Serumneutralisierung der Omicron-Sublinien BA.1 und BA.2 des SARS-Coronavirus 2 und zelluläre Immunantworten 3 Monate nach der Auffrischungsimpfung

Abstrakt

Ziele:

Wir untersuchten die neutralisierende Serumaktivität gegen die Omicron-Sublinien BA.1 und BA.2 sowie die T-Zell-Reaktion vor und 3 Monate nach der Verabreichung des Auffrischimpfstoffs bei Beschäftigten im Gesundheitswesen.

Methoden:

Eingeschlossen wurden medizinische Fachkräfte im Alter von 18 bis 65 Jahren, die geimpft waren und Auffrischungsdosen des BNT162b2-Impfstoffs erhielten. Die AntieSARS-Coronavirus-2-IgG-Spiegel und die zelluläre Reaktion (mittels Interferon-g-ELISpot-Assay) wurden bei allen Teilnehmern bewertet, und neutralisierende Antikörper gegen Delta, BA.1 und BA.2 wurden bei Teilnehmern mit mindestens einem Nachuntersuchungsbesuch 1 oder 3 bewertet Monate nach der Verabreichung der Auffrischungsdosis.

Ergebnisse:

Von den 118 HCWs, die die Auffrischungsdosis erhielten, nahmen 102 bzw. 84 Teilnehmer an den 1-monatigen bzw. {{4}monatigen Besuchen teil. Vor der Auffrischimpfungsdosis war eine geringe neutralisierende Serumaktivität gegen Delta, BA.1 und BA.2 nur bei 39/102 (38,2 Prozent), 8/102 ( 7,8 Prozent) bzw. 12/102 (11,8 Prozent) Teilnehmer. Nach drei Monaten wurden neutralisierende Antikörper gegen Delta, BA.1 und BA.2 bei 84/84 (100 Prozent), 79/84 (94 Prozent) bzw. 77/84 (92 Prozent) Teilnehmern nachgewiesen. Die geometrischen Mitteltiter der neutralisierenden Antikörper gegen BA.1 und BA.2 waren im Vergleich zu denen für Delta um das 2,{34}-Fache bzw. 2,{36}-Fache reduziert. Ein bis drei Monate nach der Verabreichung der Auffrischungsdosis wiesen Teilnehmer mit einer kürzlichen Vorgeschichte von SARS-Coronavirus-2-Infektionen (n=21/84) anhaltende Werte an S1-reaktiven spezifischen T-Zellen und neutralisierenden Antikörpern gegen Delta und BA.2 und 2 auf .2-facher Anstieg neutralisierender Antikörper gegen BA.1 (p 0,014). Im Gegensatz dazu neutralisierende Antikörpertiter gegen Delta (2,5-fache Abnahme, p < 0,0001), BA.1 (1,5-fache, p 0,02) und BA.2 (2- fach, p < 0,0001) nahm von 1 bis 3 Monaten nach der Verabreichung der Auffrischungsdosis bei Personen ohne kürzliche Infektion ab.

Diskussion:

Die Auffrischimpfungsdosis führte zu einer signifikanten und ähnlichen Reaktion gegen BA.1 und BA.2.

Omicron-Unterlinien; Allerdings ließ die Immunantwort nach, wenn keine kürzliche Infektion vorlag.

Einführung

Die Variante des SARS-Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) Omicron (B.1.1.529) trat Ende 2021 auf und verdrängte schnell die bereits hoch übertragbare Delta-Variante.

Die erste Unterlinie dieser Variante, BA.1, wurde zwischen Dezember 2021 und Januar 2022 in Europa vorherrschend und löste aufgrund des erheblichen Entweichens neutralisierender Antikörper große Bedenken hinsichtlich der Wirksamkeit von Impfstoffen aus. Tatsächlich wies Omicron zahlreiche epitopische Modifikationen des Spike-Proteins auf, und da die verfügbaren Impfstoffe gegen die Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) mit der ursprünglichen Abstammungslinie hergestellt wurden, fehlte die neutralisierende Aktivität gegen Omicron selbst bei geimpften Personen oder war sehr gering [1 ,2].

