Antikörperdynamik bei LONG-COVID-Patienten der IRMI-19-Kohorte und onkologischen Patienten der der ONCOVID-VAC-Kohorte
Projektleiterin: Prof. Dr. Christine S. Falk
Schlüsselbereich
- Pathophysiologie: Immunmodulation und -kontrolle
Wer war beteiligt?
- Prof. Dr. Christine S. Falk (Projektleiterin, MHH)
- Prof. Dr. med. Marius Hoeper (MHH)
- Dr. med. Tobias R. Overbeck (UMG)
- Dr. Isabell Pink (MHH)
- Prof. Dr. Georg Behrens (MHH)
- Prof. Dr. Thomas Pietschmann (TWINCORE)
Was war das Ziel?
Die Ziele dieses interdisziplinären Antrages sind zum einen die Bestimmung der immunologischen Antwort, z.B. IgG-Antikörper und ggf. T-Zellen, nach Impfung mit den Spike-spezifischen Impfstoffen, mRNA oder vektorbasiert, bei verschiedenen immunsupprimierten Patient*innenkohorten, sowie Long COVID-Patient*innen nach COVID-19-Erkrankung. Dazu werden in Zusammenarbeit mit der UMG, Dr. Overbeck, onkologische Patient*innen rekrutiert, ab einem Monat nach der 2. COVID-Impfung. Als Vergleichskollektive werden Organtransplantierte, vor allem Herz- und Lungentransplantierte Patient*innen und Long COVID-Patient*innen der MHH herangezogen. Als Normalspenderkollektiv wurden bereits gesunde Personen zwischen 20 und 80 Jahren rekrutiert, nach Impfung mit Spike-spezifischen mRNA- oder Vektor-Impfstoffen. Aus diesen Analysen erwarten wir eindeutige Zusammenhänge zwischen immunsuppressiven bzw. immunaktivierenden Therapien bei diesen Patient*innengruppen und dem Grad der Immunreaktion auf Antikörper und ggf. T-Zellebene nach Impfung. Außerdem erwarten wir Unterschiede in den Long COVID Patient*innengruppen je nach Grad der akuten Infektionsphase, d.h. ehemals mild, hospitalisiert bzw. intensivpflichtig.
Das wurde erreicht:
In diesem Fast-Track-Projekt waren die Ziele, auf der Basis der MHH LongCOVID-Ambulanz (IRMI Kohorte) und der onkologischen Ambulanz der UMG zu untersuchen, wie sich die Kinetik der Antikörper-Antworten gegen das SARS-CoV-2 Spike-Protein bei diesen Patient*innen darstellen lässt und welche Unterschiede sich bzgl. der Antikörper gegen das Spike-Antigen bei Personen, die zuerst infiziert und dann ggf. geimpft waren (LongCOVID-Ambulanz) gegenüber gesunden Personen (unexponierte Personen) ohne Infektion und onkologischen Patient*innen (UMG Onkologie) nachweisen lassen. Dabei sollten auch Virus-Neutralisierungsanalysen für den Nachweis der Antikörperwirkung auf die Infektion mit dem Wildtyp-SARS-CoV-2-Virus zum Einsatz kommen. Zusätzlich zu der Antikörper Antwort sollte auch die T-Zell-Antwort gegen das Spike-Protein mittels Zytokin-Freisetzung nach Stimulation mit dem Spike-Protein z.B. TNF, IFN-g, IL-6 und andere, quantifiziert werden. Zusätzlich sollte bei LongCOVID Patient*innen die Zusammensetzung der Leukozyten im Blut, vor allem die Verteilung der Granulozyten und Monozyten gegenüber den verschiedenen Lymphozytenpopulationen bestimmt werden mit dem Ziel, mögliche Unterschiede in Bezug auf die Schwere der ursprünglichen SARS-CoV-2-Infektion, d.h. milde Verläufe, vs. hospitalisierte bzw. intensivpflichtige aufzudecken, sowie mögliche Verbindungen zu der jeweiligen LongCOVID-Symptomatik, z.B. dem Chronischen Fatigue-Syndrom (CFS) und Lungenfunktionsstörungen. Auch möglichen immunologischen Unterschieden zwischen Frauen und Männern in diesen Kohorten sollte nachgegangen werden, um einen Einfluss des biologischen Geschlechts auf diese Immunantworten nachzuweisen.
Als wichtigste, teils überraschende Befunde lassen sich zusammenfassen: Die Spike-spezifischen Antikörper-Antworten der LongCOVID Patient*innen aus der MHH Ambulanz weisen signifikante Unterschiede entsprechend dem Schweregrad der vorausgegangenen Infektion auf. Dies ließ sich auch für verschiedene Leukozytensubpopulationen zeigen. Diese immunologischen Parameter korrelieren mehr mit der Lungenfunktion als mit dem Fatigue-Score. Bei onkologischen Patient*innen ließ sich nach der 2. Impfung eine überraschend hohe Spike-spezifische IgG Antikörperantwort, vergleichbar mit Normalspendern, nachweisen. Ausnahmen stellten, wie erwartet, Patient*innen nach Depletion der antikörper-produzierenden B-Zellen dar, die keine Antikörper gegen das Spike-Protein bilden konnten.
Publikationen
- SARS-CoV-2-specific immune responses in elderly and immunosuppressed participants and patients with hematologic disease or checkpoint inhibition in solid tumors: study protocol of the prospective, observational CoCo immune study. Alexandra Dopfer-Jablonka, Sandra Steffens, Frank Müller, Marie Mikuteit, Jacqueline Niewolik, Anne Cossmann, Metodi V Stankov, Georg M N Behrens, Eva Hummers, Gloria Heesen, Dominik Schröder, Sascha Roder, Frank Klawonn, Kai Vahldiek, Justin Hasenkamp, Jonathan Kallusky, Christine S Falk, Tobias R Overbeck, Stephanie Heinemann. BMC Infectious Diseases 2022, 22(1), https://doi.org/10.1186/s12879-022-07347-w
- Reduced humoral but stable cellular SARS-CoV-2-specific immunity in liver transplant recipients in the first year after COVID-19. Kirchner, T., Heinrich, S., Bonifacius, A., Engel, B., Ruhl, L., Pink, I., Thomas, N., Martens, J., Hoeper, M. M., Blasczyk, R., Wedemeyer, H., Jaeckel, E., Li, Y., Falk, C. S., Eiz-Vesper, B., & Taubert, R., PLOS ONE 2022, 17(11), https://doi.org/10.1371/journal.pone.0276929
- Blood T cell phenotypes correlate with fatigue severity in post-acute sequelae of COVID-19. Pink, I., Hennigs, J. K., Ruhl, L., Sauer, A., Boblitz, L., Huwe, M., Fuge, J., Falk, C. S., Pietschmann, T., de Zwaan, M., Prasse, A., Kluge, S., Klose, H., Hoeper, M. M., & Welte, T., Infection 2023, https://doi.org/10.1007/s15010-023-02114-8
- Third SARS-CoV-2 vaccination and breakthrough infections enhance humoral and cellular immunity against variants of concern. Ruhl, L., Kühne, J. F., Beushausen, K., Keil, J., Christoph, S., Sauer, J., & Falk, C. S., Frontiers in Immunology 2023, 14, 1120010, https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1120010