T-SPOT®.COVID тест. Т-реактивни клетки за комплексна оценка на имунния отговор към SARS-CoV-2

Брой № 2 (65) / април 2022, Ехография на бял дроб и плевра

Световната епидемия, предизвикана от SARS-CoV-2, нахлу внезапно в живота на всички хора по целия свят, като обърна ежедневието, работата и свободното им време. Новото „нормално“ изглежда като от филм или книга за ужасите на биологичната война, съпроводени от медийните истерии от една страна  и плача и скръбта в социалните мрежи от друга. Смъртните случаи и продължителното боледуване се  възприеха от неболедувалите лица като част от информационния поток. Обществото се раздели на „ваксери“ и „антиваксери“, като всички отстояваха правотата по свой собствен начин.

 

Истината е една. COVID-19 е реална заразна болест, причиняваща сериозна заболеваемост и огромно натоварване на здравните системи, причиняваща огромни човешки и финансови загуби, и водеща до трайни и нежелани последици у немалка част от преболедувалото население.

 

За да имаме по-точна диагноза и последващо адекватно лечение, ние се нуждаем от модерни, достоверни и бързи диагностични методи, които да имат висока предиктивна стойност.

 

Такъв е T-SPOT®.COVID теста, разработен на базата на EliSpot платформата, използващ Т-реактивни клетки за комплексна оценка на имунния отговор към SARS-CoV-2 на компанията Oxford Immunotec, Великобритания.

 

EliSpot платформата е известна и доказана технология за диагностициране на туберкулозна инфекция, въплътена в популярния T-SPOT.TB тест.

 

 

Какво знаем за Т-клетките при SARS-CoV-2?

 

Т-клетките се произвеждат в отговор на инфекция и се наблюдават след ваксинация, като отговорът е траен след инфектирането, за разлика от антителата, които могат да намалеятвъв времето1,2. Тестът допълва серологичното изследване за откриване на заразените пациенти. T-SPOT®.COVID тестът е стандартизиран както за броя на клетките, така и за условията на култивирането им, което има значение за чувствителността на методиката, особено при имуносупресирани лица.

 

T-SPOT®.COVID тестът използва коктейл от два пептида, специфични за SARS-CoV-2, наречени S1- протеин – „спайк“ („шипов, шипчест“) гликопротеин и N – протеин – нуклеокапсиден протеин, които участват в процеса на проникване на SARS-CoV-2 в заразените клетки, посредством специфичните рецепторни ензимни комплекси ACE2. Пептидите са предназначени да стимулират CD4 и CD8 T- клетъчни отговори. Използва също отрицателна контрола,  която ни показва базовата, нестимулирана активност на Т-клетките, и положителна контрола, която ни показва неспецифична активност на Т-клетките, след стимулация с фитохемаглутинин. По резултата от двете контроли можем да съдим за нормалната функция на Т-клетките и моментното състояние на имунната клетъчна система.

 

Взема се кръвна проба с помощта на рутинна флеботомия и стандартна епруветка за вземане на кръв, от която се изолират периферни мононуклеарни клетки (PBMCs). Клетките се промиват, преброяват и стандартизират, за да се създаде стандартна клетъчна суспензия. Стандартен брой клетки се добавя в специално проектирани плаки и се стимулира с S1 и N антигени, специфични за SARS-CoV-2. Клетките, отговарящи на тези антигени, освобождават гама-IFN, който произвежда оцветени спотове. След това спотовете се изброяват.

 

 

 

 

Положителен резултат от теста означава, че пациентът има Т- клетки, които са реактивни към SARS-CoV-2 специфичните пептиди, използвани в теста T-SPOT®.COVID. Много е вероятно те да са били изложени на вируса SARS-CoV-2.

 

 

 

Интерпретиране на резултатите при тестуваните пациенти:

  • реактивни = 8 или повече спотове
  • нереактивни = 4 или по-малко спотове
  • гранични = 5-7 спота (препоръчителен повторен тест)

 

Това, което ни интересува, е резултативността на T-SPOT®.COVID теста и съответствието му със серологичните тестове.

