ワクチン接種は、SARS-CoV-2 による自然感染と比較して、優れた機能的抗体幅を促進します

Study: SARS-CoV-2 mRNA vaccination elicits broad and potent Fc effector functions to VOCs in vulnerable populations. Image Credit: Yurchanka Siarhei/Shutterstock


medRxiv* プレプリント サーバーに投稿された最近の研究で、研究者は、SARS-CoV-2 自然感染またはメッセンジャー リボ核酸 (mRNA) コロナウイルス後の健康な個人とリスクの高い個人の抗体 (Ab) 認識とエフェクター機能の効力と幅を評価しました。病気 2019 (COVID-19) の予防接種。

研究: SARS-CoV-2 mRNA ワクチン接種は、脆弱な集団の VOC に対する広範かつ強力な Fc エフェクター機能を引き出します。 画像著作権: Yurchanka Siarhei/Shutterstock

バックグラウンド

重症急性呼吸器症候群コロナウイルス 2 (SARS-CoV-2) の懸念バリアント (VOC) の出現は、COVID-19 ワクチンの有効性と血清学的免疫応答を脅かしています。 ワクチン接種および自然感染によって誘発される免疫は、Ab 応答に関していくつかの違いを示します。これは、妊娠中の女性などの高リスク集団の間でさらに異なる場合があります。 交差反応性 Ab エフェクター機能の幅と大きさは、ウイルスのさらなる多様化に関する多様な人々の免疫保護に不可欠な意味を持ちます。

研究について

本研究では、研究者は Ab Fc を介したエフェクター機能と、健康で脆弱な個人の SARS-CoV-2 VOC および風土病 CoV に対する Ab 応答の大きさと特徴を分析しました。

血清は、mRNA-1273 (n=2) または BNT162b2 (n=85) ワクチンのいずれかを 2 回接種し、武漢-Hu-1 (祖先) 株が優勢な時期に SARS-CoV-2 に曝露したことがある、ワクチン接種を受けた個人から得られました (n =57 人)、または以前に SARS-CoV-2 に曝露していない [negative for SARS-CoV-2 nucleocapsid (N) protein, n=38]. さらに、ワクチン接種を受けた 50 人の妊婦と 38 人の回復期の妊婦 (ハイリスクで免疫学的に脆弱な人) から血清サンプルが得られました。

COVID-19 の診断は、回復期の個人の逆転写ポリメラーゼ連鎖反応 (RT-PCR) 分析によって確認されました。 UMAP(一様多様体近似および投影)分析を実行して、血清陽性者のAbプロフィールァイルの相違点と類似性を評価し、チームは祖先株とAbアイソタイプのVOCとの相関関係を評価しました. さらに、チームは、Ab エフェクター機能の違いを媒介するため、FcγR テトラマー結合能力とサブクラスの潜在的な違いを調査しました。

SARS-CoV-2 スパイク (S) タンパク質全体または S タンパク質受容体結合ドメイン (RBD) にわたってテストされた VOC について、免疫グロブリン A (IgA)、IgG、および IgM のブレッドスコアと効力曲線が得られました。 すべての参加者について、Ab 依存性細胞傷害 (ADCC)、Ab 依存性補体沈着 (ADCD)、および食作用活性が、テストされた VOC に対する S または S RBD 抗原全体について評価されました。

さらに、チームは Ab Fc エフェクター機能が中東呼吸器症候群 (MERS) CoV、SARS-CoV-1、ベータ (β)-CoV HKU1 および OC4、アルファ (α)-CoV 229E および NL63 によって誘発されるかどうかを調査しました。 抗原および Fc 受容体の発現については、SARS-CoV-2 抗原を HEK293 または Expi293 細胞で一過性に発現させ、Fc アレイアッセイを使用して抗原特異的 Abs を特徴付けました。 ヒト Ig アイソタイプおよびサブクラスに特異的な抗原特異的 Abs を評価し、食作用をフローサイトメトリー (FC) 分析および平均蛍光強度 (MFI) スコアに基づいて評価しました。

結果

健康な個人と免疫学的に脆弱な妊娠中の女性の間で、同様の結合と機能の幅が観察されました。 Ab 応答は、IgA ではなく IgG、S 全体ではなく S RBD、回復者ではなくワクチン接種者と強く相関していました。 しかし、OC43に対するより大きなAb機能が回復期に観察され、COVID-19の既往歴に関連する遠隔および近距離のヒトCoV(hCoV)の間の二分認識を示しています。

IgM Ab の幅は回復期患者でより大きく、IgG Ab の幅はワクチン接種者でより大きく、IgA Ab の幅は 2 つのグループ間で同等でした。 IgG については、強い VOC 間相関が観察されました。 IgM Ab の幅は、mRNA ワクチン接種者よりも回復期患者の方が大きく、IgA 力価は 2 つのグループ間で同程度であり、IgG Ab 幅はワクチン接種者間で著しく大きく、S 全体よりも S RBD でより顕著な差がありました。

IgG サブクラス (特に IgG1 および 3) の力価は、SARS-CoV-2 未感染の個人よりも、血清反応陽性の個人の VOC 全体でより強力であり、より広範でした。 ワクチン接種者と回復者の間のサブクラス間の幅の差は、完全長の S よりも S RBD の方が大きかった。全長 S よりも S RBD の方が大きい。

機能的 Ab 応答は、祖先株完全長 S に対する補体沈着を除いて、祖先株および SARS-CoV-2 VOC に対するワクチン接種者の間で、回復者と同等またはそれ以上でした。S RBD に対する機能的 Ab 応答は、ワクチン接種を受けた個人の間で、ベータVOCおよびガンマVOC RBDに対する補体沈着およびADCCに最も顕著な違いがあります。

すべてのエフェクター機能について得られた幅スコアは、S および S RBD 全体に対する回復者よりも、ワクチン接種者の間で交差反応性の機能的 Ab 応答幅が著しく改善されたことを示しました。 SARS-CoV-1を標的とする強力なエフェクター機能は、ワクチン接種者の間で完全長SおよびサブユニットS1で認められましたが、回復者の間では標的に対する交差反応性の機能的Ab応答が欠けていました.

対照的に、回復期の OC43 の全長 S およびサブユニット S2 に対して強い Ab 活性が観察されました。 回復期患者とワクチン接種者の間で、それぞれ HKU1 と OC43 でより大きな食作用が観察されました。 ただし、どちらのグループもMERS SとαCoV NL63および229Eを貪食しませんでした。

結論

全体として、この研究は、ワクチン接種が自然なSARS-CoV-2感染よりも優れた機能的Ab幅応答を誘発することを示しました。 ワクチン接種と自然感染の両方で、中和機能よりもエフェクター機能の保存範囲が広い Abs が誘導されます。

*重要なお知らせ

medRxiv は、査読されていない暫定的な科学レポートを公開しているため、決定的なものと見なしたり、臨床診療/健康関連の行動をガイドしたり、確立された情報として扱ったりするべきではありません。



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