Постинфекционный иммунитет к SARS-CoV-2
По всей видимости, Т-клеточный ответ играет важную роль в контроле инфицирования SARS-CoV-2, однако он остается достаточно плохо изученным. В настоящее время появились сведения о том, что у большинства инфицированных людей развивается стойкий и длительный Т-клеточный иммунитет. Эти данные значимы с точки зрения сохранения долговременного иммунитета и разработки вакцин.
Инфекция SARS-CoV-2 приводит к различным клиническим исходам, начиная от бессимптомного течения и заканчивая развитием тяжелой формы заболевания и смертью. Учитывая приспособленность этого вируса к человеческому организму на данный момент и его возможную устойчивость к механизмам противовирусной защиты, важно понимать степень выраженности и длительность иммунологической памяти, стимулируемой самой инфекцией. Хотя в нескольких исследованиях сообщалось, что у людей после перенесенной инфекции развивается устойчивый во времени ответ Т-клеток памяти, специфичных к SARS-CoV-2 [1,2,3,4,5], остается неясной степень корреляции между такой иммунной реакцией и клиническими исходами. В текущем выпуске Nature Immunology Zuo с соавт. [6] описывают стойкость и разнообразие Т-клеточного ответа, возникающего после бессимптомного течения или легкой формы заболевания COVID-19.
Авторами был изучен Т-клеточный ответ спустя шесть месяцев после перенесенной инфекции у 100 человек (средний возраст которых составил 41 год), среди которых у 56 лиц инфекция протекала в относительно легкой форме, а у 44 — бессимптомно. Чтобы подсчитать Т-клетки, способные распознавать SARS-CoV-2, их стимулировали пептидами из вирусных белков, взятыми от людей, ранее перенесших коронавирусную инфекцию — это позволяло получить цитокиновый ответ. Затем осуществляли подсчет Т-клеток, способных реагировать на SARS-CoV-2, основываясь на секреции провоспалительного цитокина интерферона (IFN)-γ, которая оценивалась с помощью анализа ELISpot (от англ. enzyme-linked immune absorbent spot assay). Почти у всех доноров в этом анализе был выявлен Т-клеточный ответ на SARS-CoV-2. Однако степень выраженности ответа в границах когорты сильно различалась, и коррелятом ответа было наличие симптомов на ранней стадии инфекции. У людей, перенесших инфекцию SARS-CoV-2 с четко выраженными симптомами, Т-клеточный ответ, определенный по синтезу IFN-γ, спустя шесть месяцев после инфицирования проявлялся в большей степени, чем у тех, кто переболел в бессимптомной форме. Хотя лица с тяжелой формой заболевания не включались в исследование, в другой недавней статье не было засвидетельствовано каких-либо значительных различий в степени Т-клеточного ответа, специфичного к SARS-CoV-2, между госпитализированными и не госпитализированными пациентами [5]. Важно отметить, что иммунный ответ Т-клеток, продуцирующих IFN-γ, не коррелировал с возрастом субъектов в когорте. Вместе с другой работой, в которой было обнаружено увеличение интенсивности Т-клеточного ответа у пациентов с COVID-19 [7], эти данные свидетельствуют в пользу того, что устойчивый Т-клеточный ответ может быть индуцирован инфекцией SARS-CoV-2 вне зависимости от возраста.
Затем была проведена более детальная оценка Т-клеточного иммунного ответа путем количественного анализа вирус-специфических подгрупп CD4+ и CD8+ Т-клеток и продукции внутриклеточных цитокинов (IFN-γ, интерлейкина (IL)-2, IL-4 и фактора некроза опухоли) этими клетками. Т-лимфоцитов с фенотипом CD4+, специфичных к SARS-CoV-2, оказалось примерно в два раза больше, чем Т-лимфоцитов с фенотипом CD8+, и продукция цитокинов этими подгруппами клеток отличалась. К примеру, CD4+ Т-клетки вырабатывали больше IL-2, а CD8+ продуцировали больше IFN-γ . Более сильный Т-клеточный ответ у CD4+ лимфоцитов по сравнению с CD8+ согласуется с данными иного исследования [5], объектами которого были 43 пациента спустя 6–8 месяцев после перенесенной инфекции. Также оказалось, что такой клеточный ответ не зависит от возраста, пола или от того, протекала ли коронавирусная инфекция с симптомами или без. Интересно, что Т-клетки с фенотипом CD4+ в ответ на стимуляцию как шипиковым (S) белком, так и иными компонентами вируса, вырабатывали преимущественно IL-2 — совместно с IFN-γ или же без него, что было подтверждено посредством анализа ELISpot супернатанта клеточных культур.
