Immuun responsen en immuniteit voor SARS-CoV-2 (COVID-19)

Immuun responsen

Immuun responsen tegen SARS-CoV-2 omvatten zowel cel gemedieerde immuniteit en antilichaam productie.

Cel gemedieerde immuun respons

T-celresponsen tegen het SARS-CoV-2-spike-eiwit zijn gekarakteriseerd en correleren goed met IgG- en IgA-antilichaamtiters bij COVID-19-patiënten. Dit heeft belangrijke implicaties voor het vaccinontwerp en de immuunrespons op de lange termijn [1-3] en het is momenteel niet bekend of antilichaamresponsen of T-celresponsen bij geïnfecteerde mensen beschermende immuniteit verlenen, en zo ja, hoe sterk de respons hiervoor nodig is.

CD8 + T-cellen zijn de belangrijkste ontstekingscellen en spelen een cruciale rol bij de verwijdering van virussen.

Het totaal aantal lymfocyten, CD4 + T-cellen, CD8 + T-cellen, B-cellen en natural killer-cellen vertoonden een significante associatie met inflammatoire status in COVID-19, vooral CD8 + T-cellen en CD4 + / CD8 + ratio [4]. Verlaagde absolute aantallen T-lymfocyten, CD4 + T-cellen en CD8 + T-cellen werden waargenomen in zowel milde als ernstige gevallen, maar werden versterkt in de ernstige gevallen. In multivariate analyse werden afname van CD8 + T-cellen en B-cellen na behandeling en toename van CD4 + / CD8 + -ratio aangegeven als onafhankelijke voorspellers van een slecht behandelresultaat [5].

De expressie van IFN-γ door CD4 + T-cellen is in ernstige gevallen ook lager dan in matige gevallen [6].

Antilichaam gemedieerde immuun respons en beschermende immuniteit

De detectie van antilichamen tegen SARS-CoV-2 duidt niet op directe beschermende immuniteit en de correlaten van bescherming voor COVID-19 zijn nog niet vastgesteld.

 

De meeste met SARS-CoV-2 geïnfecteerde personen vertonen een antilichaamrespons tussen dag 10 en dag 21 na infectie. Detectie in milde gevallen kan langer duren (vier weken of langer) en in een klein aantal gevallen worden antilichamen (d.w.z. IgM, IgG) helemaal niet gedetecteerd (althans tijdens de tijdschaal van het onderzoek). Op basis van de momenteel beschikbare gegevens ontwikkelen de IgM- en IgG-antilichamen tegen SARS-CoV-2 zich 6 tot 15 dagen na het begin van de ziekte [7-12]. De mediane seroconversietijd voor totale antilichamen, IgM en vervolgens IgG waren respectievelijk dag-11, dag-12 en dag-14 na het begin van de symptomen. De aanwezigheid van antilichamen werd gedetecteerd bij <40% van de patiënten binnen 1 week na aanvang, en nam snel toe tot 100% (totaal aantal antilichamen), 94,3% (IgM) en 79,8% (IgG) vanaf dag 15 na aanvang [13].

 

De levensduur van de antilichaamrespons is nog niet bekend, maar het is bekend dat antilichamen tegen andere coronavirussen na verloop van tijd afnemen (spreiding: 12 - 52 weken vanaf het begin van de symptomen) en homologe herinfecties zijn aangetoond [14]. SARS-CoV-2 IgM- en IgG-antilichaamspiegels kunnen in de loop van zeven weken [15] of in ieder geval in 80% van de gevallen tot dag 49 [16] aanhouden. Ter vergelijking: 90% en 50% van de met SARS-CoV-1 geïnfecteerde patiënten bleken IgG-antilichamen respectievelijk gedurende twee en drie jaar te behouden [17]. Bovendien zou het belangrijk kunnen zijn om nasale IgA-antilichamen te detecteren, aangezien de serum-IgA-antilichamen niet werden verhoogd, maar IgA bleef een jaar na infectie voor het seizoensgebonden coronavirus 229E in het neusslijmvlies aanwezig [18].

 

Longitudinale serologische onderzoeken die de immuniteit van patiënten gedurende een langere periode volgen, zouden nodig zijn om de duur van de immuniteit te bestuderen [19].

