Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI1772110.15789/2220-7619-TAO-16938SHORT COMMUNICATIONSКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯShort CommunicationThe avidity of virus-specific antibodies obtained from in vitro stimulated memory b cells does not change one month after booster with Sputnik V or ComirnatyАвидность вирус-специфических антител, полученных от стимулированных in vitro B-клеток памяти доноров, не меняется через месяц после ревакцинации Спутником V или ComirnatyAstakhovaEkaterina A.АстаховаЕкатерина Андреевна
Russian Federation

Junior Researcher, PhD Student, Department of Immunology, Biology Faculty

младший научный сотрудник, аспирант кафедры иммунологии биологического факультета

ast_kat@mail.ruNational Research Center Institute of Immunology, Federal Medical Biological Agency of RussiaФГБУН ГНЦ «Институт иммунологии» ФМБАLomonosov Moscow State UniversityФГБО УВПО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова280720241434654702507202425072024Copyright ©; 2024, Astakhova E.A.Copyright ©; 2024, Астахова Е.А.2024Astakhova E.A.Астахова Е.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/17721

The protective properties of long-term immunological memory after vaccination against COVID-19 are characterized by the neutralizing activity of serum antibodies and antibodies secreted by memory B cells upon repeated encounter with the antigen. Somatic hypermutations occurring in the immunoglobulin genes of memory B cells are one of the mechanisms for increasing the affinity of antibodies. At the moment, the effect of booster vaccination against COVID-19 with vector vaccines, on the maturation of memory B cells remains poorly understood. The purpose of this work was to determine how COVID-19 booster affects the affinity of RBD-specific IgG antibodies secreted by memory B cells. B lymphocytes were isolated from peripheral mononuclear blood cells of volunteers who had been revaccinated against COVID-19 with Sputnik V or Comirnaty. B cells were stimulated in vitro with CD40L expressed on the surface of A549 feeder cells and IL-21. Supernatants were concentrated 8-fold using centrifugal concentrators. In the obtained supernatants from stimulated memory B cells, the level of IgG antibodies specific to wild-type RBD was determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). To determine the avidity index, ELISA with 7M urea was provided. It was shown that despite a general increase in the amount of antigen-specific IgG antibodies obtained from stimulated memory B cells, there was no change in the avidity of these antibodies one month after booster in both groups of donors. The obtained results contribute to the understanding of the mechanisms of memory B cell maturation after booster vaccinations against COVID-19 and may be useful for deciding on the strategy of booster vaccination.

Защитные свойства долговременной иммунологической памяти после вакцинации от COVID-19 характеризуются нейтрализующей активностью сывороточных антител и антител, секретируемых B-клетками памяти при повторной встрече с антигеном. Соматические гипермутации, происходящие генах иммуноглобулинов B-клеток памяти — один из механизмов повышения аффинности антител. В настоящий момент вопрос влияния повторной вакцинации от COVID-19 векторными вакцинами на созревание аффинности антите, секретируемых активированными B-клетками памяти остается малоизученным.

Целью настоящей работы было определить, как ревакцинация от COVID-19 влияет на аффинность RBD-специфических IgG-антител, секретируемых B-клетками памяти. Материалы и методы. В-лимфоциты были выделены из периферических мононуклеарных клеток крови добровольцев, прошедших ревакцинацию от COVID-19 Спутником V или Comirnaty. В-лимфоциты были стимулированы in vitro с помощью CD40L, экспрессированного на поверхности фидерных клеток А549, и IL-21. Образцы супернатантов были сконцентрированы в 8 раз с помощью центрифужных концентраторов. Уровень IgG-антител, специфических к RBD дикого типа, был определен методом иммуноферментного анализа (ИФА). Индекс авидности поликлональных антител от стимулированных В-лимфоцитов in vitro был определен методом ИФА в присутствии 7М мочевины.

