellssvar, är sannolikt kritiska för skydd mot allvarlig SARS-CoV-2-sjukdom2-6. Här visar vi att cellulär immunitet inducerad av nuvarande SARS-CoV-2-vacciner är mycket korsreaktiv mot SARS-CoV-2 Omicron-varianten. Individer som fick Ad26.COV2.S- eller BNT162b2-vacciner visade varaktiga CD8 plus och CD4 plus T-cellssvar som visade omfattande korsreaktivitet mot både Delta- och Omicron-varianterna, inklusive i centrala och effektorminnescellulära subpopulationer. Median Omicron-specifika CD8 plus T-cellssvar var 82-84 procent av WA1/2020-specifika CD8 plus T-cellssvar. Dessa data tyder på att nuvarande vacciner kan ge avsevärt skydd mot allvarlig sjukdom med SARS-CoV-2 Omicron-varianten trots den avsevärda minskningen av neutraliserande antikroppssvar.

cistanche hälsofördelar: förbättra immuniteten

Nyligen genomförda studier har visat att vaccinframkallade neutraliserande antikroppar (NAbs) är avsevärt reducerade till den mycket muterade SARS-CoV-2 Omicron-varianten, vilket resulterar i snabb global spridning, inklusive genombrottsinfektioner hos fullt vaccinerade individer1. För att utvärdera korsreaktiviteten hos vaccinframkallade cellulära immunsvar mot SARS-CoV-2 Omicron-varianten, utvärderade vi CD8 plus och CD4 plus T-cellsvar hos 51 individer som vaccinerades med den adenovirusvektorbaserade Ad26. COV2.S-vaccin7 (Johnson & Johnson; N=20) eller det mRNA-baserade BNT162b2-vaccinet8 (Pfizer; N=31).

Efter BNT162b2-vaccination observerade vi höga WA1/2020-specifika NAb-svar vid månad 1, följt av en kraftig minskning av månad 8, som förväntat9,10 (Fig. 1a). Efter Ad26.COV2.S-vaccination fanns det väsentligt lägre WA1/2020-specifika NAb-svar vid månad 1, men dessa svar var mer hållbara och kvarstod vid månaderna 89,11 (Fig. 1a). Emellertid observerades minimala korsreaktiva Omicron-specifika NAbs för båda vaccinerna (Fig. 1a), i överensstämmelse med nyare data i frånvaro av ytterligare förstärkning1. Receptorbindande domän (RBD)-specifika bindande antikroppssvar bedömdes med ELISA och visade liknande trender, med minimala korsreaktiva Omicron-specifika bindande antikroppar (Fig. 1b). I motsats till antikroppssvar, spikspecifika cellulära immunsvar bedömdes av poolade peptid IFN-g ELISPOT-analyser visade väsentlig korsreaktivitet mot Omicron (Utökad data Fig. 1). Vi bedömde därefter Spike-specifika CD8 plus och CD4 plus T-cellsvar genom intracellulära cytokinfärgningsanalyser. Ad26.COV2.S inducerade median spikspecifika IFN-g CD8 plus T-cellssvar på 0.061 procent, 0.062 procent och {{ 72}}.051 procent mot WA1/2020, Delta respektive Omicron, månad 8 efter vaccination (Fig. 2a). BNT162b2 inducerade median Spike-specifika IFN-g CD8 plus T-cellsvar på 0,028 procent och 0,023 procent mot WA1/2020 respektive Omicron vid månad 8 efter vaccination (Fig. 2a). Dessa data tyder på att Omicron-specifika CD8 plus T-cellssvar var 82-84 procent korsreaktiva med WA1/2020-specifika CD8 plus T-cellssvar. Spike-specifika IFN-g CD4 plus T-cellsvar framkallade av Ad26.COV2.S var en median på 0,026 procent, 0,030 procent och 0,029 procent mot WA1/2020, Delta respektive Omicron, och av BNT162b2 var median av 0,033 procent och 0,027 procent mot WA1/2020 respektive Omicron, vilket också indikerar betydande korsreaktivitet av CD4 plus T-cellsvar (Fig. 2b). Betydande Omicron-korsreaktivitet observerades också för spikspecifik TNF-a och IL-2 som utsöndrar CD8 plus och CD4 plus T-cellsvar (Utökad data Fig. 2).