 

Herinfecties met alle seizoensgebonden coronavirussen komen in de natuur voor, meestal binnen drie jaar [20]. De verstreken tijd tussen de infecties betekent echter niet dat de beschermende immuniteit dezelfde periode duurde, omdat de herinfectie ook afhankelijk was van herblootstelling. Op basis van de minimale infectie-intervallen en de waargenomen dynamiek van afname van antilichamen, toonde de studie aan dat de duur van de beschermende immuniteit 6 tot 12 maanden kan duren. Deze resultaten waren in lijn met een model van de beschermende immuniteit en herinfectiedynamiek van HCoV-OC43 en HCoV-HKU1, waarin de geschatte periode van beschermende immuniteit 45 weken was [21]. Primaire infectie met SARS-CoV-2 bleek resusapen te beschermen tegen daaropvolgende provocatie en doet twijfels rijzen over de meldingen dat de re-positiviteit die wordt waargenomen bij ontslagen patiënten het gevolg is van herinfectie [22].

Populatie immuniteit

Laatste update 30-06-2020

 

Het geactualiseerde overzicht van de gepubliceerde bevindingen van populatie-gebaseerde sero-epidemiologische onderzoeken bij de algemene bevolking en bij bloeddonoren in EU / EER-lidstaten wordt weergegeven in tabel 2. De meerderheid van de EU / EER-lidstaten heeft nog steeds lage seropositiviteitsniveaus in de algemene populatie, zelfs zonder correctie voor testgevoeligheid en specificiteit. Een recente studie uit een regio in Oostenrijk, die zwaar werd getroffen, toonde echter meer dan 40% sero-prevalentie van COVID-19-antilichamen onder zijn inwoners. Over het algemeen is het met de huidige transmissiepatronen onwaarschijnlijk dat de immuniteitsniveaus van de bevolking die in de winter van 2020-2021 worden bereikt, voldoende zullen zijn voor indirecte bescherming.

Tabel: voorlopige resultaten van eerste sero-epidemiologische populatiestudies in EU / EER-lidstaten en het VK uit openbare bronnen, per 30 juni 2020

* bevestiging met micro-neutralisatietest 0,25-0,83%.

** gecorrigeerd voor testgevoeligheid, specificiteit en leeftijd.

n/a: niet beschikbaar

Bron: ECDC website

 

Referenties

 

1. Grifoni A, Weiskopf D, Ramirez SI, Mateus J, Dan JM, Moderbacher CR, et al. Targets of T Cell Responses to SARS-CoV-2 Coronavirus in Humans with COVID-19 Disease and Unexposed Individuals. Cell. 2020 2020/05/20/.

2. Weiskopf D, Schmitz KS, Raadsen MP, Grifoni A, Okba NMA, Endeman H, et al. Phenotype of SARS-CoV-2-specific T-cells in COVID-19 patients with acute respiratory distress syndrome. medRxiv. 2020:2020.04.11.20062349.

3. Braun J, Loyal L, Frentsch M, Wendisch D, Georg P, Kurth F, et al. Presence of SARS-CoV-2 reactive T cells in COVID-19 patients and healthy donors. medRxiv. 2020:2020.04.17.20061440.

4. Wang F, Nie J, Wang H, Zhao Q, Xiong Y, Deng L, et al. Characteristics of Peripheral Lymphocyte Subset Alteration in COVID-19 Pneumonia. The Journal of Infectious Diseases. 2020;221(11):1762-9.

5. Wang F, Nie J, Wang H, Zhao Q, Xiong Y, Deng L, et al. Characteristics of Peripheral Lymphocyte Subset Alteration in COVID-19 Pneumonia. The Journal of Infectious Diseases. 2020.

6. Chen G, Wu D, Guo W, Cao Y, Huang D, Wang H, et al. Clinical and immunological features of severe and moderate coronavirus disease 2019. The Journal of Clinical Investigation. 2020 04/13/;130(5).

7. Woelfel R, Corman VM, Guggemos W, Seilmaier M, Zange S, Mueller MA, et al. Clinical presentation and virological assessment of hospitalized cases of coronavirus disease 2019 in a travelassociated transmission cluster. medRxiv. 2020:2020.03.05.20030502.

8. Zhao J, Yuan Q, Wang H, Liu W, Liao X, Su Y, et al. Antibody responses to SARS-CoV-2 in patients of novel coronavirus disease 2019. medRxiv. 2020:2020.03.02.20030189.

9. OKBA NMA, Muller MA, Li W, Wang C, GeurtsvanKessel CH, Corman VM, et al. SARS-CoV-2 specific antibody responses in COVID-19 patients. medRxiv. 2020:2020.03.18.20038059.

10. Liu W, Liu L, Kou G, Zheng Y, Ding Y, Ni W, et al. Evaluation of Nucleocapsid and Spike Protein-based ELISAs for detecting antibodies against SARS-CoV-2. medRxiv. 2020:2020.03.16.20035014.