Результаты. В полученных супернатантах от стимулированных B-клеток памяти определяли уровень IgG-антител, специ фичных к RBD дикого типа, методом иммуноферментного анализа (ИФА). Только для 12% образцов был получен сигнал, превосходящий пороговый уровень детекции. В связи с этим, образцы супернатантов были сконцентрированы в 8 раз с помощью центрифужных концентраторов. После концентрирования уровень анти-RBD IgG-антител удалось определить для 82% образцов. Для определения индекса авидности методом ИФА в присутствии мочевины предварительно была подобрана концентрация хаотропного агента. Было выбрано по 3 образца с высоким и низким содержанием специфических антител. Было показано, что индекс авидности антител уменьшается с увеличением концентрации мочевины для образцов с низким содержанием антител, а для образцов с высоким содержанием этот показатель не меняется. Для дальнейшего определения индекса авидности в образцах супернатантов была выбрана концентрация мочевины 7М. Было показано, что несмотря на общее увеличение количества антиген-специфических IgG-антител, полученных от стимулированных B-клеток памяти, изменения авидности этих антител через Полученные результаты вносят вклад в понимание механизмов созревания B-клеток памяти после многократной вакцинации от COVID-19 и могут быть полезны для принятия решения о стратегии повторной вакцинации.

avidity of antibodiesRBD-specific antibodiesmemory B cellsvaccinationCOVID-19Sputnik Vавидность антителRBD-специфические антителаB-клетки памятивакцинацияCOVID-19Спутник VРоссийский научный фонд (грант)Russian Science Foundation (grant)23-25-00472Топтыгина 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., Zakirov R.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-2009Astakhova E.A., Byazrova M.G., Yusubalieva G.M., Kulemzin S.V., Kruglova N.A., Prilipov A.G., Baklaushev V.P., Gorchakov A.A., Taranin A.V., Filatov A.V. Functional Profiling of In Vitro Reactivated Memory B cells Following Natural SARS-CoV-2 Infection and Gam-COVID-Vac Vaccination. Cells, 2022, vol. 11, no. 13. doi: 10.3390/cells11131991Cho A., Muecksch F., Schaefer-Babajew D., Wang Z., Finkin S., Gaebler C., Ramos V., Cipolla M., Mendoza P., Agudelo M., Bednarski E., DaSilva J., Shimeliovich I., Dizon J., Daga M., Millard K.G., Turroja M., Schmidt F., Zhang F., Tanfous T. Ben, Jankovic M., Oliveria T.Y., Gazumyan A., Caskey M., Bieniasz P.D., Hatziioannou T., Nussenzweig M.C. Anti-SARS-CoV-2 receptor-binding domain antibody evolution after mRNA vaccination. Nature, 2021, vol. 600, no. 7889, pp. 517–522. 10.1038/s41586-021-04060-7Gallais F., Gantner P., Bruel T., Velay A., Planas D., Wendling M.J., Bayer S., Solis M., Laugel E., Reix N., Schneider A., Glady L., Panaget B., Collongues N., Partisani M., Lessinger J.M., Fontanet A., Rey D., Hansmann Y., Kling-Pillitteri L., Schwartz O., De Sèze J., Meyer N., Gonzalez M., Schmidt-Mutter C., Fafi-Kremer S. Evolution of antibody responses up to 13 months after SARS-CoV-2 infection and risk of reinfection. EBioMedicine, 2021, vol. 71: 103561. doi: 10.1016/j.ebiom.2021.103561Goel R.R., Painter M.M., Apostolidis S.A., Mathew D., Meng W., Rosenfeld A.M., Lundgreen K.A., Reynaldi A., Khoury D.S., Pattekar A., Gouma S., Kuri-Cervantes L., Hicks P., Dysinger S., Hicks A., Sharma H., Herring S., Korte S., Baxter A.E., Oldridge D.A., Giles J.R., Weirick M.E., McAllister C.M., Awofolaju M., Tanenbaum N., Drapeau E.M., Dougherty J., Long S., D’Andrea K., Hamilton J.T., McLaughlin M., Williams