W najnowszym badaniu opublikowanym w Proceedings of the National Academy of Sciences naukowcy ocenili związek między krzyżowo reagującymi na ciężki ostry zespół oddechowy koronawirusem 2 (SARS-CoV-2) generacjami komórek T CD4+ a wiekiem. Ponieważ reakcje immunologiczne przeciwko SARS-CoV-2 stwierdzono w próbkach zebranych przed pandemią choroby koronawirusowej 2019 (COVID-19), kliniczne znaczenie wcześniej istniejących komórek T reagujących na SARS-CoV-2 jest szeroko dyskutowane. Nadal jednak nie wiadomo, czy wiek wpływa na potencjał funkcjonalny tych krzyżowo reaktywnych komórek T. Wraz ze specyficznymi dla SARS-CoV-2 komórkami CD4+ T pamięci (m), w badaniach stwierdzono również korelację pomiędzy krzyżowo reagującymi komórkami CD4+ T pamięci, jak również niedawnym zakażeniem ludzkim wirusem CoV (hCoV) ze zmniejszonym nasileniem COVID-19. W obecnym badaniu badacze postawili hipotezę, że jakość funkcjonalna wcześniej istniejących komórek T reagujących na SARS-CoV-2 może wpływać na ich potencjalne korzyści w odniesieniu do wieku. W obecnym badaniu naukowcy zbadali specyficzne dla HCoV-OC43 i istniejące wcześniej odpowiedzi immunologiczne SARS-CoV-2. HCoV-OC43 jest powszechnym ludzkim koronawirusem, który powoduje łagodne do umiarkowanych choroby układu oddechowego, takie jak przeziębienia i zapalenie oskrzeli. Aby zbadać związek między sezonową reaktywnością SARS-CoV-2 i specyficznymi dla OC43 odpowiedziami komórek T, zespół uzyskał próbki krwi przed i po pandemii COVID-19 od SARS-CoV-2-seronegatywnych, nieszczepionych ochotników do października 2020 r. Używając megapoli peptydowych, zbadano odpowiedzi komórek T wywoływane przeciwko OC43 i regionom błony wirusowej (M), nukleokapsydowi (N) i kolcowi (S). Następnie badacze sprawdzili, czy specyficzne dla antygenu odpowiedzi komórek T mCD4+ miały porównywalne cechy funkcjonalne. Cechy komórek T mCD4+ analizowano oceniając ekspresję związaną z markerami funkcjonalnymi, w tym interferonem (IFN)-gamma, interleukiną (IL)-2, czynnikiem martwicy nowotworów (TNF), granzymem B (GzmB) i CD107a. Zespół podzielił osoby seronegatywne wobec SARS-CoV-2 na dwie kohorty w zależności od wieku jako osoby dorosłe w wieku poniżej 60 lat i 60 lat lub więcej. Następnie porównano odporność komórkową i humoralną zgłaszaną przez przedpandemiczną grupę dzieci składającą się z dopasowanych próbek w wieku 2 i 6 lat z odpornością dorosłych w wieku poniżej 60 lat. Zespół ocenił cechy fenotypowe i funkcjonalne odpowiednich komórek T pamięci CD4+ zmieniających się wraz z wiekiem od wczesnego dzieciństwa do późnej dorosłości. Testy FluoroSpot i AIM (activation-induced marker) wykryły specyficzne dla OC43 odpowiedzi komórek T przeciwko białkom N i S SARS-CoV-2, chociaż odpowiedzi specyficzne dla M były znacznie mniejsze. Większość odpowiedzi komórek T reagujących na SARS-CoV-2 była skierowana przeciwko regionowi S, podczas gdy odpowiedzi wywołane przeciwko regionom M i N były znacznie niższe. Wykorzystując jednoczesne mapowanie obejmujące indywidualne odpowiedzi komórek T przeciwko SARS-CoV-2 i OC43, odnotowano łącznie 56 wcześniej