Далее Zuo с соавт. исследовали, коррелирует ли интенсивность Т-клеточного ответа (в виде синтеза IFN-γ) спустя шесть месяцев после перенесенной инфекции с выработкой антител с течением времени. Важным достоинством этого исследования стала ежемесячная оценка содержания антител после постановки диагноза. Это позволило провести кинетический анализ значений IgG к S-белку SARS-CoV-2 и его нуклеопротеину (N). Эти значения оказались крайне неоднородными среди участников исследования. В среднем антительный ответ в виде выработки IgG начинал ослабевать примерно через два месяца, но при этом оставался значительно выше предела обнаружения [с помощью тестов] у большинства субъектов на пятом месяце. Интересно, что большая величина Т-клеточного ответа, специфичного к S-белку, спустя шесть месяцев коррелировала с более высокими пиковыми концентрациями антител к S- и N-белкам и устойчивым антительным ответом к N-белку. Остается определить, связан ли Т-клеточный ответ с другими характеристиками антител (например, с их нейтрализующей способностью и/или другими эффекторными функциями) и/или связаны ли другие особенности Т-клеточного ответа (к примеру, продукция IL-2 CD4+ Т-клетками) с пиковым ответом антител.
Хотя в этом исследовании оценка Т-клеточного ответа проводилась спустя шесть месяцев после болезни, остается неясным, был ли кто-то из участников исследования за это время повторно инфицирован. Это маловероятно, если брать во внимание то, что в течение ближайших шести месяцев после перенесенной первичной инфекции SARS-CoV-2 частота реинфекций крайне мала, но, тем не менее, влияние ее на измерения у некоторых участников исключать нельзя [8]. Кроме того, хотя авторы оценивали Т-клеточный ответ по отношению к более раннему антительному ответу, в будущем необходимо оценить, предвосхищает ли Т-клеточный ответ CD4+ лимфоцитов выраженный и/или устойчивый антительный ответ по прошествии времени. К примеру, считается, что фолликулярные Т-хелперы (TFH) играют решающую роль, оказывая помощь В-клеткам в формировании гуморальной иммунной памяти. Также была выявлена корреляция между популяциями циркулирующих клеток памяти и выработкой нейтрализующих противовирусных антител [9]. В недавней работе показано, что концентрация циркулирующих TFН-клеток с фенотипом CD40L+OX40+, специфичных для SARS-CoV-2, оставалась стабильной в течение нескольких месяцев [5]. Кроме того, необходимо выяснить, можно ли на основе содержания или степени сродства антиген-специфических циркулирующих TFH-клеток или других типов клеток на ранних стадиях болезни предсказать последующие параметры антител — такие как устойчивость во времени и/или степень сродства с антигеном.
То, что большинство Т-клеток с фенотипами CD4+ и CD8+ активировалось эпитопами вируса, отличными от S-белка, имеет значение для вакцинации популяций, ранее перенесших инфекцию SARS-CoV-2. Чтобы задействовать такие Т-клетки, которые образовались во время болезни, в вакцины можно включать другие белки помимо шипикового; это могло бы усилить нейтрализующие и иные реакции антител, вызывая более устойчивый CD4+ Т-клеточный ответ и задействуя более усиленный CD8+ Т-клеточный ответ, который был запущен во время предшествующей инфекции. Выявление более устойчивых антител и CD8+ Т-клеточного ответа против эпитопов, отличных от S-белка, может оказаться важным для вакцинации по следующей причине. Вероятно, для иммунитета существуют иные мишени помимо S-белка, что способствует благоприятному разрешению инфекции и может опосредовать широкий спектр иммунных реакций против различных вариантов SARS-CoV-2.
Один из главных вопросов, связанных с иммунитетом против SARS-CoV-2, заключается в том, обеспечивает ли инфекция создание резервуара клеток памяти против данного патогена, способных противостоять последующему заражению. Данное исследование внушает надежду, так как у большинства людей, заразившихся шестью месяцами ранее, даже если у них инфекция протекала в бессимптомной или в легкой форме, были выявлены признаки наличия клеточного иммунитета против коронавируса. Однако наблюдалась выраженная гетерогенность Т-клеточного ответа, и поэтому целью будущих исследований станет определение того, свидетельствует ли ранний Т-клеточный ответ о высоком сродстве антител к вирусу, и какие факторы (вируса или организма хозяина), помимо исходной тяжести заболевания, свидетельствуют о выраженности и/или длительности иммунитета к SARS-CoV-2. Это может лечь в основу понимания иммунных коррелятов защиты от долгосрочных клинических последствий, таких как постковидный синдром и/или повторное заражение, в том числе иными вариантами SARS-CoV-2 (см. рис. 1).
