Constantin J. Thieme,Mohamed Abou-el-Enein,Enrico Fritsche,Moritz Anft,Krystallenia Paniskaki,Sarah Skrzypczyk,Adrian Doevelaar,Magdi Elsallab,Nicola Brindle
Zum Herausgeber,
Die COVID-19-Pandemie hat zu verheerenden gesundheitlichen Folgen geführt, wobei die Zahl der Todesopfer im Februar 2021 zwei Millionen Fälle überschritten hat. Es gibt jedoch noch begrenzte Daten zur langfristigen Immunität gegen SARS-CoV-2. Die Langzeitimmunität kann anhand der Bildung von SARS-CoV-2-spezifischen Gedächtnis-T- und -B-Zellen analysiert werden. Wir und andere haben über SARS-CoV-2-spezifische Gedächtnis-T-Zell-Antworten bei akuten Infektionen und Langzeit-Follow-up berichtet.1, 2 Unseres Wissens wurden jedoch nur Studien mit australischen und US-amerikanischen Kohorten langfristig bewertet BMEMORY-Zellen für mehr als 6 Monate.2, 3 Memory B (BMEMORY)-Zellen können lebenslang bestehen und bei einer erneuten Infektion ausgelöst werden, um sofort mit der Bildung von Plasmazellen zu beginnen, die neutralisierende Antikörper absondern.4 Daher kann die Quantifizierung der BMEMORY-Zellspiegel verwendet werden als Indikator für eine langfristige Immunität bei rekonvaleszenten Patienten. Daher zielte diese Studie darauf ab, SARS-CoV-2-Spike (S)-Protein-spezifische BMEMORY-Zellen in einer gut charakterisierten Kohorte von mitteleuropäischen COVID-19-Patienten bis zu mehreren Monaten nach der Infektion zu beschreiben.
Zwischen April und Oktober 2020 wurde eine Kohorte von 27 rekonvaleszenten COVID-19-Patienten und 14 gesunden Spendern in drei deutschen Zentren (Berlin, Bochum, Essen) in die Studie eingeschlossen. Basiseigenschaften sind in Tabelle S1 angegeben. Alle Patienten gaben ein schriftliches Einverständnis. Die Studie wurde von der Ethikkommission der Ruhr-Universität Bochum genehmigt (20–6886). Eine schematische Darstellung des Protokolls ist in Abbildung S1 dargestellt, und die Materialien sind in Tabelle S2–S3 aufgeführt.
COVID-19-Patienten wurden zu einem mittleren Zeitpunkt von 53 Tagen nach der Diagnose oder dem Einsetzen der Symptome eingeschlossen (Bereich 15–214). Die SARS-CoV-2-spezifische B-Zellantwort wurde analysiert, indem die Spiegel von IgD-CD27+ BMEMORY, IgD+CD27+unswitched BMEMORY, IgD+CD27- BNAIVE und CD27++CD38++Plasmablasten charakterisiert wurden (Abbildung 1). Die Gesamtzusammensetzung der B-Zellen wurde durch die SARS-CoV-2-Infektion bei rekonvaleszenten Patienten nicht beeinflusst (Abbildung 2A). Wir haben bei rekonvaleszenten COVID-19-Patienten keine T-Zell-Lymphopenie beobachtet (Abbildung 2B).
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Für die durchflusszytometrische Analyse spezifischer B-Zellen wurde das SARS-CoV-2-S-Protein mit zwei verschiedenen Fluorochrome markiert und doppelt positive B-Zellen bestimmt. Die Blockierung der spezifischen Färbung durch überschüssiges unmarkiertes S-Protein zeigt die Spezifität der Markierung.5, 6 Unmarkiertes S-Protein in klassengewechselten BMEMORY-Zellen könnte die Bindung bei COVID-19-Patienten signifikant blockieren, jedoch nicht in gesunden Spenderproben, was auf nur minimale Kreuz- Reaktivität bei gesunden Spendern (Abbildungen 1B, 2D). Dementsprechend war die Häufigkeit von S-Protein-spezifischen BMEMORY-Zellen in der COVID-19-Kohorte signifikant höher als bei gesunden Personen (Abbildung 2D). SARS-CoV-2-spezifische BMEMORY-Zellen waren auch 200 Tage nach der COVID-19-Diagnose nachweisbar, mit einer Tendenz zu geringeren Häufigkeiten in Proben, die zu späteren Zeitpunkten entnommen wurden (Abbildung 2C). Die spezifische Kennzeichnung mit dem SARS-CoV-2-S-Protein und der Unterschied zwischen COVID-19-Patienten und gesunden Personen war auf BMEMORY-Zellen beschränkt und wurde für andere B-Zell-Untergruppen nicht beobachtet (Abbildung 2D–G). Es wurde beschrieben, dass S-Protein-spezifische BMEMORY-Zellen entscheidend für effektive Antikörperantworten sind.4 SARS-CoV-2-spezifische BMEMORY-Zellen korrelierten moderat mit Anti-S-Protein-IgG-Antikörpern, aber eine Korrelation mit neutralisierenden Antikörpern wurde nicht erreicht statistische Signifikanz (Abbildung 2H–I). Somit zeigen wir den spezifischen Nachweis von SARS-CoV-2-S-Protein-bindenden BMEMORY-Zellen über 6 Monate nach der Infektion.
Wir erkennen Einschränkungen unserer Studie an. Nachfolgende Studien sollten größere Patientenkohorten mit längeren Nachbeobachtungszeiträumen einschließen. Die Verwendung einer Bifluoreszenz-Tetramer-basierten Färbung kann die Empfindlichkeit zum Nachweis von SARS-Cov2-spezifischen B-Zellen erhöhen.6 Kontrollpatienten waren signifikant jünger als die COVID-19-Kohorte. Nichtsdestotrotz beobachteten wir keine spezifische Färbung in der Kontrollkohorte, was durch das Fehlen einer signifikanten Blockierung der Färbung belegt wurde.
Zusammenfassend haben wir bei der Bewertung der langfristigen Immunität in einer Kohorte von rekonvaleszenten COVID-19-Patienten SARS-COV-2-spezifische BMEMORY-Zellen bei Personen sowohl früh als auch über 6 Monate nach der Infektion nachgewiesen. Somit steht unsere an einer mitteleuropäischen Kohorte durchgeführte Studie im Einklang mit den Daten der kürzlich veröffentlichten US-amerikanischen und australischen Kohorten und bestätigt und erweitert dementsprechend das Wissen über die B-Zell-Antwort gegen SARS-CoV-2.2, 3 Persistenz der SARS-CoV-2-spezifischen B-Zellantwort weisen unsere Ergebnisse auf ein weiteres Kennzeichen der Immunisierung jenseits spezifischer Serumantikörper hin.
