实体器官移植受者mRNA疫苗接种后针对SARS-CoV-2 Spike变体的体液免疫应答

Humoral immune responses against SARS-CoV-2 Spike variants after mRNA vaccination in solid organ transplant recipients.

作者信息Alexandra Tauzin, Guillaume Beaudoin-Bussières, Shang Yu Gong, Debashree Chatterjee, Gabrielle Gendron-Lepage, Catherine Bourassa, Guillaume Goyette, Normand Racine, Zineb Khrifi, Julie Turgeon, Cécile Tremblay, Valérie Martel-Laferrière, Daniel E Kaufmann, Héloïse Cardinal, Marc Cloutier, Renée Bazin, Ralf Duerr, Mélanie Dieudé, Marie-Josée Hébert, Andrés Finzi
PMID36035196
期刊iScience
发布时间2022-09-16
DOI10.1016/j.isci.2022.104990

实验完整度

中

包含前瞻性队列样本、ELISA、流式结合、ADCC、中和及亲和力检测,但缺乏动物模型和机制验证。

主要模型

实体器官移植受者队列(肾、肝、肺、心脏) SARS-CoV-2未感染医护人员队列

重点核对

不同实体器官移植类型(肾、肝、肺、心脏)样本量 接种剂量及时间点(第二剂后中位26天,第三剂后中位35天) 免疫抑制药物及日剂量 中和方法(假病毒D614G、Delta、Omicron) 对照HCW队列接种间隔(16周)

摘要

尽管SARS-CoV-2 mRNA疫苗在普通人群中已被证明安全有效,但免疫功能低下的实体器官移植受者(SOTRs)据报道在接种一剂或两剂疫苗后免疫应答受损。在本研究中,我们检测了不同SOTR(肾、肝、肺和心脏)在接种第二剂和第三剂mRNA疫苗后诱导的体液应答。与一组未感染SARS-CoV-2的免疫功能正常的医护人员(HCWs)相比,第二剂疫苗在SOTR中诱导了较弱的体液应答,肝脏受者除外。第三剂疫苗增强了这些应答,但未达到HCWs的水平。有趣的是,尽管第三剂后针对Delta和Omicron变体的中和活性仍然很低,但SOTR中的Fc介导效应功能达到了与HCW队列相似的水平。这些应答是否足以保护SOTR免受严重结局仍待确定。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
实体器官移植受者接种第二和第三剂mRNA疫苗后,针对SARS-CoV-2 Spike变体的体液免疫应答(包括结合、中和及Fc效应功能)如何?
核心机制
文中未明确说明
主要证据
通过ELISA检测抗RBD IgG水平、流式检测Spike变体结合、ADCC实验评估Fc效应功能、假病毒中和实验检测中和活性,结果显示第三剂后SOTR中和活性仍低于HCW,但ADCC活性达到相似水平。
研究意义
作者认为需要根据不同移植类型和免疫抑制方案独立评估接种疫苗的随访决策,并强调Fc效应功能可能对保护严重结局有重要作用,但尚待确定。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