nieopisanych immunogennych peptydów w białkach N, M i S OC43. Poziomy przeciwciał wytworzonych przeciwko OC43, wirusowi Epsteina-Barr (EBV), rinowirusowi, wirusowi grypy i innym HCoV były porównywalne u wszystkich pacjentów, podobnie jak odpowiedzi komórek T zgłoszone przeciwko puli peptydów cytomegalowirusa (CMV) oraz CMV, EBV i grypy (CEF). U dorosłych w wieku 60 lat i starszych, wielkości związane ze specyficznymi dla OC43 komórkami T mCD4+ w odpowiedzi na regiony N i S były znacznie zmniejszone, chociaż niższa częstotliwość odnotowana dla komórek T mCD4+ reagujących na SARS-CoV-2 nie wykazywała istotności statystycznej. Zespół zaobserwował również, że większość dzieci nabyła przeciwciała przeciwko OC43 w wieku dwóch lat i nie było istotnych statystycznie różnic między zakresem odpowiedzi humoralnej OC43 w wieku dwóch i sześciu lat oraz w okresie dorosłości. Odpowiedzi humoralne obserwowane przeciwko rinowirusom i beta-koronawirusom HKU1 wzrastały znacząco od wieku dwóch lat do dorosłości, podczas gdy odpowiedzi przeciwko alfa-koronawirusom poprawiały się wybitnie między wiekiem dwóch i sześciu lat oraz między wiekiem sześciu lat a dorosłością. Podobny trend odnotowano również w przypadku odpowiedzi humoralnych przeciwko antygenom kontrolnym grypy i EBV. Między drugim a szóstym rokiem życia istotnie wzrosła zdolność mCD4+ komórek T specyficznych dla OC43 S do generowania IL-2, IFN-Ɣ i TNF. Jednocześnie zespół zauważył, że wysoki poziom ekspresji CD38 obserwowany w wieku dwóch lat również uległ zmniejszeniu. Mediany poziomów ekspresji CD38 u sześciolatków wobec OC43 S i N oraz SARS-CoV-2 S były nadal większe niż u dorosłych. Od dzieciństwa do dorosłości wzrosła ekspresja CD226, receptora aktywującego. Jednocześnie spadła ekspresja immunoreceptora komórek T z immunoglobuliną G i domeną hamującą tyrozyny (TIGIT), jego hamującego odpowiednika. Liczba dawców mających komórki T mCD4+, które reagowały na białka SARS-CoV-2 i OC43 S i / lub N, zmniejszyła się znacznie między osobami w wieku sześciu lat a 60 lat i więcej. Ponadto reakcje przeciwko SARS-CoV-2 zmniejszyły się znacząco pomiędzy osobami w wieku 6 lat i 60 lat i więcej. Zespół odkrył również odwrotny związek między częstością mCD4+ T komórek specyficznych dla OC43 N- i S a wiekiem we wszystkich próbkach uzyskanych od osób w wieku 6 lat przez cały okres dorosłości. Wyniki badań wykazały, że wiele dwulatków ma wysoko funkcjonujące komórki T mCD4+, które skutecznie krzyżowo rozpoznawały SARS-CoV-2. Te komórki T wyróżniały się wysokimi poziomami CD38 i brakiem cząsteczek koinhibicyjnych. Zdolności funkcjonalne i częstotliwość takich istniejących wcześniej komórek T spadały po 6 roku życia, szczególnie u osób starszych. We wszystkich kohortach wiekowych funkcjonalna zdolność do krzyżowo reagującej odporności na SARS-CoV-2 w odpowiedzi na region S była silnie skorelowana z jednocześnie zdefiniowanymi OC43 specyficznymi odpowiedziami komórek T mCD4+. Naukowcy uważają, że te odkrycia okażą się istotne dla COVID-19 i wyników immunizacji oraz innych chorób wywoływanych przez istniejące i przyszłe wirusy.