风湿病患者的常见冠状病毒体液免疫与COVID-19急性后遗症相关

Humoral immunity to an endemic coronavirus is associated with postacute sequelae of COVID-19 in individuals with rheumatic diseases.

作者信息Jonathan D Herman, Caroline Atyeo, Yonatan Zur, Claire E Cook, Naomi J Patel, Kathleen M Vanni, Emily N Kowalski, Grace Qian, Shruthi Srivatsan, Nancy A Shadick, Deepak A Rao, Benjamin Kellman, Colin J Mann, Douglas Lauffenburger, Zachary S Wallace, Jeffrey A Sparks, Galit Alter
PMID37672567
发布时间2023-09-06
DOI10.1126/scitranslmed.adf6598

实验完整度

包含两个独立队列(发现队列和验证队列)的患者样本,采用系统血清学进行抗体谱分析,并进行了功能验证(ADNP),但缺乏机制干预实验。

主要模型

系统性自身免疫性风湿病患者队列(发现队列n=43) 系统性自身免疫性风湿病患者队列(验证队列n=48)

重点核对

PASC定义:至少28天持续症状(CDC标准) 发现队列:PASC n=17,非PASC n=26 验证队列:PASC n=13,非PASC n=35 所有患者为门诊COVID-19,无住院 抗体测量采用技术重复,FcγR结合检测包括FcγR2a、2b、3a、3b ADNP检测:中性粒细胞供体2名,技术重复共4次测量

摘要

除严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)感染引起的急性疾病外,约五分之一的感染即使清除感染后仍导致长期症状持续。阐明COVID-19急性后遗症(PASC)的机制对于长期并发症的预防和临床管理至关重要。已有多种假说被提出解释PASC的发生,包括病毒持续存在和免疫反应失调。在PASC中观察到的免疫学变化中,部分患者亚群观察到体液免疫的改变。为确定SARS-CoV-2或其他病原体特异性体液免疫反应是否在PASC中独特演变,我们使用系统血清学对两组预先存在系统性自身免疫性风湿病(SARD)且患有或未患PASC的患者进行了针对SARS-CoV-2、一组地方性病原体和一组常规疫苗抗原的综合抗体谱分析。在PASC患者中观察到Fc-γ受体(FcγR)结合能力的独特定性转变。具体而言,PASC患者具有较弱的抗SARS-CoV-2抗体FcγR结合能力,而针对地方性冠状病毒OC43的抗体反应具有更强的FcγR结合能力。PASC患者产生了针对OC43 S2特异性抗体反应,具有更强的FcγR结合能力,并与SARS-CoV-2和常见冠状病毒的交叉反应性相关。这些发现将既往冠状病毒印迹确定为SARD患者发生PASC的潜在标志物。

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
PASC患者(尤其合并SARD)的SARS-CoV-2和其他病原体特异性体液免疫反应是否发生独特变化?
核心机制
先前对地方性冠状病毒OC43的免疫印迹(原始抗原罪)导致OC43 S2特异性抗体FcγR结合增强,可能削弱了SARS-CoV-2特异性抗体的发育,导致不完全的SARS-CoV-2免疫和清除。
主要证据
发现队列中,PASC患者OC43 spike蛋白特异性FcγR结合抗体显著升高,而SARS-CoV-2 spike蛋白特异性IgM下降;验证队列中重复了OC43 S2 FcγR结合增强的结果。
研究意义
OC43 spike蛋白特异性FcγR结合抗体可能作为SARD患者PASC风险的标志物,并有助于识别高风险个体以便参与未来临床试验。

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

队列建立与临床特征分析

识别COVID-19后患有PASC和无PASC的SARD患者,并分析临床特征。

从MGB医疗系统中识别PCR或抗原确诊的SARS-CoV-2感染且无需住院的SARD患者,收集临床数据,根据CDC标准分类PASC。

2

抗体谱分析(系统血清学)

比较PASC与非PASC患者对SARS-CoV-2及多种病原体和疫苗抗原的抗体反应。

使用Luminex多重检测测量针对SARS-CoV-2(刺突蛋白、RBD、S2、核衣壳)、OC43、HKU1及其他病毒的抗体滴度和FcγR结合。

3

OC43和SARS-CoV-2抗体的关联分析

探索OC43与SARS-CoV-2抗体反应之间的关联,检验交叉反应性和免疫印记。

计算Spearman相关性,进行比率分析,比较OC43与SARS-CoV-2抗体FcγR结合的比值。

4

抗体依赖性中性粒细胞吞噬作用(ADNP)检测

评估OC43特异性抗体的效应功能,确认其促炎潜力。

使用中性粒细胞和偶联OC43抗原的微珠进行吞噬实验,并通过IgG/IgM耗竭确定主要贡献抗体类别。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Magplex微球Luminex--
硫代-NHSThermo FisherA39269
1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐Thermo FisherA35391
PE偶联小鼠抗人检测抗体Southern Biotech--
Avi标签FcγRsDuke Human Vaccine Institute--
BirA500试剂盒AvidityBirA500
链霉亲和素-PEAgilentPJ31S-5mg
iQueIntellicyt--
RPMI-1640培养基Sigma Aldrich--
胎牛血清----
青霉素/链霉素Corning--
L-谷氨酰胺Corning--
HEPES缓冲液Corning--
黄绿色Neutravidin微珠Invitrogen--
小鼠抗人CD66b Pacific blueBioLegend305112
CaptureSelect IgM亲和基质Thermo Fisher Scientific2812892005
Protein G琼脂糖Thermo Fisher Scientific22851
Luminex人同种型检测试剂盒Millipore SigmaHGAMMAG-301K
CMV gB蛋白Sino Biological10202-V08H1
OC43刺突蛋白、S1、S2Sino Biological40607-V08B, 40607-V08H1, 40607-V08B1
HKU1刺突蛋白、S1、S2Sino Biological40606-V08B, 40021-V08H, 40021-V08B
SARS-CoV-2 D614G刺突蛋白、S1、RBD、S2、NTDSino Biological40589-V08H4, 40591-V08H, 40592-V08H, 40590-V08B, 40591-V49H
SARS-CoV-2核衣壳Sino Biological40588-V08B
VZV糖蛋白Eabcamab43050
HSV-1糖蛋白Dabcamab43045
EBV p18ImmunetechIT-005-053Ep
破伤风毒素重组重链片段CNative AntigenREC31801-100
RSV融合蛋白Sino Biological40628-V08B
麻疹病毒Endmonston株BioRad AntibodiesPIP014
腮腺炎病毒Enders株BioRad AntibodiesPIP013
风疹病毒HPV-77株BioRad AntibodiesPIP044
Pneumovax23疫苗MGH Pharmacy--
流感A/密歇根/45/2015ImmunetechIT-003-00105ΔTMp
流感B/普吉/3073/2013ImmunetechIT-003-B11p
流感A/新加坡/INFIMH-16-0019/2016ImmunetechIT-003-00434ΔTMp

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
队列选择
PASC定义(CDC标准)、SARD诊断、住院情况、人口统计学匹配
阅读提示:Materials and Methods: Study Design
抗体检测
血浆稀释度、抗体检测类(IgG1/2/3、IgA1、IgM)、FcγR类型(2a/2b/3a/3b)、Luminex平台、技术重复次数
阅读提示:Materials and Methods: Antigen-specific isotype titer, FcγR-binding, and Avidity
ADNP
中性粒细胞供体数量、血浆稀释度、吞噬评分计算方法
阅读提示:Materials and Methods: Antibody-dependent neutrophil phagocytosis