 

Серологичните тестове бяха своевременно разработени в началото на пандемията и все още се използват широко за предоставяне на информация, относно способността на индивида да създаде антитяло-медииран имунен отговор след естествена инфекция със SARSCoV-2 или ваксинация. Въпреки това, серологичните тестове предоставят информация само за едното рамо на адаптивната имунна система, и като такова изследване само за антитела може да подцени степента на имунния отговор, който индивидът има генериран3,4. Редица проучвания показват, че отговорът на антителата към естествената инфекция е силно променлив, с ниски титри на антитела, често наблюдавано при лица, страдащи от лека или асимптоматична форма на COVID-195-8. Някои от индивидите никога не произвеждат откриваем отговор на антитела5. Доказано е, че ваксините срещу COVID-19 индуцират стабилни реакции на антитела при по-голямата част от ваксинираните индивиди, но има доказателства, че тези реакции започват да намаляват през месеците след втората доза9-12. Има и хора, които  страдат от първични имунодефицити, които не са в състояние да произвеждат антитела и като такива няма да произведат измерим имунен отговор до ваксинация, ако тестването за антитела се използва изолирано13.

 

Т- клетъчният отговор или клетъчно-медиирания имунитет е другото рамо на адаптивния имунен отговор и Т- клетъчното тестване, като е бил използван както в научни изследвания, така и в клинични условия по време на пандемията на COVID-19, за да предостави допълнителна информация за имунните отговори към инфекция със SARS-CoV-2 и ваксинация14. Няколко публикации показват, че Т-клетъчните отговори към човешките коронавируси, включително SARS-CoV-1 и SARS-CoV-2, могат да бъдат стабилни и дълготрайни1, при някои лица, които са били заразени със SARS-CoV-1 преди 17 години, като при тях все още се демонстрират Т-клетъчни отговори и днес15. Няколко от проучванията показват, че при SARS-CoV-2, специфичен Т-клетъчен имунитет се поддържа 6-9 месеца след първична инфекция, което показва, че Т-клетъчните отговори могат да издържат преходните отговори на антитела към инфекция със SARS-CoV-216. Проучвания неотдавна показват подобни времеви зависимости след ваксинацията17. Тези констатации, заедно с проучвания, които са показали критичната роля на Т клетките при вирусния клирънс и възстановяването от SARS-CoV-2, предполагат, че клетъчно-медиирания имунитет може да бъде важен аспект на всеки защитен имунитет, развит срещу SARS-CoV-218,19. Освен това, докато динамиката на SARS-CoV-2 специфичния Т-клетъчен отговор все още не е напълно изяснена, доказателства сочат, че по-голямата част от лицата, заразени със SARS-CoV-2, генерират функционални, произвеждащи IFN-гама (IFN-γ), SARS-CoV-2 Т- клетки, които могат  да се открият в периферната кръв още 2-4 дни след появата на симптомите19. SARS-CoV-2 специфични Т-клетки също са открити между 7-14 дни след ваксинацията20 .

 

SARS-CoV-2 специфични Т-клетки са открити в отговор на много от настоящите ваксини21-23 и важността на откриването и наблюдението на тези отговори става все повече научно признато24.

 

Тестът T-SPOT®.COVID се използва за демонстриране на специфичен Т-клетъчен отговор след ваксинация в редица проучвания25-30. Важно е, че много от тези проучвания показват, че тестът T-SPOT®.COVID е в състояние да открие Т-клетъчни отговори и при имуносупресирани индивиди28-30, вкл. пациенти, приемащи терапии за изчерпване на В-клетките, които може да не са в състояние да развиват стабилни антитела25.