Die nachfolgende Unterlinie BA.2 löste in Europa zwischen März 2022 und April 2022 rasch die vorherige ab, und die Raten der neuen Unterlinien BA.4 und BA.5 stiegen bis Juni 2022 [3]. BA.2 hat einen selektiven Vorteil gegenüber BA.1 gezeigt, insbesondere eine verbesserte Übertragbarkeit, und kann zuvor mit BA.1-infizierte Personen erneut infizieren [4,5].

Aktuelle Daten haben gezeigt, dass neutralisierende Antikörper gegen Omicron-Sublinien länger als 6 Monate nach der Grundimmunisierung nicht nachweisbar waren oder nur in sehr geringen Mengen vorhanden waren; Allerdings stiegen die neutralisierenden Antikörpertiter einige Wochen nach der Verabreichung der Auffrischungsimpfung (dritte Dosis) signifikant an [6e8].

In dieser Studie haben wir die neutralisierenden Antikörperreaktionen gegen BA.1- und BA.2-Sublinien der Omicron-Variante parallel zur vorherigen Delta-Variante in einer Kohorte von Gesundheitspersonal (HCWs) ausgewertet, die geimpft wurden und Auffrischungsdosen der BNT162b2-mRNA erhielten Impfstoff (PfizereBioNTech). Darüber hinaus wurden zelluläre Reaktionen auf SARS-CoV-2 untersucht und das Auftreten von Infektionen nach der Auffrischungsdosis analysiert.

Methoden

Diese Studie ist Teil des MONITOCOV-Aging-Projekts (Überwachung der Immunantwort auf die BNT162b2-mRNA-COVID-19-Impfung bei älteren Menschen), in dem die Protokolländerungen bezüglich der vorliegenden Daten von der Ile-De-France V genehmigt wurden ( ID-CRB 2021- A00119-32) ​​Ethikkommission.

HCWs wurden nacheinander in die Studie einbezogen, wenn sie keine signifikante chronische Erkrankung hatten und keine Medikamente hatten, die ihre Immunantwort beeinflussen könnten (einschließlich Steroide und immunsuppressive Therapien), und im Alter zwischen 18 und 65 Jahren waren. Alle Teilnehmer erhielten zunächst zwei Dosen des BNT162b2-Impfstoffs in einem Dosierungsintervall von 3- Wochen. Die Auffrischungsdosis wurde den Teilnehmern gemäß den nationalen französischen Richtlinien verabreicht (mindestens 6 Monate nach der Grundimmunisierung). Daten zu den Proben, die vor und 3 Monate nach der Grundimmunisierung gesammelt wurden, wurden bereits berichtet [9], und es werden Daten zu den Proben gemeldet, die vor der Verabreichung der Auffrischungsimpfung sowie 1 und 3 Monate nach der Verabreichung der Auffrischungsdosen gesammelt wurden in dieser Studie.

Es wurden AntieSARS-CoV-2-IgG-Spiegel und neutralisierende Antikörper (unter Verwendung eines Live-Virus-Neutralisationstests) gegen die Delta-Variante und die Omicron-Sublinien BA.1 und BA.2 bewertet. Die zellulären Reaktionen wurden durch den Interferon-g-ELISpot-Assay bewertet.

Detaillierte Methoden finden Sie im Zusatzmaterial.

Ergebnisse

Insgesamt wurden 118 Personen eingeschlossen, die die Auffrischungsdosis erhielten. Bei 102 Probanden wurden einen Monat nach der Verabreichung der Auffrischungsdosis Proben entnommen, und nur 84 Teilnehmer nahmen an dem {{4}monatigen Besuch teil. Die mittlere Zeit (Interquartilbereich) zwischen der Erstimpfung (zweite Dosis) und der Auffrischungsdosis betrug 254 (248–265) Tage.

