T-cell immune response to SARS-CoV-2 in healthcare workers 2.5–3 years after COVID-19

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: The T cell adaptive immune response is an important factor in the formation of antiviral defense against SARS-CoV-2.

AIM: Тo study T cell immunity to the SARS-CoV-2 in healthcare workers of a temporary infectious diseases hospital in Kazan — COVID-19 convalescents 2.5–3 years after the infection using the IGRA-ELISPOT technology.

MATERIALS AND METHODS: The immune response to the most SARS-CoV-2 immunogenic peptides S, N, ORF-3a, ORF-7a was studied in 91 healthcare workers of the city of Kazan 2.5–3 years after suffering from COVID-19 of varying severity and varying vaccine status. The results were recorded by the number of formed spots: imprints of one T cell secreting interferon γ in response to antigenic stimulation. The number of obtained spots characterized the content of peripheral blood CD4+ and CD8+ T cells specific for SARS-CoV-2 antigens and made it possible to assess individual immune response. Statistical processing wasperformed using variation statistics methods using the statistical package Excel 2016 and WinPepi Version 11, 65. The relative frequency of a trait (P) and the error in the relative frequency value (m) were calculated. The study results were compared using the χ2-test when the number of observations was more than 5 and Fisher’s exact method when the number of observations was 5 or less. Differences were considered significant at p <0.05.

RESULTS: 2.5–3 years after experiencing COVID-19 infection, T-cell immune response to S protein peptides is recorded in 72.53 ± 5.50 %, and to structural peptides N, M, ORF3a and ORF7a in 86.81 ± 3.81 % (χ2-test 5.733; p = 0.017) of medical workers. A higher level of T cell immunity to S protein peptides of the SARS-CoV-2 virus is observed in healthcare workers who have had moderate/severe COVID-19. The preservation of the parameters of hybrid immunity compared to post-infectious immunity is higher, which is significant both for groups with a history of clinical manifestations of COVID-19 and for the group with asymptomatic forms.

CONCLUSION: Our empirically established ranking of the number of spots in classes can be used to assess individual cellular immunity and stratify the risks of re-infection in healthcare workers. A negative result of the T cell immune response to the spike S protein antigen may be the basis for deciding whether to re-vaccinate healthcare workers.

About the authors

Irina D. Reshetnikova

Kazan Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology; Kazan Federal University

Author for correspondence.
Email: reshira@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3584-6861
SPIN-code: 3255-0088

MD, Cand. Sci. (Medicine), Assistant Professor

Russian Federation, Kazan; Kazan

Yuriy A. Tyurin

Kazan Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology; Kazan State Medical University

Email: tyurin.yurii@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2536-3604
SPIN-code: 5089-5565

MD, Dr. Sci. (Medicine), Assistant Professor

Russian Federation, Kazan; Kazan

Rustem S. Fassakhov

Kazan Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology; Kazan Federal University

Email: farrus@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9322-2689
SPIN-code: 1748-7760

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Kazan; Kazan

Elena V. Agafonova

Kazan Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology; Kazan State Medical University

Email: agafono@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4411-8786
SPIN-code: 4897-1326