11. Long Q-x, Deng H-j, Chen J, Hu J, Liu B-z, Liao P, et al. Antibody responses to SARS-CoV-2 in COVID-19 patients: the perspective application of serological tests in clinical practice. medRxiv. 2020:2020.03.18.20038018.

12. Wan WY, Lim SH, Seng EH. Cross-reaction of sera from COVID-19 patients with SARS-CoV assays. medRxiv. 2020:2020.03.17.20034454.

13. Zhao J, Yuan Q, Wang H, Liu W, Liao X, Su Y, et al. Antibody responses to SARS-CoV-2 in patients of novel coronavirus disease 2019. Clinical Infectious Diseases. 2020.

14. Kellam P, Barclay W. The dynamics of humoral immune responses following SARS-CoV-2 infection and the potential for reinfection. The Journal of general virology. 2020 May 20.

15. Xiao AT, Gao C, Zhang S. Profile of specific antibodies to SARS-CoV-2: The first report. The Journal of infection. 2020 Mar 21.

16. Zeng H, Xu C, Fan J, Tang Y, Deng Q, Zhang W, et al. Antibodies in Infants Born to Mothers With COVID-19 Pneumonia. JAMA. 2020.

17. Wu L-P, Wang N-C, Chang Y-H, Tian X-Y, Na D-Y, Zhang L-Y, et al. Duration of antibody responses after severe acute respiratory syndrome. Emerging infectious diseases. 2007;13(10):1562- 4.

18. Callow KA, Parry HF, Sergeant M, Tyrrell DA. The time course of the immune response to experimental coronavirus infection of man. Epidemiol Infect. 1990;105(2):435-46.

19. Neil M Ferguson, Daniel Laydon, Gemma Nedjati-Gilani, Natsuko Imai, Kylie Ainslie, Marc Baguelin, et al. Impact of non-pharmaceutical interventions (NPIs) to reduce COVID19 mortality and healthcare demand: Imperial College; 2020 [updated 16 March, 2020; cited 2020 23 March, 2020]. Available from: https://www.imperial.ac.uk/media/imperial-college/medicine/sph/ide/gidafellowships/Imperial-College-COVID19-NPI-modelling-16-03-2020.pdf.

20. Edridge AW, Kaczorowska JM, Hoste AC, Bakker M, Klein M, Jebbink MF, et al. Human coronavirus reinfection dynamics: lessons for SARS-CoV-2. medRxiv. 2020:2020.05.11.20086439.

21. Kissler SM, Tedijanto C, Goldstein E, Grad YH, Lipsitch M. Projecting the transmission dynamics of SARS-CoV-2 through the postpandemic period. Science. 2020 May 22;368(6493):860-8.

22. Bao L, Deng W, Gao H, Xiao C, Liu J, Xue J, et al. Reinfection could not occur in SARS-CoV-2 infected rhesus macaques. bioRxiv. 2020:2020.03.13.990226.

23. Medizinische Universität Innsbruck. Ischgl-Studie: 42,4 Prozent sind Antikörper-positiv [Internet]. Innsbruck: Universität Innsbruck; 2020 [cited 29 June 2020]. Available from: https://www.i-med.ac.at/mypoint/news/746359.html.

24. Bundesministerium für Bildung WuF. Österreichische COVID-19 Studie Vienna: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung; 2020 [10 June 2020]. Available from: https://www.bmbwf.gv.at/Themen/Forschung/Aktuelles/COVID-19-Studie.html.

25. Herzog S, De Bie J, Abrams S, Wouters I, Ekinci E, Patteet L, et al. Seroprevalence of IgG antibodies against SARS coronavirus 2 in Belgium: a prospective cross-sectional study of residual samples. medRxiv. 2020:2020.06.08.20125179.

26. Tsaneva-Damyanova D. SARS-CoV-2: seroepidemiological pattern in northeastern Bulgaria. Biotechnology & Biotechnological Equipment. 2020 2020/01/01;34(1):441-6.

27. Institute of Health Information and Statistics of the Czech Republic (UZIS). Studie kolektivní imunity SARS-CoV-2-CZ-Preval Praha: UZIS; 2020 [8 June 2020]. Available from: https://covidimunita.uzis.cz/index.php?pg=vystupy-a-vysledky.

28. Jerkovic I, Ljubic T, Basic Z, Kruzic I, Kunac N, Bezic J, et al. SARS-CoV-2 antibody seroprevalence in industry workers in Split-Dalmatia and Sibenik-Knin County, Croatia. medRxiv. 2020:2020.05.11.20095158.