Drei Monate nach der Grundimmunisierung (Dosen 1 und 2) betrug der mittlere Wert (Interquartilbereich) von antieSARS-CoV-2 IgG 1125 (653e1828) BAU/ml. Dieser Wert sank auf 290 (200e534) BAU/ml vor der dritten Dosis und erreichte dann einen Höchstwert von mehr als 2080 BAU/ml 1 und 3 Monate nach der Verabreichung der Auffrischungsdosis (Abb. 1a). Die Anzahl der S1-reaktiven T-Zellen stieg auch 1 und 3 Monate nach der Verabreichung der Auffrischungsdosis an (Abb. 1a).

Wie in Abb. 1b gezeigt, war vor der Verabreichung der Auffrischimpfdosis eine neutralisierende Serumaktivität gegen Delta, BA.1 und BA.2 nur bei 39/102 (38,2 Prozent), 8/102 (7,8 Prozent) nachweisbar 12/102 (11,8 Prozent) Teilnehmer mit niedrigen neutralisierenden Antikörpertitern im Bereich von 20 bis 160. Die geometrischen Mitteltiter (GMTs) lagen für alle Varianten unter der Nachweisgrenze von 20.

Einen Monat nach der Verabreichung der Auffrischungsdosis wurde eine neutralisierende Aktivität gegen Delta, BA.1 und BA.2 bei 102/102 (100 Prozent), 99/102 ( 97 Prozent) bzw. 101/102 (99 Prozent) getestete Seren. Darüber hinaus stiegen die GMTs neutralisierender Antikörper (95 Prozent KI) signifikant auf 465 (373e579) für Delta, 105 (85e131) für BA.1 und 99 (82e121) für BA.2, was darauf hindeutet, dass die GMTs gegen Delta 4 betrugen .4--fach und 4.7--fach höher als die Werte für BA.1 (p < 0,0001) bzw. BA.2 (p < 0,0001).

Drei Monate nach der Verabreichung der Auffrischungsdosis wurden neutralisierende Antikörper gegen Delta, BA.1 und BA.2 bei 100 Prozent (n=84/84), 94 Prozent (n=79/84) nachgewiesen. und 92 Prozent (n=77/84) der Teilnehmer, und die GMTs betrugen 260 (203e334), 102 (76e136) bzw. 69 (54e88). Die GMTs gegen BA.1 und BA.2 waren 2,6-fach bzw. 3,8-fach reduziert im Vergleich zu denen gegen Delta 3 Monate nach der Verabreichung der Auffrischungsdosis (p < 0,0001 in beiden Vergleichen). .

Within 3 months after the administration of the booster dose, a SARS-CoV-2 infection was confirmed or strongly suspected in 21 subjects (presumably Omicron infections because this variant represented >95 Prozent der Fälle in diesem Zeitraum). Die Infektion wurde durch ein positives RT-PCR-Testergebnis bei zehn Personen bestätigt, wobei die Infektion in den ersten 4 Wochen (1 Proband) bzw. den nächsten 8 Wochen (9 Probanden) nach Verabreichung der Auffrischungsimpfung auftrat. Eine asymptomatische Infektion, die aus diesem Grund nicht durch RT-PCR bestätigt wurde [10] und durch serologische Tests mit Antigenen aus dem Spike-Protein nicht nachweisbar war, wurde bei den verbleibenden 11 Personen durch einen signifikanten Anstieg N-reaktiver spezifischer T-Zellen im Interferon stark vermutet g ELISpot-Assay, da das N-Protein kein Antigen ist, auf das BNT162b2 abzielt (Abb. 1c).

