急性呼吸窮迫症候群COVID-19患者におけるSARS-CoV-2特異的T細胞の表現型と動態

Phenotype and kinetics of SARS-CoV-2-specific T cells in COVID-19 patients with acute respiratory distress syndrome.

• Daniela Weiskopf
• Katharina S Schmitz
• Matthijs P Raadsen
• Alba Grifoni
• Nisreen M A Okba
• Henrik Endeman
• Johannes P C van den Akker
• Richard Molenkamp
• Marion P G Koopmans
• Eric C M van Gorp
• Bart L Haagmans
• Rik L de Swart
• Alessandro Sette
• Rory D de Vries

抄録

SARS-CoV-2 は、世界的に発生した呼吸器疾患（COVID-19）の原因菌として同定されています。一部の患者では、感染により中等度から重度の急性呼吸窮迫症候群（ARDS）が発生し、侵襲的な機械換気を必要とします。IL-6、IL-10の高血清レベル、および「サイトカインの嵐」と呼ばれる免疫過剰反応は、臨床成績の悪化と関連しています。COVID-19の症例数と死亡数が多いにもかかわらず、SARS-CoV-2特異的T細胞の表現型と動態に関する情報は限られている。ここでは、集中治療室への入院を必要としたCOVID-19患者10例を調査し、10例中10例でSARS-CoV-2特異的CD4およびCD8 T細胞を、10例中8例でそれぞれ検出した。また、SARS-CoV-2に未感染の健常対照者10人中2人にSARS-CoV-2反応性T細胞が低レベルで検出されたが、これは過去に「感冒」コロナウイルスに感染したことによる交差反応性を示唆している。最も強いT細胞反応はスパイク（S）表面糖タンパク質に向けられ、SARS-CoV-2特異的T細胞は主にエフェクターとTh1サイトカインを産生したが、Th2とTh17サイトカインも検出された。さらに、T細胞の動態を調べたところ、SARS-CoV-2特異的T細胞は比較的早期に存在し、時間の経過とともに増加することが明らかになった。これらのデータは、疾患の重症度に応じたT細胞反応の変化の可能性を明らかにしたものであり、この疾患における免疫病理学の潜在的な役割を理解する上で重要な課題である。

SARS-CoV-2 has been identified as the causative agent of a global outbreak of respiratory tract disease (COVID-19). In some patients the infection results in moderate to severe acute respiratory distress syndrome (ARDS), requiring invasive mechanical ventilation. High serum levels of IL-6, IL-10 and an immune hyperresponsiveness referred to as a 'cytokine storm' have been associated with poor clinical outcome. Despite the large numbers of COVID-19 cases and deaths, information on the phenotype and kinetics of SARS-CoV-2-specific T cells is limited. Here, we studied 10 COVID-19 patients who required admission to an intensive care unit and detected SARS-CoV-2-specific CD4 and CD8 T cells in 10 out of 10 and 8 out of 10 patients, respectively. We also detected low levels of SARS-CoV-2-reactive T cells in 2 out of 10 healthy controls not previously exposed to SARS-CoV-2, which is indicative of cross-reactivity due to past infection with 'common cold' coronaviruses. The strongest T-cell responses were directed to the spike (S) surface glycoprotein, and SARS-CoV-2-specific T cells predominantly produced effector and Th1 cytokines, although Th2 and Th17 cytokines were also detected. Furthermore, we studied T-cell kinetics and showed that SARS-CoV-2-specific T cells are present relatively early and increase over time. Collectively, these data shed light on the potential variations in T-cell responses as a function of disease severity, an issue that is key to understanding the potential role of immunopathology in the disease, and also inform vaccine design and evaluation.

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