 

Стойностите за резултатите на T-SPOT®.COVID теста, са предварително определени по време на разработката с помощта на оперативните характеристики на приемника (Receiver Operating Characteristic, ROC) анализ на кривата. Максимална дискриминация между PCR потвърдени положителни индивиди и тези с нисък риск е  установена, че е 6 спота. Освен това беше определена гранична зона от 5-7 спота за справяне с вариациите и несигурността на теста около граничните стойности. Последните данни сочат, че една и съща граница е подходяща за разграничаване между ваксинирани и неваксинирани лица31.

 

Клинично проучване за оценка на съгласуването между T-SPOT®.COVID теста и серологичен тест е проведено при 135 лица, които са тествани с помощта на установен серологичен тест (Abbott, anti-N IgG) (Табл.1)32. Установеното положителното съгласуване на Т-клетъчните отговори остава високо през целия период на проучването. Положителното съгласуване на серологичното изследване намалява с течение на времето и е ниско преди период от 14 дни (Фиг. 1)

 

 

Фиг. 1. Съгласуваност на T-SPOT®.COVID и серологичното изследване между ден 0 и 240 след положителен PCR – тест.

 

 

 

Табл. 1. Съгласуваност на T-SPOT®.COVID и серологичното изследване между ден 0 и 240 след положителен PCR – тест.

 

 

По-нататъшен анализ на изследваната кохорта оценява припокриването между двата метода за изследване. Установен е положителен имунен отговор в 133 лица, тестувани с T-SPOT®.COVID теста и 92 лица, тестувани със серологичния тест (Фиг. 2).

 

 

Фиг. 2. Съгласуваност на T-SPOT®.COVID и серологичното изследване на подгрупите. 

 

 

 

 

Фиг. 3. Разпределение на позитивните резултати между T-SPOT®.COVID теста и серологичното изследване на подгрупите.

 

 

Тестът T-SPOT®.COVID идентифицира допълнителни 47 лица (51% повече) с положителен PCR, отколкото само серологичното тестване32 (Фиг.3).

 

В проучване на Public Health England, серологичното изследване и Т-клетъчното тестуване са извършени при 2 679 индивида с неизвестна история на инфекциятапри лица с висок риск (мед. работници) и лица с нисък риск (полиция и пожарна служба)33. Изследването на T-клетките открива инфектирани пациенти, които са негативни при серологичното изследване, като 26% са имали висок T-клетъчен отговор, а при 16.6% са наблюдавали положителен серологичен резултат. Висок T-клетъчен отговор може да показва защита от инфекцията, като липсват инфекции в групата  с висок T-клетъчен отговор след 118 дни от тестуването. Самостоятелно, серологичното изследване може да подцени имунитета в общността.

 

Констатациите от това проучване кореспондират добре с нововъзникващите доказателства за важността на изследването на Т-клетките с времето на продължаващата клинична патология  при COVID-19.

 

Тестът T-SPOT®.COVID се комбинира със серологично изследване, което осигурява изчерпателен поглед върху имунния отговор на индивида към SARS-CoV-2.

Потенциалните приложения включват:

  • Оценка на Т-клетъчния отговор след преболедуване/ ваксинация.
  • Проследяване на Т-клетъчния отговор след ваксинация.
  • Скрининг:

- Уязвими популации и работещите с тях, лица след ваксинация, за да се установи вероятната защита;

- Високорискови професии – здравни и социални работници, лица, работещи на места с висока концентрация на хора (ресторанти, барове, летища, театри, кина, търговски центрове, супермаркети и др.);

- Скрининг на огнища с критична инфраструктура.

 

 

Обобщение

 

Доказано е, че тестът T-SPOT®.COVID открива доказателства за Т-клетъчно-медиирания отговор към SARS-CoV-2 инфекция при PCR положителни пациенти с отрицателни резултати от серологичен тест. Резултатите от T-SPOT®.COVID теста, допълнени със серологичните резултати, дават изчерпателна представа за имунния отговор на индивида към SARS-CoV-2. T-SPOT®.COVID тестът е разработен на базата на T-SPOT платформата, доказана, че продуцира много точни и възпроизводими резултати при над 20 милиона клинични тестове за туберкулоза в > 50 страни.