Die Untergruppenanalyse zeigte, dass 3 Monate nach der Verabreichung der Auffrischungsdosis die S1-reaktiven spezifischen T-Zellen (Abb. 1c) und die neutralisierenden Antikörperspiegel gegen alle Varianten in der Gruppe mit einer Infektion nach der Auffrischungsdosis in der Vorgeschichte höher waren als bei Teilnehmern ohne kürzliche Infektion ( Abb. 1d und Tabelle S1). Tatsächlich sank die GMT (95-Prozent-KI) der neutralisierenden Titer von 1 bis 3 Monaten nach der Verabreichung der Auffrischungsdosis bei Personen ohne kürzliche Infektion mit Delta (482 [366–635] vs. 19 0 [143–252] ; 2.5-fache Abnahme; p < 0.0001), BA.1 (110 [85e142] vs. 74 [85e142]; 1.{ {26}}fache Abnahme; p 0,02) oder BA.2-Variante (104 [81e133] vs. 52 [39e69]; 2-fache Abnahme; p < 0,0001). Umgekehrt wiesen Teilnehmer mit einer kürzlichen SARS-CoV-2-Infektion anhaltende Werte an S1-reaktiven spezifischen T-Zellen und neutralisierenden Antikörpern gegen Delta und BA.2 auf, und neutralisierende Antikörper gegen BA.1 stiegen von 128,5 (72e229) auf 277 (137e557) (2,2-fache Steigerung; p 0,014). (Abb. 1d und Tabelle S1).

Diskussion

In dieser Studie haben wir die impfstoffinduzierte Reaktion gegen Omicron-Subvarianten untersucht. Wir fanden heraus, dass HCWs 8,5 Monate (Median) nach der Grundimmunisierung mit zwei Dosen eines mRNA-Impfstoffs eine minimale neutralisierende Antikörperreaktion auf die Delta-Variante und die Omicron-Sublinien BA.1 und BA.2 zeigten. Nach Verabreichung der Auffrischungsdosis zeigten die Teilnehmer eine stärkere Neutralisierungsfähigkeit nicht nur gegenüber der Delta-Variante, sondern auch gegenüber BA.1 und BA.2. Dies steht im Einklang mit den Ergebnissen früherer Berichte zu BA.1 [2,11e15] und BA.2 [6e8]. Allerdings waren die mittleren neutralisierenden Antikörpertiter gegen BA.1 und BA.2 1 und 3 Monate nach der Verabreichung der Auffrischungsdosis im Vergleich zu denen der vorherigen Delta-Variante deutlich reduziert, was auf eine verringerte Wirksamkeit der Auffrischungsimpfung gegen die Omicron-Variante hinweist.

Interessanterweise beobachteten wir einen Monat nach der Verabreichung der Auffrischungsdosis ähnliche neutralisierende Antikörperspiegel gegen BA.1 und BA.2, was unterstreicht, dass die durch den BNT162b2-Impfstoff induzierte Immunantwort für beide Varianten ähnlich war. Dieser Befund der ersten Wochen nach der Verabreichung der Auffrischungsdosis stimmt mit denen in anderen Berichten überein [6,7]. Allerdings schien der Rückgang im Laufe der Zeit bei der neutralisierenden Aktivität gegen BA.2 ausgeprägter zu sein. Diese Beobachtung, die bestätigt werden muss, könnte teilweise den Anstieg von BA.2 und den Ersatz von BA.1 erklären, der wahrscheinlich von mehreren Faktoren abhängt.

Wie erwartet führt das Auftreten einer SARS-CoV-2-Infektion nach Verabreichung der Auffrischungsdosis zu einer starken Immunantwort [9]. Die Aufrechterhaltung oder sogar Erhöhung der Aktivität neutralisierender Antikörper gegen die Omicron-Variante bei Patienten mit SARS-CoV-2-Infektion nach Verabreichung der Auffrischungsdosis legt nahe, dass eine zusätzliche Antigenexposition eine Gedächtnisreaktion verstärken kann. Diese Beobachtung ist wahrscheinlich auf das erweiterte B-Zell-Repertoire und die erhöhte Affinitätsreifung nach zusätzlicher Antigen-Exposition zurückzuführen, wie bereits vermutet [16,17].