Linjär regressionsanalys visade att Omicron-specifika CD8 plus T-cellsvar korrelerade med WA1/2020-specifika CD8 plus T-cellsvar för Ad26.COV2.S-vaccinet för båda tidpunkterna (R=0.78, P<0.0001, slope="" 0.75)="" and="" the="" bnt162b2="" vaccine="" (r="0.56,"><0.0001, slope="" 0.81),="" although="" two="" individuals="" had="" undetectable="" omicron-specific="" cd8+="" t="" cell="" responses="" following="" bnt162b2="" vaccination="" (fig.="" 3a).="" similarly,="" omicron-specific="" cd4+="" t="" cell="" responses="" correlated="" with="" wa1/2020-specific="" cd4+="" t="" cell="" responses="" for="" both="" the="" ad26.cov2.s="" vaccine="" (r="0.79,"><0.0001, slope="" 0.83)="" and="" the="" bnt162b2="" vaccine="" (r="0.90,"><0.0001, slope="" 0.88)="" (fig.3b).="" spike-specific="" ifn-g="" cd8+="" and="" cd4+="" t="" cell="" central="" memory="" and="" effector="" memory="" subpopulations="" elicited="" by="" ad26.cov2.s="" also="" showed="" extensive="" cross-reactivity="" to="" delta="" and="" omicron.="" at="" month="" 8,="" cd8+="" central="" memory="" responses="" were="" 0.076%,="" 0.054%,="" and="" 0.075%,="" cd8+="" effector="" memory="" responses="" were="" 0.168%,="" 0.143%,="" and="" 0.146%,="" cd4+="" central="" memory="" responses="" were="" 0.030%,="" 0.035%,="" and="" 0.038%,="" and="" cd4+="" effector="" memory="" responses="" were="" 0.102%,="" 0.094%,="" and="" 0.083%,="" against="" wa1/202,="" delta,="" and="" omicron,="" respectively="" (fig.="">

Våra data visar att Ad26.COV2.S och BNT162b2 framkallar brett korsreaktiv cellulär immunitet mot SARS-CoV-2-varianter inklusive Omicron. Konsistensen av dessa observationer över två olika vaccinplattformsteknologier (viral vektor och mRNA) antyder generaliserbarheten av dessa fynd. Den omfattande korsreaktiviteten av Omicron-specifika CD8 plus och CD4 plus T-cellsvar står i skarp kontrast till de markant reducerade Omicron-specifika neutraliserande och bindande antikroppssvaren. Dessa data överensstämmer med tidigare studier som visar större korsreaktivitet av vaccinframkallade cellulära immunsvar jämfört med humorala immunsvar mot SARS-CoV-2 alfa-, beta- och gamma-varianter12. Den 82-84 procentiga korsreaktiviteten för CD8 plus T-cellssvar på Omicron överensstämmer med teoretiska förutsägelser baserade på Omicron-mutationerna6.

Prekliniska studier har visat att CD8 plus T-celler bidrar till skydd mot SARS-CoV-2 i rhesusmakaker, särskilt när antikroppssvaren är suboptimala5. Hållbara CD8 plus och CD4 plus T-cellssvar har också rapporterats efter infektion och vaccination2- 4,6,9,11,13,14. Med tanke på CD8 plus T-cellers roll i elimineringen av virusinfektioner är det troligt att cellulär immunitet i hög grad bidrar till vaccinskydd mot allvarlig SARS-CoV-2-sjukdom. Detta kan vara särskilt relevant för Omicron, som undviker en betydande del av antikroppssvaren. Våra data tyder på att nuvarande vacciner kan ge avsevärt skydd mot allvarlig sjukdom på grund av SARS-CoV-2 Omicron-varianten trots minskade neutraliserande antikroppssvar och ökade genombrottsinfektioner.