 

По материали на Oxford Immunotec Ltd.

 

 

Литература:

 

  1. Zuo J, Doewll AC, Pearce H et al. Robust SARS-CoV-2 T cell immunity is maintained at 6 months following primary infection. Nature Immunology. 2021; 22: 620-626
  2. Ibarrondo FJ, Fulcher JA, Goodman-Meza D et al. Rapid decay of anti-SARS-CoV-2 antibodies in persons with mild Covid-19. N Engl J Med. 2020; 383: 1085-1087
  3. Sekine T, Perez-Potti A, Rivera-Ballesteros O et al. Robust T cell immunity in convalescent individuals with asymptomatic or mild COVID-19. Cell. 2020; 183(1):158-168
  4. Gallais F, Aurelie V, Wendling MJ et al. Intrafamilial exposure to SARS-CoV-2 induces cellular immune responses without seroconversion. Emerging Infectious Diseases. 2021; 27(1): 113-121
  5. Gudbjartsson DF, Norddahl GL, Melsted P et al. Humoral immune response to SARS-CoV-2 in Iceland. N Engl J Med. 2020; 383: 1724-1734 20 PI-T-SPOT.COVID-IVD-UK v4
  6. Altmann DM, Boyton RJ. SARS-CoV-2 T cell immunity: Specificity, function, durability, and role in protection. Sci Immunol. 2020;5:eabd6160
  7. Piccoli L, Park YJ, Tortorici et al. Mapping neutralizing and immunodominant sites on the SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain by structure-guided high-resolution serology. Cell; 183(4): 1024-1042
  8. Cervia C, Nilsson J, Zurbuchen Y et al. Systemic and mucosal antibody responses specific to SARS-CoV-2 during mild versus severe COVID-19. J Allergy Clin Immunol. 2020; 147(2): 545-557
  9. Wei S, Stoesser N, Matthews PC et al. Antibody responses to SARS-CoV-2 vaccines in 45,965 adults from the general population of the United Kingdom. Nature Microbiology. 2021; 6: 1140-1149
  10. Naaber P, Tserel L, Kangro K et al. Dynamics of antibody response to BNT162b2 vaccine after six months: a longitudinal prospective study. The Lancet Regional Health – Europe. 2021; 0: 29
  11. Thomas SJ, Moreira ED, Kitchin N et al. Safety and efficacy of the BNT162b2 vaccine after 6 months. New Eng J Med. 2021; DOI: 10.1056/NEJMoa2110345
  12. Levin EG, Lustig Y, Cohen C et al. Waning humoral response to BNT162b2 Covid-19 vaccine over 6 months. New Eng J Med. 2021; DOI: 10.1056/NEJMoa2114583
  13. Roifman CM, Vong L. COVID-19 vaccination for patients with primary immunodeficiency. LymphoSign Journal. 2021; 8(2)
  14. Noh JY, Jeong HW, Kim JH, Shin EC. T cell-oriented strategies for controlling the COVID-19 pandemic. Nature Reviews Immunology. 2021
  15. Le Bert N, Tan AT, Kunasgaran K et al. SARS-CoV-2-specific T cell immunity in cases of COVID-19 and SARS, and uninfected controls. Nature. 2020;584:457-462
  16. Dan JM, Mateus J, Kato Y et al. Immunological memory of SARS-CoV-2 assessed for up to 8 months after infection. Science. 2021. 371(587)
  17. Mateus J, Dan JM, Zhang Z et al. Low-dose mRNA-1273 COVID-19 vaccine generates durable memory enhanced by crossreactive T cells. Science. 2021; 374(6566)
  18. Tan AT, Linster M, Tan CW et al. Early induction of functional SARS-CoV-2 specific T cells associates with rapid viral clearance and mild disease in COVID-19 patients. Cell Reports. 2021; 34(6)