Die Hauptstärke unserer Studie ist die Auswertung der zellulären Reaktionen zusammen mit der humoralen Reaktion 3 Monate nach der Verabreichung der Auffrischungsdosis und der positiven Wirkung einer frühen Infektion nach der Auffrischungsdosis auf die Persistenz der Immunantwort. Die größte Schwäche unserer Studie besteht darin, dass wir die Wirksamkeit von BNT162b2 nicht mit der anderer mRNA-Impfstoffe oder COVID-19-Impfstoffkombinationen vergleichen können.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Auffrischungsdosen von COVID-19-Impfstoffen als zusätzliche Antigenexposition eine starke Reaktion gegen die Omicron-Sublinien BA.1 und BA.2 hervorriefen. Dennoch wird die Reaktion mit der Zeit wahrscheinlich nachlassen, und dies ist einer der Faktoren, die für die Zukunft der SARS-CoV-2-Impfstoffstrategien berücksichtigt werden müssen. Die Auswirkungen dieser Erkenntnisse auf die öffentliche Gesundheit bestehen darin, dass eine zusätzliche Stärkung erforderlich sein könnte, um eine konsistente Immunantwort bei Personen aufrechtzuerhalten, bei denen das Risiko einer schweren COVID-19-Erkrankung besteht ).

Autorenbeiträge

EKA, JD, BCS, ML und GL konzipierten und gestalteten die Studie, sammelten die Daten, führten die Datenanalyse durch und verfassten und überarbeiteten das Manuskript. EKA, JD, BCS, ML und GL übernehmen die volle Verantwortung für die Integrität der Daten und die Genauigkeit der Datenanalyse. JL, AG, JT, DL, SM, FV, ArD, DHG, JP, DaD, KF, DoD, LB, AlD, AS, DH, MH, FP, BA und YY waren an der Datenanalyse und Überarbeitung des Manuskripts beteiligt . ML und GL haben gleichermaßen zu dieser Arbeit beigetragen und teilen sich eine ähnliche Urheberschaft. Alle Autoren gaben ihre endgültige Zustimmung zur Einreichung der Version.

Transparenzerklärung

Die Autoren erklären, dass kein Interessenkonflikt besteht. Diese Studie erhielt das Label of COVID-19 National Research Priority, verliehen vom National Steering Committee on Therapeutic Trials and Other COVID-19 Research (CAPNET). Diese Arbeit wurde von der französischen Regierung durch das Program Investissement d'Avenir (I-SITE ULNE/ANR-16-IDEX-0004 ULNE) unterstützt, das von der Agence Nationale de la Recherche verwaltet wird, und wurde auch durch ein Sponsoring unterstützt von GMF unter der Schirmherrschaft der ANRS-MIE (Agence Nationale de recherche sur le sida et les hepatites, Maladies Infectie used Emergentes).

Danksagungen

Wir danken Veronique Betancourt, Virginie Dutriez, Anne Guigo, Coralie Lefebvre, Veronique Lekeux, Marie-Th er ese Meleszka, Catherine Mortka und Anthony Rabat für ihre technische Unterstützung und Bertrand Accart für seinen Beitrag (Centre de Ressources Biologiques, BRIF-Nummer). BB 0033-00030). Wir danken auch Severine Du Flos, Marie Broyez, Peggy Bouquet, Clementine Rolland, Marion Lecorche, Abeer Shaikh Al Arab, Isabelle Tonnerre, Floriane Mirgot, Japhete Elenga Koanga, Laurent Schwarb, Emilie Rambaut und allen beteiligten Krankenschwestern Patientenprobenahme und Mathieu Tronchon für die Datenerfassung.

Verweise

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