Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI1771910.15789/2220-7619-AFA-16736SHORT COMMUNICATIONSКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯShort CommunicationAlgorithm for assessing the level of T cell immune response against SARS-CoV-2 and the results of its application in unvaccinated and vaccinated people who have been infected with COVID-19Алгоритм оценки уровня Т-клеточного иммунного ответа против SARS-CoV-2 и результаты его применения у не вакцинированных и вакцинированных людей, переболевших COVID-19BlyakherM. S.БляхерМ. С.
Russian Federation

DSc (Medicine), Professor, Head, Laboratory for the Study of Cellular and Molecular Bases of Immunity

доктор медицинских наук, профессор, руководитель лаборатории по изучению клеточных и молекулярных основ иммунитета

vestnik-07@mail.ruFedorovaIrina M.ФедороваИрина Михайловна
Russian Federation

PhD (Medicine), Leading Research Associate, Laboratory for the Study of Cellular and Molecular Bases of Immunity

кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории по изучению клеточных и молекулярных основ иммунитета

vestnik-07@mail.ruKotelevaS. I.КотелеваС. И.
Russian Federation

PhD (Medicine), Leading Research Associate, Laboratory for the Study of Cellular and Molecular Bases of Immunity

кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории по изучению клеточных и молекулярных основ иммунитета

vestnik-07@mail.ruKapustinI. V.КапустинИ. В.
Russian Federation

PhD (Medicine), Leading Research Associate, Laboratory for the Study of Cellular and Molecular Bases of Immunity

кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории по изучению клеточных и молекулярных основ иммунитета иммунобиологических препаратов

vestnik-07@mail.ruTulskayaE. A.ТульскаяЕ. А.
Russian Federation

PhD (Biology), Leading Research Associate, Laboratory for the Study of Cellular and Molecular Bases of Immunity

кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории по изучению клеточных и молекулярных основ иммунитета

vestnik-07@mail.ruRamazanovaZ. K.РамазановаЗ. К.
Russian Federation

PhD (Medicine), Leading Research Associate, Laboratory for the Study of Cellular and Molecular Bases of Immunity

кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории по изучению клеточных и молекулярных основ иммунитета

vestnik-07@mail.ruOdintsovE. E.ОдинцовЕ. Е.
Russian Federation

PhD (Medicine), Senior Research Associate, Laboratory for the Study of Cellular and Molecular Bases of Immunity

кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории по изучению клеточных и молекулярных основ иммунитета

vestnik-07@mail.ruSandalovaS. V.СандаловаС. В.
Russian Federation

Research Associate, Laboratory for the Study of Cellular and Molecular Bases of Immunity

научный сотрудник лаборатории по изучению клеточных и молекулярных основ иммунитета

vestnik-07@mail.ruNovikovaL. I.НовиковаЛ. И.
Russian Federation

PhD (Medicine), Head of the Laboratory of Immunobiological Preparations

кандидат медицинских наук, руководитель лаборатории иммунобиологических препаратов

vestnik-07@mail.ruBochkarevaS. S.БочкареваС. С.
Russian Federation

DSc (Biology), Leading Research Associate, Laboratory of Immunobiological Preparations

доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории иммунобиологических препаратов

vestnik-07@mail.ruG.N. Gabrichevsky Moscow Research Institute for Epidemiology and MicrobiologyФБУН Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.Н. Габричевского Роспотребнадзора280720241434514582507202425072024Copyright ©; 2024, Blyakher M.S., Fedorova I.M., Koteleva S.I., Kapustin I.V., Tulskaya E.A., Ramazanova Z.K., Odintsov E.E., Sandalova S.V., Novikova L.I., Bochkareva S.S.Copyright ©; 2024, Бляхер М.С., Федорова И.М., Котелева С.И., Капустин И.В., Тульская Е.А., Рамазанова З.К., Одинцов Е.Е., Сандалова С.В., Новикова Л.И., Бочкарева С.С.2024Blyakher M.S., Fedorova I.M., Koteleva S.I., Kapustin I.V., Tulskaya E.A., Ramazanova Z.K., Odintsov E.E., Sandalova S.V., Novikova L.I., Bochkareva S.S.Бляхер М.С., Федорова И.М., Котелева С.И., Капустин И.В., Тульская Е.А., Рамазанова З.К., Одинцов Е.Е., Сандалова С.В., Новикова Л.И., Бочкарева С.С.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/17719