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Kazan; Kazan

References

  1. Tsigengagel OP, Glushkova NE, Khismetova ZA, et al. Medical safety during the COVID-19 pandemic. Literature review. Science and Healthcare. 2021;23(2):13–23. (In Russ.). doi: 10.34689/SH.2021.23.2.0022
  2. Garanina E, Hamza S, Stott-Marshall RJ, et al. Antibody and T cell immune responses to SARS-CoV-2 peptides in COVID-19 convalescent patients. Front Microbiol. 2022;13:842232. doi: 10.3389/fmicb.2022.842232
  3. Ni L, Ye F, Cheng ML, et al. Detection of SARS-CoV-2-specific humoral and cellular immunity in COVID-19 convalescent individuals. Immunity. 2020;52(6):971–977. doi: 10.1016/j.immuni.2020.04.023
  4. Lobov AV, Ivanova PI, Pogodina EA, et al. Assessment of the cellular immunity response to the newcoronavirus infection COVID-19. Russian Journal of Biotherapy. 2021;20(4):10–17. (In Russ.). doi: 10.17650/1726-9784-2021-20-4-10-17
  5. Poteryayev DA, Abbasova SG, Ignatieva PE, et al. Assessment of T-cell immunity to SARS-CoV-2 in individuals who have recovered from and were vaccinated against COVID-19 using the TigraTest® SARS-CoV-2 ELISPOT kit. BIOpreparations. Prevention, Diagnosis, Treatment. 2021;21(3):178–192. (In Russ.). doi: 10.30895/2221-996X-2021-21-3-178-192
  6. Watanabe Y, Allen JD, Wrapp D, et al. Site-specific glycan analysis of the SARS-CoV-2 spike. Science. 2020;369(6501):330–333. doi: 10.1126/science.abb9983
  7. Verma J, Kaushal N, Manish M, et al. Identification of conserved immunogenic peptides of SARS-CoV-2 nucleocapsid protein. J Biomol Struct Dyn. 2024;42(20):11098–11114. doi: 10.1080/07391102.2023.2260484
  8. Ahmed SF, Quadeer AA, McKay MR. Preliminary identification of potential vaccine targets for the COVID-19 coronavirus (SARS-CoV-2) based on SARS-CoV immunological studies. Viruses. 2020;12(3):254. doi: 10.3390/v12030254
  9. Arndt AL, Larson BJ, Hogue BG. A conserved domain in the coronavirus membrane protein tail is important for virus assembly. J Virol. 2010;84(21):11418–11428. doi: 10.1128/JVI.01131-10
  10. Bruyakin SD, Makarevich DA. Structural proteins of the SARS-CoV-2 coronavirus: role, immunogenicity, superantigenic properties and potential use for therapeutic purposes. Journal of the Volgograd State Medical University. 2021;2(78):18–27. (In Russ.).
  11. Arshad N, Laurent-Rolle M, Ahmed WS, et al. SARS-CoV-2 accessory proteins ORF7a and ORF3a use distinct mechanisms to down-regulate MHC-I surface expression. Proc Natl Acad Sci USA. 2023;120(1):e2208525120. doi: 10.1073/pnas.2208525120
  12. Gerasimova VV, Kolesnik SV, Kudlay DA, Golderova AS. Assessment of the immune response of SARS-GoV-2-specific T cells using the method ELISPOT. Acta Biomedica Scientifica. 2022;7(5–2):96–102. (In Russ.). doi: 10.29413/ABS.2022-7.5-2.10
  13. Reshetnikova ID, Agafonova EV, Gilyazutdinova GF, et al. Study of indicators of T-cell specific immunity in medical workers-convalescents of COVID 19 in long-term dynamics. Microbiology in Modern Medicine. Kazan, 2023. P. 69–72. (In Russ.).
  14. Reshetnikova ID, Agafonova EV, Gilyazutdinova GF. Evaluation of specific T-cell immunity in vaccinated medical workers – COVID-19 convalescents during long-term follow-up (2.5–3 years). Journal Infectology. 2024;16(2 appx 2):146. (In Russ.).
  15. Agafonova EV, Reshetnikova ID, Gilyazutdinova GF, Gatina GCh. Indicators of specific T cell immunity in medical workers — convalescents of COVID-19 during long-term observation. Journal of Infectology. 2024;16(2 appx 2):82. (In Russ.).
  16. Toptygina AP, Afridonova ZE, Zakirov RSh, Semikina EL. Maintaining immunological memory to the SARS-CoV-2 virus in a pandemic. Infection and Immunity. 2023;13(1):55–66. (In Russ.). doi: 10.15789/2220-7619-MIM-2009
  17. Blyakher MS, Fedorova IM, Tulskaya EA, et al. Development and preservation of specific T-cell immunity after COVID-19 or vaccination against this infection. Problems of Virology. 2023;68(3):205–214. (In Russ.). doi: 10.36233/0507-4088-171
  18. Yao L, Wang GL, Shen Y, et al. Persistence of antibody and cellular immune responses in coronavirus disease 2019 patients over nine months after infection. J Infect Dis. 2021;224(4):586–594. doi: 10.1093/infdis/jiab255
  19. Rank A, Tzortzini A, Kling E, et al. One year after mild COVID-19: the majority of patients maintain specific immunity, but one in four still suffer from long-term symptoms. J Clin Med. 2021;10(15):3305. doi: 10.3390/jcm10153305

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Results of T-cell response study for one subject using the TIGRA-Test SARS-CoV-2. Photos of the wells after incubation: a — with a pool of S-protein peptides (35 spots); b – with a pool of peptides N, M, a ORF3a, ORF7a (23 spots); с — without specific antigenic inducer to determine spontaneous production of interferon γ (negative control, 2 spots); d — with monoclonal antibody OCT-3 to determine functional activity of T-lymphocytes (positive control, >100 spots).

Download (344KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Distribution of medical workers by class level of T-cell immune response to S-protein peptides in “TIGRA-Test SARS-CoV-2” depending on the severity COVID-19 infection.

Download (252KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Distribution of medical workers by class level of T-cell immune response to N, M, ORF3a and ORF7а protein peptides in “TIGRA-Test SARS-CoV-2” depending on the severity COVID-19 infection.

Download (257KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Distribution of medical workers by class level of T-cell immune response to S-protein peptides depending on the severity of COVID-19 infection and vaccine status.

Download (398KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Distribution of medical workers by class level of T-cell immune response to N, M, ORF3a и ORF7a protein peptides depending on the severity of COVID-19 infection and vaccine status.

Download (388KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 PH “ABV-Press”

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».