J.C., Adamski S., Kuthuru O.; UPenn COVID Processing Unit‡; Frank I., Betts M.R., Vella L.A., Grifoni A., Weiskopf D., Sette A., Hensley S.E., Davenport M.P., Bates P., Luning Prak E.T., Greenplate A.R., Wherry E.J. mRNA vaccines induce durable immune memory to SARS-CoV-2 and variants of concern. Science, 2021, vol. 374, no. 6572: abm0829. doi: 10.1126/science.abm0829Inoue T., Kurosaki T. Memory B cells. Nat. Rev. Immunol., 2024, vol. 24, no. 1, pp. 5–17. doi: 10.1038/s41577-023-00897-3Kim W., Zhou J.Q., Horvath S.C., Schmitz A.J., Sturtz A.J., Lei T., Liu Z., Kalaidina E., Thapa M., Alsoussi W.B., Haile A., Klebert M.K., Suessen T., Parra-Rodriguez L., Mudd P.A., Whelan S.P.J., Middleton W.D., Teefey S.A., Pusic I., O’Halloran J.A., Presti R.M., Turner J.S., Ellebedy A.H. Germinal centre-driven maturation of B cell response to mRNA vaccination. Nature, 2022, vol. 604, no. 7904, pp. 141–145. doi: 10.1038/s41586-022-04527-1Nakagama Y., Candray K., Kaku N., Komase Y., Rodriguez-Funes M.V., Dominguez R., Tsuchida T., Kunishima H., Nagai E., Adachi E., Ngoyi D.M., Yamasue M., Komiya K., Hiramatsu K., Uemura N., Sugiura Y., Yasugi M., Yamagishi Y., Mikamo H., Shiraishi S., Izumo T., Nakagama S., Watanabe C., Nitahara Y., Tshibangu-Kabamba E., Kakeya H., Kido Y. Antibody Avidity Maturation Following Recovery From Infection or the Booster Vaccination Grants Breadth of SARS-CoV-2 Neutralizing Capacity. J. Infect. Dis., 2023, vol. 227, no. 6, pp. 780–787. doi: 10.1093/infdis/jiac492Pušnik J., König J., Mai K., Richter E., Zorn J., Proksch H., Schulte B., Alter G., Streeck H. Persistent Maintenance of Atypical Memory B cells Following SARS-CoV-2 Infection and Vaccination Recall Response. J. Virology, 2022, vol. 96, no. 15: e00760-22. doi: 10.2139/ssrn.4072040Röltgen K., Boyd S.D. Antibody and B cell responses to SARS-CoV-2 infection and vaccination. Cell. Host Microbe, 2021, vol. 29, no. 7, pp. 10⁶3–1075. doi: 10.1016/j.chom.2021.06.009Sette A., Crotty S. Adaptive immunity to SARS-CoV-2 and COVID-19. Cell, 2021, vol. 184, no. 4, pp. 861–880. doi: 10.1016/j.cell.2021.01.007Sette A., Crotty S. Immunological memory to SARS-CoV-2 infection and COVID-19 vaccines. Immunol. Rev., 2022, vol. 310, no. 1, pp. 27–46. doi: 10.1111/imr.13089Singh G., Abbad A., Tcheou J., Mendu D.R., Firpo-Betancourt A., Gleason C., Srivastava K., Cordon-Cardo C., Simon V., Krammer F., Carreño J.M. Binding and Avidity Signatures of Polyclonal Sera From Individuals With Different Exposure Histories to Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 Infection, Vaccination, and Omicron Breakthrough Infections. J. Infect. Dis., 2023, vol. 228, no. 5, pp. 564–575. doi: 10.1093/infdis/jiad116Sokal A., Chappert P., Barba-Spaeth G., Roeser A., Fourati S., Azzaoui I., Vandenberghe A., Fernandez I., Meola A., Bouvier-Alias M., Crickx E., Beldi-Ferchiou A., Hue S., Languille L., Michel M., Baloul S., Noizat-Pirenne F., Luka M., Mégret J., Ménager M., Pawlotsky J.M., Fillatreau S., Rey F.A., Weill J.C., Reynaud C.A., Mahévas M. Maturation and persistence of the anti-SARS-CoV-2 memory B cell response. Cell, 2021, vol. 184, no. 5, pp. 1201–1213.e14. doi: 10.1016/j.cell.2021.01.050Turner J.S., Kim W., Kalaidina E., Goss C.W., Rauseo A.M., Schmitz A.J., Hansen L., Haile A., Klebert M.K., Pusic I., O’Halloran J.A., Presti R.M., Ellebedy A.H. SARS-CoV-2 infection induces long-lived bone marrow plasma cells in humans. Nature, 2021, vol. 595, no. 7867, pp. 421–425. doi: 10.1038/s41586-021-03647-4