cistanche pulver

Metoder

Studera befolkning

Prover från individer som fått BNT162b2-vaccinet erhölls från Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) provbiorepository. Prover från individer som fick Ad26.COV2.S erhölls från COV1001-studien (NCT04436276). Båda studierna godkändes av BIDMC institutionella granskningsnämnd. Alla deltagare lämnade informerat samtycke. Individer uteslöts från denna studie om de hade en historia av SARS-CoV- 2-infektioner, fått andra covid-19-vacciner eller fått immunsuppressiva läkemedel. Analys av pseudovirusneutraliserande antikroppar

SARS-CoV-2-pseudovirus som uttrycker en luciferasreportergen användes för att mäta pseudovirusneutraliserande antikroppar. I korthet, förpackningskonstruktionerna psPAX2 (AIDS Resource and Reagent Program), luciferasreporterplasmiden pLentiCMV Puro-Luc (Addgene) och spikproteinuttryckande pcDNA3.1-SARS-CoV-2 SΔCT sam- transfekterades in i HEK293T-celler (ATCC CRL_3216) med lipofektamin 2000 (ThermoFisher Scientific). Pseudovirus av SARS-CoV-2-varianter genererades med användning av WA1/2020-stam (Wuhan/WIV04/2019, GISAID-accessions-ID: EPI_ISL_402124), B.1.1.7-variant (Alfa, GISAID-access-ID: EPI_ISL_601443), B.1.351-variant (Beta, GISAID-access-ID: EPI_ISL_712096), B.1.617. 2 (Delta, GISAID-access ID: EPI_ISL_2020950), eller B.1.1.529 (Omicron, GISAID ID: EPI_ISL_7358094.2). Supernatanterna innehållande pseudotypvirusen uppsamlades 48 timmar efter transfektion; Pseudotypvirus renades genom filtrering med ett 0,45-μm filter. För att bestämma neutraliseringsaktiviteten hos humant serum såddes HEK293T-hACE2-celler i 96-brunnsvävnadsodlingsplattor med en densitet av 1,75 × 104 celler per brunn över natten. Trefaldiga serieutspädningar av värmeinaktiverade serumprover preparerades och blandades med 50 ul pseudovirus. Blandningen inkuberades vid 37 grader i 1 timme innan den sattes till HEK293T-hACE2-celler. Efter 48 timmar lyserades celler i Steady-Glo Luciferase Assay (Promega) enligt tillverkarens instruktioner. SARS-CoV-2-neutraliseringstitrar definierades som provspädningen vid vilken en 50-procentig minskning (NT50) i relativa ljusenheter observerades i förhållande till medelvärdet av viruskontrollbrunnarna.

Enzymkopplad immunosorbentanalys (ELISA)

SARS-CoV-2 spikreceptorbindande domän (RBD)-specifika bindande antikroppar i serum utvärderades med ELISA. 96-brunnsplattor belades med 2 ug/mL SARS-CoV-2 WA1/2020, B.1.617.2 (Delta), B.1.351 (Beta), eller B.1.1.529 (Omicron) RBD-protein i 1 x Dulbecco fosfatbuffrad saltlösning (DPBS) och inkuberades vid 4 grader över natten. Efter inkubation tvättades plattorna en gång med tvättbuffert (0,05 procent Tween 20 i 1 × DPBS) och blockerades med 350 μL kaseinblocklösning per brunn i 2 till 3 timmar vid rumstemperatur. Efter inkubation kasserades blocklösning och plattorna torkades torra. Serieutspädningar av värmeinaktiverat serum utspätt i kaseinblock sattes till brunnarna, och plattorna inkuberades i 1 timme vid rumstemperatur, före ytterligare 3 tvättar och en 1-timmesinkubation med en 1:4000 spädning av anti- humant IgG pepparrotsperoxidas (HRP) (Invitrogen, ThermoFisher Scientific) vid rumstemperatur i mörker. Plattorna tvättades 3 gånger och 100 μL SeraCare KPL TMB SureBlue Start-lösning tillsattes till varje brunn; plattutvecklingen stoppades genom att tillsätta 100 μL SeraCare KPL TMB Stop-lösning per brunn. Absorbansen vid 450 nm, med en referens vid 650 nm, registrerades med en VersaMax mikroplattläsare (Molecular Devices). För varje prov beräknades ELISA-ändpunktstitern med en 4-parameter logistisk kurvanpassning för att beräkna den reciproka serumutspädningen som ger ett korrigerat absorbansvärde (450 nm-650 nm) på 0,2. Interpolerade slutpunktstitrar rapporterades.

