Studi menemukan memory B cell clones memiliki kapasitas untuk mengadopsi nasib ganda dan berbeda secara fungsional pada pasien COVID-19
Dalam sebuah penelitian baru-baru ini yang diposting ke preprint server bioRxiv*, tim peneliti memeriksa klon tunggal sel B memori spesifik severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2)-specific memory B cells (MBCs) untuk memahami kemampuan beradaptasi dan nasib mereka.
Latar belakang
Sel B memori terbentuk ketika sel B bertemu antigen dan
mengalami hipermutasi somatik di pusat germinal limfoid untuk menghasilkan MBC
dan sel plasma yang mensekresi antibodi. MBC dapat bertahan dalam tubuh untuk
waktu yang lama dan berdiferensiasi menjadi sel plasma ketika mereka bertemu
kembali dengan antigen dari patogen asli atau variannya.
Sel memori B mengekspresikan tingkat tinggi reseptor
komplemen 2 (CD21) dan anggota superfamili faktor nekrosis tumor CD27 pada
permukaannya. Subset sel B yang dialihkan kelas termasuk CD21-CD27- atipikal
dan MBC teraktivasi CD21-CD27+. MBC teraktivasi CD21-CD27+ dianggap sebagai
predisposisi untuk diferensiasi sel plasma, sementara MBC atipikal dianggap
memiliki asal ekstrafollicular, mengekspresikan faktor transkripsi T-bet dan
beberapa koreseptor penghambat, dan berhubungan dengan penyakit autoimun dan
infeksi kronis.
Dua subset sel B memori yang dialihkan kelas ini telah
diamati setelah beberapa vaksinasi penyakit coronavirus 2019 (COVID-19) dan
infeksi SARS-CoV-2. Meneliti nasib dan plastisitas dari berbagai subset sel B
memori akan membantu memahami peran mereka dalam respons imun protektif pada
paparan ulang antigen.
Tentang studi
Penelitian ini menggunakan kohort longitudinal untuk
menganalisis MBC spesifik antigen dari pasien dengan COVID-19 akut. Peserta
dengan infeksi SARS-CoV-2 yang dikonfirmasi oleh tes reverse transcriptase
polymerase chain reaction (RT-PCR) positif dan menunjukkan gejala dimasukkan
dalam penelitian. Sampel darah dan serum dikumpulkan dari peserta pada saat
infeksi akut dan enam dan 12 minggu setelah infeksi.
Penelitian ini juga menyertakan kohort tonsil untuk memahami
variasi MBC spesifik SARS-CoV-2 di organ limfoid perifer. Sampel amandel dan
darah diperoleh dari individu yang menjalani tonsilektomi. Kohort amandel hanya
mencakup sampel dari peserta yang divaksinasi dan tidak memiliki infeksi
SARS-CoV-2 atau telah pulih dari infeksi.
Para peneliti menggunakan protein domain pengikatan reseptor
dan lonjakan SARS-CoV-2 yang terbiotinilasi untuk membuat noda multimer untuk
menganalisis MBC spesifik antigen menggunakan sitometri aliran spektral.
Penyortiran sel yang diaktifkan fluoresensi digunakan untuk menyortir MBC
spesifik SARS-CoV-2 dan non-SARS-CoV-2, yang kemudian digunakan untuk single-cell
RNA sequencing (scRNA-seq), barcoding, dan B cell receptor sequencing.
Flow cytometry juga digunakan untuk mengkarakterisasi
isotipe imunoglobulin dari MBC spesifik SARS-CoV-2. Uniform manifold
approximation and projection (UMAP) dan pengelompokan fenograf tanpa pengawasan
digunakan untuk mengurutkan MBC menjadi sel IgM+, IgG+, dan IgA+.
Enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) spesifik untuk
protein subunit SARS-CoV-2 S1 digunakan untuk mengukur antibodi terhadap
SARS-CoV-2 pada semua pasien. Sebuah immunoassay multiplexed berbasis manik
juga digunakan untuk mengukur respon imunoglobulin terhadap berbagai protein
SARS-CoV-2 untuk pasien dalam kohort tonsil.
Pasien COVID-19 akut dipelajari antara April dan September
2020. Fase tindak lanjut 12 bulan terjadi antara April dan September 2021.
Ketersediaan vaksin COVID-19 mengakibatkan 35 dari 65 peserta mendapatkan
vaksinasi selama penelitian, yang memungkinkan para peneliti untuk mengamati
respons MBC terhadap paparan ulang antigen.
Hasil
Hasilnya melaporkan bahwa klon MBC tunggal menunjukkan
karakteristik fenotipik dan fungsional yang beragam pada pasien COVID-19 dengan
memori kekebalan dan setelah vaksinasi SARS-CoV-2. Klon MBC tunggal dibedakan
menjadi MBC aktif (CD21-CD27+), atipikal (CD21-CD27-), atau istirahat
(CD21+CD27+) setelah vaksinasi.
Setelah infeksi SARS-CoV-2 atau vaksinasi COVID-19, jumlah
MBC teraktivasi khusus untuk protein lonjakan SARS-CoV-2 meningkat dan kemudian
menurun dengan cepat, sementara jumlah MBC atipikal tetap stabil, dan MBC
istirahat meningkat. MBC aktif dan atipikal dominan pada periode awal infeksi
atau vaksinasi SARS-CoV-2, tetapi jumlah MBC istirahat lebih tinggi pada enam
dan 12 bulan tindak lanjut.
Studi ini menemukan bahwa MBC atipikal spesifik SARS-CoV-2
secara transkripsi mirip dengan MBC atipikal dari penyakit autoimun. Selain
itu, mempelajari kohort tonsil mengungkapkan bahwa organ limfoid perifer kaya
akan MBC istirahat spesifik SARS-CoV-2, dan memiliki tingkat T-bet faktor
transkripsi yang rendah. MBC istirahat di amandel juga menunjukkan penanda
residensi jaringan.
Kesimpulan
Untuk meringkas, penelitian ini menyelidiki plastisitas dan
nasib klon tunggal MBC khusus untuk SARS-CoV-2 untuk memahami variasi fenotipe
dan fungsi himpunan bagian MBC. Hasilnya menunjukkan bahwa klon MBC tunggal
dari pasien COVID-19 memunculkan MBC yang diaktifkan, atipikal, dan istirahat.
Selama infeksi akut dan segera setelah vaksinasi COVID-19,
jumlah MBC yang diaktifkan dan, pada tingkat yang lebih rendah, jumlah MBC
atipikal memuncak. MBC yang diaktifkan menurun dengan cepat seiring waktu,
sementara MBC atipikal tetap stabil, dan MBC yang beristirahat meningkat
jumlahnya. Organ limfoid perifer seperti amandel kaya akan MBC istirahat yang
menunjukkan penanda jaringan.
Studi ini menunjukkan bahwa infeksi dan vaksin SARS-CoV-2
menginduksi memori imun yang stabil dan berumur panjang yang mampu meningkatkan
respons imun pada paparan ulang antigen.
*Pemberitahuan Penting
bioRxiv menerbitkan laporan ilmiah awal yang tidak ditinjau
oleh rekan sejawat dan, oleh karena itu, tidak boleh dianggap sebagai
konklusif, memandu praktik klinis/perilaku yang berhubungan dengan kesehatan,
atau diperlakukan sebagai informasi yang mapan.
Journal reference:
Zurbuchen, Y. et al. (2022) "Fate and plasticity of
SARS-CoV-2-specific B cells during memory and recall response in humans".
bioRxiv. doi: 10.1101/2022.10.07.511336.
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.07.511336v1
No comments