29. Bloddonor. Coronavirus: Som bloddonor hjælper du nu med at afdække det danske mørketal Taastrup: Bloddonor; 2020 [8 June 2020]. Available from: https://bloddonor.dk/coronavirus/#.

30. National Institute for Health and Welfare of Finland (Institutet för hälsa och välfärd - THL). Koronaepidemian väestöserologiatutkimuksen viikkoraportti Helsinki: THL; 2020 [8 June 2020]. Available from: https://www.thl.fi/roko/cov-vaestoserologia/sero_report_weekly.html.

31. Grzelak L, Temmam S, Planchais C, Demeret C, Huon C, Guivel F, et al. SARS-CoV-2 serological analysis of COVID-19 hospitalized patients, pauci-symptomatic individuals and blood donors. medRxiv. 2020:2020.04.21.20068858.

32. Snoeck CJ, Vaillant M, Abdelrahman T, Satagopam VP, Turner JD, Beaumont K, et al. Prevalence of SARS-CoV-2 infection in the Luxembourgish population: the CON-VINCE study. medRxiv. 2020:2020.05.11.20092916.

33. Slot E, Hogema BM, Reusken CBEM, Reimerink JH, Molier M, Karregat JHM, et al. Herd immunity is not a realistic exit strategy during a COVID-19 outbreak. Research Square. 2020;In Review.

34. Instituto de Salud Carlos III. Informe sobre la situación de COVID-19 en España. Informe COVID-19 nº 16 de abril de 2020. [21 April, 2020]. Available from: https://www.isciii.es/QueHacemos/Servicios/VigilanciaSaludPublicaRENAVE/EnfermedadesTransmis ibles/Documents/INFORMES/Informes%20COVID19/Informe%20n%C2%BA%2023.%20Situaci%C3%B3n%20de%20COVID19%20en%20Espa%C3%B1a%20a%2016%20de%20abril%20de%202020.pdf.

35. Brotons C, Serrano J, Fernandez D, Garcia-Ramos C, Ichazo B, Lemaire J, et al. Seroprevalence against COVID-19 and follow-up of suspected cases in primary health care in Spain. medRxiv. 2020:2020.06.13.20130575.

36. Folkhälsomyndigheten (FHM). Första resultaten från pågående undersökning av antikroppar för covid-19-virus Stockholm: FHM; 2020 [cited 8 June 2020]. Available from: https://www.folkhalsomyndigheten.se/nyheter-och-press/nyhetsarkiv/2020/maj/forsta-resultatenfran-pagaende-undersokning-av-antikroppar-for-covid-19-virus/.

37. Folkhälsomyndigheten (FHM). Påvisning av antikroppar efter genomgången covid-19 hos blodgivare (Delrapport 2) [Internet]. Stockholm: Folkhälsomyndigheten; 2020 [updated 18 June 2020; cited 29 June 2020]. Available from: https://www.folkhalsomyndigheten.se/contentassets/376f9021a4c84da08de18ac597284f0c/pavisni ng-antikroppar-genomgangen-covid-19-blodgivare-delrapport-2.pdf.

38. Folkhälsomyndigheten (FHM). Första resultaten om antikroppar efter genomgången covid19 hos blodgivare [Internet]. Stockholm: Folkhälsomyndigheten; 2020 [updated 18 June 2020; cited 29 June 2020]. Available from: https://www.folkhalsomyndigheten.se/nyheter-ochpress/nyhetsarkiv/2020/juni/forsta-resultaten-om-antikroppar-efter-genomgangen-covid-19-hosblodgivare/.

39. Eliasson M, Jatko P, Lundqvist R, Nystedt A, Arbetsgruppen för covid-19-epidemiologi. Förekomst av antikroppar mot covid-19 i Norrbottens befolkning maj 2020 [Internet]. Luleå: Regionen Norrbotten; 2020 [cited 29 June 2020]. Available from: https://www.norrbotten.se/publika/lg/kom/Corona/Rapport%20- %20f%C3%B6rekomst%20av%20antikroppar/F%C3%B6rekomst%20av%20antikroppar%20mot%20co vid-19%20i%20Norrbottens%20befolkning%20maj%202020%20- %20Region%20Norrbotten%20rapport%20200618.pdf.

40. Public Health England (PHE). Weekly Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Surveillance Report London: PHE; 2020 [8 June 2020]. Available from: https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file /889981/Weekly_COVID19_Epidemiological_Summary_w23.pdf.

41. Thompson C, Grayson N, Paton R, Lourenço J, Penman B, Lee LN, et al. Neutralising antibodies to SARS coronavirus 2 in Scottish blood donors - a pilot study of the value of serology to determine population exposure. medRxiv. 2020:2020.04.13.20060467.