Cistanche deserticola-extrakt: förbättra immuniteten

Enzym-linked immuno-spot (ELISPOT) analys.

ELISPOT-plattor belades med mus-antihuman IFN-monoklonal antikropp från MabTech med 1 µg/brunn och inkuberades över natten vid 4 grader. Plattorna tvättades med DPBS och blockerades med R10-media (RPMI med 10 procent värmeinaktiverad FBS med 1 procent 100x penicillin-streptomycin, 1 M HEPES, 100 mM natriumpyruvat, 200 mM L-glutamin och 55 mM procent av 2-Mercaptoethanol) i 2-4 h vid 37 grader . SARS-CoV-2 poolade S-peptider från SARS-CoV-2 WA1/2020, B.1.617.2 (Delta) eller B.1.1.529 (Omicron) (21st Century Biochemicals) framställdes och pläterades vid en koncentration av 2 µg/brunn och 100,000 celler/brunn sattes till plattan. Peptiderna och cellerna inkuberades i 15-20 timmar vid 37 grader. Alla steg efter denna inkubation utfördes vid rumstemperatur. Plattorna tvättades med ELISPOT tvättbuffert och inkuberades under 2-4 timmar med en biotinylerad mus anti-human IFN-monoklonal antikropp från MabTech (1 µg/ml). Plattorna tvättades en andra gång och inkuberades under 2-3 timmar med konjugerat get-antibiotin AP från Rockland, Inc. (1,33 µg/ml). Den sista tvätten följdes av tillsats av Nitor-blått tetrazoliumklorid/5-brom-4-klor-3'-indolylfosfat-p-toluidinsalt (NBT/BCIP-kromagen) substratlösning under 7 min. Kromagenet kasserades och plattorna tvättades med vatten och torkades på ett svagt ställe i 24 timmar. Plattorna skannades och räknades på en Cellular Technologies Limited Immunospot Analyzer.

Intracellulär cytokinfärgning (ICS) analys

CD4 plus och CD8 plus T-cellssvar kvantifierades genom poolade peptidstimulerade intracellulära cytokinfärgningsanalyser (ICS). Peptidpooler innehöll 15 aminosyrapeptider som överlappade med 11 aminosyror som spänner över SARS-CoV-2 WA1/2020, B.1.617.2 (Delta) eller B.1.1 .529 (Omicron) Spike-proteiner (21st Century Biochemicals). 106 brunnar av perifera mononukleära blodceller resuspenderades i 100 µL R10-medium kompletterat med CD49d monoklonal antikropp (1 µg/ml) och CD28 monoklonal antikropp (1 µg/ml). Varje prov utvärderades med mock (100 µL R10 plus 0,5 procent DMSO; bakgrundskontroll), peptider (2 µg/ml) och/eller 10 pg/ml forbolmyristatacetat (PMA) och 1 µg/ml jonomycin (Sigma- Aldrich) (100 µL; positiv kontroll) och inkuberades vid 37 grader i 1 timme. Efter inkubation sattes 0,25 µL GolgiStop och 0,25 µL GolgiPlug i 50 µL R10 till varje brunn och inkuberades vid 37 grader i 8 timmar och hölls sedan vid 4 grader över natten. Nästa dag tvättades cellerna två gånger med DPBS, färgades med levande/död vattenfärg i 10 minuter och färgades sedan med förutbestämda titrar av monoklonala antikroppar mot CD279 (klon EH12.1, BB700), CD4 (klon L200, BV711), CD27 (klon M-T271, BUV563), CD8 (klon SK1, BUV805), CD45RA (klon 5H9, APC H7) under 30 min. Cellerna tvättades sedan två gånger med 2 procent FBS/DPBS-buffert och inkuberades i 15 minuter med 200 µL BD CytoFix/CytoPerm Fixation/Permeabilization-lösning. Celler tvättades två gånger med 1X Perm Wash-buffert (BD Perm/WashTM Buffer 10X i CytoFix/CytoPerm Fixation/Permeabilization-kit utspädd med MilliQ-vatten och passerade genom 0,22 µm filter) och färgades med intracellulärt med monoklonala antikroppar mot IFN- (; BUV395) och CD3 (klon SP34.2, Alexa 700), under 30 min. Cellerna tvättades två gånger med 1X Perm Wash-buffert och fixerades med 250 µL nyberedd 1,5 procent formaldehyd. Fixerade celler överfördes till en 96-brunnsplatta med rund botten och analyserades med BD FACSymphony™-systemet. Data analyserades med FlowJo v9.9.