  19. Sette A, Crotty S. Adaptive immunity to SARS-CoV-2 and COVID-19. Cell. 2021. 184(4): 861-880
  20. Ewer KJ, Barrett JR, Belij-Rammerstorfer S et al. T cell and antibody responses induced by a single dose of ChAdOx1nCoV19 (AZD1222) vaccine in a phase 1/2 clinical trial. Nature Medicine. 2020; 27: 270-278
  21. Sahin U, Muik A, Derhovanessian E et al. COVID-19 vaccine BNT162b1 elicits human antibody and Th1 responses. Nature. 2020; 586: 594-599
  22. Jackson LA, Anderson EJ, Rouphael NG et al. An mRNA vaccine against SARS-CoV-2 – Preliminary Report. N Engl J Med. 2020; 383:1920-1931
  23. Folegatti PM, Ewer KJ, Aley PK et al. Safety and immunogenicity of the ChAdOx1 nCoV-19 vaccine against SARS-CoV-2: a preliminary report of a phase 1/2, single-blind, randomized controlled trial. The Lancet. 2020; 396(10249):467-478
  24. Sauer K, Harris T. An effective COVID-19 vaccine needs to engage T cells. Front. Immunol. 2020. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.581807
  25. Simon D, Tascilar K, Schmidt K et al. Brief Report: Humoral and cellular immune responses to SARS-CoV-2 infection and vaccination in B cell depleted autoimmune patients. Arthritis & Rheumatology. 2021: DOI: 10.1002/art.41914
  26. Lindemann M, Klisanin V, Thummler L et al. Humoral and cellular vaccination responses against SARS-CoV-2 in hematopoietic stem cell transplant recipients. Vaccines. 2021; 9(10): 1075
  27. Trougakos IP, Terpos E, Zirou C et al. Comparative kinetics of SARS-CoV-2 anti-spike protein RBD IgGs and neutralizing antibodies in convalescent and naïve recipients of the BNT162b2 mRNA vaccine versus COVID-19 patients. BMC Medicine. 2021; 19: 208
  28. Gounant V, Ferre VM, Soussi G et al. Efficacy of SARS-CoV-2 vaccine in thoracic cancer patients: a prospective study supporting a third dose in patients with minimal serologic response after two vaccine doses. Journal of Thoracic Oncology. 2022; 17(2): 239-251
  29. Ramasamy K, Sadeler R, Jeans S et al. Immune response to COVID-19 vaccination is attenuated by poor disease control and antimyeloma therapy with vaccine driven divergent T cell response. British Journal of Haematology. 2022; doi: 10.1111/bjh.18066
  30. Simon D, Tascilar K, Fagni F et al. Efficacy and safety of SARS-CoV-2 revaccination in non-responders with immune-mediated inflammatory disease. Ann Rheum Dis. 2021; doi: 10.1136/annrheumdis-2021-221554
  31. Reilly L, Rechtman A, Zveik O, Haham N, Oiknine-Dijian E, Wolf D, Levin N, Raposo C and Vaknin-Dembinsky A. Humoral and T-Cell Response to SARS-CoV-2 Vaccination in Patients With Multiple Sclerosis Treated with Ocrelixumab. JAM Neurol. 2021. Doi:10.1001/Jamaneurol.2021.3599
  32. Kruse М,   Dark C, Aspden M, Torres L, Wrighton-Smith P, Dudek M. Performance of the T-SPOT®.COVID test for detecting SARS-CoV-2-responsive T cells. IJID, Open Access Published:September 30, 2021DOI:https://doi.org/10.1016/j.ijid.2021.09.073
  33. Wyllie D, Mulchandani R, Jones HE et al. SARS-CoV-2 Reactive T cell numbers are associated with protection from COVID-19: A prospective cohort study. medRxiv. doi: 10.11012020.11.02.20222778

 

Вашият коментар