样本收集与队列构建

收集SOTR和HCW的疫苗接种后血浆样本,以评估体液免疫应答。

招募20名HCW和64名SOTR(肾30、肝10、肺13、心8),采集第二剂和第三剂疫苗后的血浆样本。

2

抗RBD IgG检测

定量检测疫苗诱导的针对Spike RBD的IgG抗体水平。

使用ELISA检测血浆中抗RBD IgG水平,以CR3022抗体为阳性对照。

3

Spike变体结合分析

评估疫苗诱导抗体对SARS-CoV-2不同变体和HKU1的Spike蛋白的结合能力。

293T细胞表达全长Spike,用流式细胞术检测血浆与D614G、Delta、Omicron及HKU1 Spike的结合。

4

Fc效应功能检测

评估疫苗诱导抗体介导的ADCC活性。

使用CEM.NKr靶细胞和PBMC效应细胞进行FACS-based ADCC实验。

5

中和活性检测

测定疫苗诱导抗体对SARS-CoV-2假病毒(D614G、Delta、Omicron)的中和能力。

假病毒与血浆系列稀释孵育后感染293T-ACE2细胞,计算ID50。

6

抗RBD亲和力分析

通过亲合力指数评估抗体成熟程度。

ELISA中平行使用8M尿素洗涤和常规洗涤,计算RBD avidity index。

7

免疫抑制药物影响分析

评估免疫抑制药物日剂量对疫苗诱导IgG水平的影响。

按药物日剂量分组,比较抗RBD IgG水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

检测抗体结合水平
检测抗体与病毒Spike的结合
检测中和活性
评估抗体亲和力成熟

产品清单

实验环节名称品牌货号
重组SARS-CoV-2 S RBD蛋白----
CR3022单克隆抗体Dr M. Gordon JoyceRRID:
HRP标记抗人IgG二抗Invitrogen31413;
Western Lightning Plus-ECL增强化学发光底物Perkin Elmer Life SciencesNEL105001EA
TriStar LB942微板读取器Berthold Technologies--
牛血清白蛋白SigmaA7638
吐温20SigmaP9416-100ML
CV3-25抗体----
Alexa Fluor 647标记的羊抗人IgA+IgG+IgM二抗Jackson ImmunoResearch109-605-064;
LIVE-DEAD Fixable AquaVivid细胞染料Thermo Fisher ScientificP34957
BD LSRII流式细胞仪BD Biosciences--
细胞增殖染料eFluor 670Thermo Fisher Scientific65-0840-85
细胞增殖染料eFluor450Thermo Fisher Scientific65-0842-85
37%甲醛Thermo Fisher ScientificF79-500
荧光素缓冲液----
D-荧光素钾盐Thermo Fisher ScientificL2916
被动裂解缓冲液PromegaE1941
杜尔贝科改良伊格尔培养基Wisent319-005-CL
洛斯维尔公园纪念研究所培养基Thermo Fischer Scientific61870036
胎牛血清VWR97068-085
青霉素/链霉素Wisent450-201-EL
磷酸盐缓冲液ThermoFischer Scientific10010023
ExpiFectamine 293转染试剂ThermoFisher ScientificA14525
Freestyle 293F表达培养基Thermo Fischer ScientificA14525
Ni-NTA琼脂糖Invitrogen--
pCG1-SARS-CoV-2 D614G-Spike质粒----
pCMV3-HCoV-HKU1-Spike质粒Sino BiologicalVG40021-UT
pCAGGS-SARS-CoV-2-B.1.617.2-Spike (Delta)质粒----
pCAGGS-SARS-CoV-2-B.1.1.529-Spike (Omicron)质粒----
pNL4.3 R-E- Luc质粒NIH AIDS reagent program3418
pIRES2-EGFP质粒Clontech6029–1
HEK293T细胞ATCCCRL-3216;
FreeStyle 293F细胞ThermoFischer ScientificR79007;

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
样本采集
HCW和SOTR的纳入标准(SOTR移植后>1个月,且抗N抗体阴性)
阅读提示:STAR★Methods: Human subjects
疫苗方案
HCW第一二剂间隔(16周),SOTR第一二剂间隔(中位36天)及第二三剂间隔(中位110天)
阅读提示:Table 1
ELISA检测
重组RBD蛋白浓度(2.5 μg/mL),血浆稀释度(1/250),封闭和洗涤条件
阅读提示:STAR★Methods: Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)
Spike结合检测
293T细胞转染的Spike质粒类型(D614G、Delta、Omicron、HKU1),血浆稀释度(1/250)
阅读提示:STAR★Methods: Cell surface staining and flow cytometry analysis
ADCC实验
靶细胞与效应细胞比例(1:10),血浆稀释度(1/500),孵育时间(5小时)
阅读提示:STAR★Methods: ADCC assay
中和实验
血浆稀释系列(1/50至1/31250),假病毒与血浆孵育时间(1小时),感染时间(48小时)
阅读提示:STAR★Methods: Virus neutralization assay
抗RBD亲和力
尿素浓度(8M),血浆稀释度(1/250)
阅读提示:STAR★Methods: Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and RBD avidity index
免疫抑制药物影响
免疫抑制药物日剂量分组(泼尼松≤5 vs >5 mg/天,他克莫司<5 vs ≥5 mg/天,霉酚酸酯<1000 vs ≥1000 mg/天)
阅读提示:Figure 5