cistanche tillägg:förbättra immuniteten

Referenser

1. Cele S, Jackson L, Khan K, et al. SARS-CoV-2 Omicron har omfattande men ofullständig flykt av Pfizer BNT162b2 framkallad neutralisering och kräver ACE2 för infektion. medRxiv 2021.

2. Dan JM, Mateus J, Kato Y, et al. Immunologiskt minne mot SARS-CoV-2 bedömt i upp till 8 månader efter infektion. Science 2021;371.

3. Sett A, Crotty S. Adaptiv immunitet mot SARS-CoV-2 och COVID-19. Cell 2021;184:861-80.

4. Goel RR, Painter MM, Apostolidis SA, et al. mRNA-vacciner inducerar hållbart immunminne mot SARS-CoV-2 och varianter av oro. Science 2021;374:abm0829.

5. McMahan K, Yu J, Mercado NB, et al. Korrelat av skydd mot SARS-CoV-2 hos rhesusmakaker. Nature 2021;590:630-4.

6. Grifoni A, Weiskopf D, Ramirez SI, et al. Mål för T-cellssvar på SARS-CoV-2 Coronavirus hos människor med COVID-19-sjukdom och oexponerade individer. Cell 2020;181:1489-501 e15.

7. Sadoff J, Gray G, Vandebosch A, et al. Säkerhet och effekt av endosad26.COV2.S-vaccin mot Covid-19. N Engl J Med 2021;384:2187-201.

8. Polack FP, Thomas SJ, Kitchin N, et al. Säkerhet och effekt av BNT162b2 mRNA Covid-19-vaccin. N Engl J Med 2020.

9. Collier AY, Yu J, McMahan K, et al. Differentiell kinetik för immunsvar framkallade av covid-19-vacciner. N Engl J Med 2021;385:2010-2.

10. Falsey AR, Frenck RW, Jr., Walsh EE, et al. SARS-CoV-2-neutralisering med BNT162b2-vaccindos 3. N Engl J Med 2021.

11. Barouch DH, Stephenson KE, Sadoff J, et al. Hållbara humorala och cellulära immunsvar 8 månader efter Ad26.COV2.S-vaccination. N Engl J Med 2021;385:951-3.

12. Alter G, Yu J, Liu J, et al. Immunogenicitet av Ad26.COV2.S-vaccin mot SARS-CoV-2-varianter hos människor. Nature 2021;596:268-72.

13. Poon MML, Rybkina K, Kato Y, et al. SARS-CoV-2-infektion genererar vävnadslokaliserat immunologiskt minne hos människor. Science immunology 2021;6:eabl9105.

14. Vidal SJ, Collier AY, Yu J, et al. Korrelat av neutralisering mot SARS-CoV-2 varianter av oro av tidiga pandemiska sera. J Virol 2021;95:e0040421.

fördel med cistanche-tillägg:förbättra immuniteten