Antigen (AG)-specific T cell activity was compared in two groups of patients: those who underwent COVID-19 in 2021 during the circulation of the SARS-CoV-2 delta virus strain (43 individuals); and those who underwent COVID-19 in 2022 (Omicron strain, 23 individuals). The diagnosis was confirmed by PCR analysis of nasopharyngeal and oropharyngeal swabs. The 23 individuals following COVID-19 caused by SARS-CoV-2 (omicron) were part of a cohort of 41 volunteers who were examined multiple times during 2021–2023: during vaccination, after vaccination, before revaccination, and subsequently after illness (6–8 times in total). Due to this, it was possible to compare the indices of specific humoral and cellular immunity in the same patients 1–2 months before and after breakthrough infection. Detection of AG-specific T cells and assessment of their activity by AG-stimulated IFNγ production was carried out by our own previously developed method (Patent RU № 2780369 C1). For stimulation of memory T effectors in vitro, the same antigens were used to determine the concentration of antibodies against SARS-CoV-2 by ELISA method. A total of about 300 blood samples from healthy subjects and patients after COVID-19 were analyzed. Each sample was tested against 3 SARS-CoV-2 antigens and in 2 stimulation modes. A qualitative assessment algorithm for AG-specific T cell activity has been proposed that can be used to monitor the state of cellular immunity in a population in which SARS-CoV-2 virus continues to circulate and to create insights into what level of T cell activation is sufficient to prevent or reduce the severity of SARS-CoV-2 infection. Unvaccinated COVID-19 (SARS-CoV-2, Delta) survivors lacked AG-specific T cells to RBD SARS-CoV-2, but T cell specificity to full-length S glycoprotein at the same level, qualitatively assessed as low in 52% of the group, persisted for up to six months. In previously unvaccinated COVID-19 vaccinees, this duration of persistence of AG-specific T cells in circulating blood was achieved only after revaccination. Hybrid immunity, which we traced as a result of vaccination after COVID-19 (Delta strain) or as a breakthrough infection (SARS-CoV-2, Omicron), is characterized by the highest indices of memory T cell activity (43–46% of the group — normal activity of AG-specific cells, 30–43% — high activity) to all used antigens and the longest duration of preservation of indices at this level. Further investigation of the level of antiviral immunity after COVID-19 may be important for predicting the outcome of new waves of SARS-CoV-2 infection.

Проведено сравнение активности антиген (АГ)-специфических Т-клеток у двух групп пациентов: с ПЦР-подтвержденным диагнозом «COVID-19» в 2021 г. в период циркуляции штамма дельта вируса SARS-CoV-2 (49 человек), и в 2022 г. (26 человек, штамм омикрон). 26 человек после COVID-19, вызванного SARS-CoV-2 (омикрон), являлись частью группы из 41 добровольца, которые в течение 2021–2023 гг. обследовались многократно: в ходе вакцинации, после нее, перед ревакцинацией и впоследствии после заболевания (всего 6–8 раз). Благодаря этому было возможно сравнение показателей специфического гуморального и клеточного иммунитета у одних и тех же пациентов за 1–2 месяца до прорывной инфекции и после нее. Выявление АГ-специфических Т-клеток и оценка их активности по АГ-стимулированной продукции IFNγ, было проведено собственным разработанным ранее методом (Патент RU № 2780369 C1). Для стимуляции Т-эффекторов памяти in vitro были применены те же антигены, которые использовались для определения концентрации антител против SARS-CoV-2 методом ИФА. Всего проанализировано около 300 образцов крови здоровых людей и пациентов после COVID-19. Каждый образец протестирован на 3 вариантах антигенов SARS-CoV-2 и в 2 режимах стимуляции. Предложен алгоритм качественной оценки для активности АГ-специфических Т-клеток, который может быть использован для мониторинга состояния клеточного иммунитета в популя ции, в которой продолжается циркуляция вируса SARS-CoV-2, и создания представлений о том, какой уровень Т-клеточной активации достаточен для предупреждения или снижения тяжести инфекции SARS-CoV-2. У непривитых лиц, перенесших COVID-19 (SARS-CoV-2, дельта), отсутствовали АГ-специфические Т-клетки к RBD SARS-CoV-2, но специфичность Т-клеток к полноразмерному S-гликопротеину на одном и том же уровне, качественно оцененном как низкий, у 52% группы сохранялась до полугода. У привитых, ранее не болевших COVID-19, такая длительность сохранения АГ-специфических Т-клеток в циркулирующей крови достигается только после ревакцинации. Гибридный иммунитет, прослеженный нами как результат вакцинации после COVID-19 (штамм дельта) или как прорывная инфекция (SARS-CoV-2, омикрон), характеризуются наиболее высокими показателями активности Т-клеток памяти (у 43–46% группы — нормальная активность АГ-специфических клеток, у 30–43% — высокая) ко всем использованным антигенам и наибольшей длительностью сохранения показателей на этом уровне. Дальнейшее исследование уровня противовирусного иммунитета после COVID-19 может быть важным для прогнозирования исходов новых волн инфекции SARS-CoV-2.

SARS-CoV-2T-cell memoryIFNγalgorithm for assessingSARS-CoV-2Т-клетки памятиIFNγалгоритм оценкиБляхер М.С., Федорова И.М., Тульская Е.А., Капустин И.В., Котелева С.И., Рамазанова З.К., Одинцов Е.Е., Сандалова С.В., Новикова Л.И. Определение специфического Т-клеточного иммунитета к антигенам вируса SARS-CoV-2 у людей, переболевших COVID-19 // Вопросы вирусологии, 2022. Т. 67, № 6. C. 527–537. [Blyakher M.S., Fedorova I.M., Tulskaya E.A., Kapustin I.V., Koteleva S.I., Ramazanova Z.K., Odintsov E.E., Sandalova S.V., Novikova L.I. Assesment of specific T-cell immunity to SARS-CoV-2 virus antigens in COVID-19 reconvalescents. Voprosy Virusologii = Problems of Virology, 2022, vol. 67, no. 6, pp. 527–537. (In Russ.)]Бляхер М.С., Федорова И.М., Тульская Е.А., Капустин И.В., Котелева С.И., Рамазанова З.К., Одинцов Е.Е., Сандалова С.В., Новикова Л.И., Алешкин А.В., Бочкарева С.С. Формирование и сохранение специфического Т-клеточного иммунитета после перенесенной SARS-CoV-2 инфекции или вакцинации против нее // Вопросы вирусологии, 2023. Т. 68, № 3. C. 205–214. [Blyakher M.S., Fedorova I.M., Tulskaya E.A., Kapustin I.V., Koteleva S.I., Ramazanova Z.K., Odintsov E.E., Sandalova S.V., Novikova L.I., Aleshkin A.V., Bochkareva S.S. Development and preservation of specific T-cell immunity after a SARS-CoV-2 infection or vaccination against it. Voprosy Virusologii = Problems of Virology, 2023, vol. 68, no. 3, pp. 205–214. (In Russ.)]Патент № 2780369 Российская Федерация, МПК G01N 33/68 (2006.01), G01N 33/569 (2006.01), G01N 33/543 (2006.01), G01N 33/573 (2006.01), G01N 33/531 (2006.01), C12N 5/0786 (2010.01). Способ определения специфического клеточного иммунного ответа на антигены коронавируса (SARS-CoV-2): № 2021139712; заявлено 29.12.2021: опубликовано 21.09.2022 / Бляхер М.С., Капустин И.В., Одинцов Е.Е., Рамазанова З.К., Сандалова С.В., Тульская Е.А., Федорова И.М.; заявитель и патентообладатель ФБУН МНИИЭМ им. Г.Н. Габричевского Роспотребнадзора. 16 с. [Patent No. 2780369 Russian Federation, Int. G01N 33/68 (2006.01), G01N 33/569 (2006.01), G01N 33/543 (2006.01), G01N 33/573 (2006.01), G01N 33/531 (2006.01), C12N 5/0786 (2010.01). Method for determining the specific cellular immune response to coronavirus antigens (SARS-CoV-2). No. 2021139712; application: 29.12.2021: date of publication 21.09.2022 / Blyaher M.S., Kapustin I.V., Odintsov E.E., Ramazanova Z.K., Sandalova S.V., Tul’skaya E.A., Fedorova I.M. Proprietors: Federalnoe Byudzhetnoe uchrezhdenie nauki “Moskovskij nauchno-issledovatelskij institut epidemiologii i mikrobiologii im. G.N. Gabrichevskogo” Federalnoj sluzhby po nadzoru v sfere zashchity prav potrebitelej I blagopoluchiya cheloveka. 16 p.]Топтыгина А.П., Афридонова З.Э., Закиров Р.Ш., Семикина Е.Л. Поддержание иммунологической памяти к вирусу SARS-CoV-2 в условиях пандемии // Инфекция и иммунитет, 2023. Т. 13, № 1. C. 55–66. [Toptygina A.P., Afridonova Z.E., ZakirovR.Sh., Semikina E.L. Maintaining immunological memory to the SARS-CoV-2 virus during COVID-19 pandemic. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2023, vol. 13, no. 1, pp. 55–66. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220–7619-MIM-2009.Agallou M., Koutsoni O.S., Michail M., Zisimopoulou P., Tsitsilonis O.E., Karagouni E. Antibody and T-cell subsets analysis unveils an immune profile heterogeneity mediating longterm responses in individuals vaccinated against SARS-CoV-2. J. Inf. Dis., 2023, vol. 227, no. 3, pp. 353–363.Almendro-Vazquez P., Laguna-Goya R. Paz-Artal E. Defending against SARS-CoV-2: the T cell perspective. Front. Immunol., 2023, vol. 14, 1107803. doi: 10.3389/fimmu.2023.1107803.Barros-Martins J., Hammerschmidt S.I, Morillas R.G., Cossmann A., Hetzel L., Odak I., Köhler M., Stankov M.V., Ritter C., Friedrichsen M., Ravens I., Schimrock A., Ristenpart J., Janssen A., Willenzon S., Bernhardt G., Lichtinghagen R., Bošnjak B., Behrens G.M.N., Förster R. Omicron infection-associated Tand B cell immunity in antigen-naive and tripleCOVID-19vaccinated individuals. Front. Immunol., 2023, vol. 14, 1166589. doi: 10.3389/fimmu.2023.1166589Bobrovitz N., Ware H., Ma X., Li Z., Hosseini R., Cao C., Selemon A., Whelan M., Premji Z., Issa H., Cheng B., Abu Raddad L.J., Buckeridge D.L., Van Kerkhove M.D., Piechotta V., Higdon M.M., Wilder-Smith A., Bergeri I., Feikin D.R., Arora R.K., Patel M.K., Subissi L. Protective effectiveness of previous SARS-Cov-2 infection and hybrid immunity against the omicron variant and severe disease: a systematic review and meta-regression. Lancet Infect. Dis., 2023, vol. 23, pp. 556–567.Gao Y., Cai C., Grifoni A., Muller T.R., Niessl J., Olofsson A., Humbert M., Hansson L., Österborg A., Bergman P., Chen P., Olsson A., Sandberg J.K., Weiskopf D., Price D.A., Ljunggren H.G., Karlsson A.C., Sette A., Aleman S., Buggert M. Ancestral SARS-CoV-2-specific T cells cross-recognize the Omicron variant. Nat. Med., 2022, vol. 28, no. 3, pp. 472–476.Jacobsen H., Jimenez V.C., Sitaras I., Bar-Zeev N., Cicin-Sain L., Higdon M.M., Deloria-Knoll M. (2022) Postvaccination T cell immunity to omicron. Front. Immunol., 2022, vol. 13, 944713. doi: 10.3389/fimmu.2022.944713.Keeton R., Tincho M.B., Ngomti A., Baguma R., Benede N., Suzuki A., Khan K., Cele S., Bernstein M., Karim F., Madzorera S.V., Moyo-Gwete T., Mennen M., Skelem S., Adriaanse M., Mutithu D., Aremu O., Stek C., du Bruyn E., Van Der Mescht M.A., de Beer Z., de Villiers T.R., Bodenstein A., van den Berg G., Mendes A., Strydom A., Venter M., Giandhari J., Naidoo Y., Pillay S., Tegally H., Grifoni A., Weiskopf D., Sette A., Wilkinson R.J., de Oliveira T., Bekker L.G., Gray G., Ueckermann V., Rossouw T., Boswell M.T., Bhiman J.N., Moore P.L., Sigal A., Ntusi NAB, Burgers W.A., Riou C. T cell responses to SARS-CoV-2 spike cross-recognize Omicron. Nature, 2022, vol. 603, no. 7901, pp. 488–492. doi: 10.1038/s41586–022-04460–3Lin J., Law R., Korosec C.S., Zhou C., Koh W.H., Ghaemi M.S., Samaan P., Ooi H.K., Matveev V., Yue F., Gingras A.C., Estacio A., Buchholz M., Cheatley P.L., Mohammadi A., Kaul R., Pavinski K., Mubareka S., McGeer A.J., Leis J.A., Heffernan J.M., Ostrowski M. Longitudinal assessment of SARS-CoV-2-specific T cell cytokine-producing responses for 1 year reveals persistence of multicytokine proliferative responses, with greater immunity associated with disease severity. J. Virol., 2022,vol. 96, no. 13, e0050922. doi: 10.1128/jvi.00509–22Naranbhai V., Nathan A., Kaseke C., Berrios C., Khatri A., Choi S., Getz M.A., Tano-Menka R., Ofoman O., Gayton A., Senjobe F., Zhao Z., St Denis K.J., Lam E.C., Carrington M., Garcia-Beltran W.F., Balazs A.B., Walker B.D., Iafrate A.J., Gaiha G.D. T cell reactivity to the SARS-CoV-2 Omicron variant is preserved in most but not all individuals. Cell, 2022, vol. 185, no. 6, pp. 10⁴1–10⁵1. doi: 10.1016/j.cell.2022.01.029