SARS-CoV-2 mRNA vaccination induces stem cell memory T cells specific for the virus that persist up to 6 months.

Abstract Importance The emergence of the highly contagious Omicron variant of SARS-CoV-2 and the findings of a significantly reduced neutralizing potency of sera from convalescent or vaccinated individuals imposes the study of cellular immunity to predict the degree of immune protection to the yet again new coronavirus. Design Prospective monocentric observational study. Setting Conducted between December 20-21 at the Santa Lucia Foundation IRCCS. Participants 61 volunteers (Mean age 41.62, range 21-62; 38F/23M) with different vaccination and SARS-CoV-2 infection backgrounds donated 15 ml of blood. Of these donors, one had recently completed chemotherapy, and one was undergoing treatment with monoclonal antibodies; the others reported no known health issue. Main Outcome(s) and Measure(s) The outcomes were the measurement of T cell reactivity to the mutated regions of the Spike protein of the Omicron SARS-CoV-2 variant and the assessment of remaining T cell immunity to the spike protein by stimulation with peptide libraries. Results Lymphocytes from freshly drawn blood samples were isolated and immediately tested for reactivity to the Spike protein of SARS-CoV-2. T cell responses to peptides covering the mutated regions in the Omicron variant were decreased by over 47% compared to the same regions of the ancestral vaccine strain. However, overall reactivity to the peptide library of the full-length protein was largely maintained (estimated 83%). No significant differences in loss of immune recognition were identified between groups of donors with different vaccination and/or infection histories. Conclusions and Relevance We conclude that despite the mutations in the Spike protein, the SARS-CoV-2 Omicron variant is nonetheless recognized by the cellular component of the immune system. It is reasonable to assume that protection from hospitalization and severe disease is maintained. Key Points Question Does the Omicron variant of SARS-CoV-2 escape cellular immunity? Findings This observational study was performed on 61 vaccinated donors with established immunity to SARS-CoV-2. Cellular responses to the mutated regions of the Omicron Spike protein were detected in 80% of donors. The mutations reduced T cell recognition by 47% compared to the vaccine strain. Reactivity to the whole Spike protein, however, was present in 100% of donors, and the fraction of remaining immunity to SARS-CoV-2 was estimated to be 83%. Meaning Cellular immunity to the Omicron variant is maintained despite the mutations in its Spike protein, and may thus confer protection from severe COVID-19 in vaccinated individuals.

Abstract Vaccination against SARS-CoV-2 infection has shown to be effective in preventing hospitalization for severe COVID-19. However, multiple reports of break-through infections and of waning antibody titers have raised concerns on the durability of the vaccine, and current discussions on vaccination strategies are centered on evaluating the opportunity of a third dose administration. Here, we monitored T cell responses to the Spike protein of SARS-CoV-2 in 71 healthy donors vaccinated with the Pfizer–BioNTech mRNA vaccine (BNT162b2) for up to 6 months after vaccination. We find that vaccination induces the development of a sustained anti-viral memory T cell response which includes both the CD4+ and the CD8+ lymphocyte subsets. These lymphocytes display markers of polyfunctionality, are fit for interaction with cognate cells, show features of memory stemness, and survive in significant numbers the physiological contraction of the immune response. Collectively, this data shows that vaccination with BNT162b2 elicits an immunologically competent and potentially long-lived SARS-CoV-2-specific T cell population. Understanding the immune responses to BNT162b2 provides insights on the immunological basis of the clinical efficacy of the current vaccination campaign and may instruct future vaccination strategies.

SUMMARY We exploited genetic information to assess non-genetic influences in autoimmunity. We isolated gene modules whose products physically interact with environmental exposures related to autoimmunity, and analyzed their nominal statistical evidence of association with autoimmune and non-autoimmune diseases in genome-wide association studies (GWAS) data. Epstein Barr virus (EBV) and other Herpesviruses interactomes emerged as specifically associated with multiple sclerosis (MS), possibly under common regulatory mechanisms. Analyses of MS blood and brain transcriptomes, cytofluorimetric studies of endogenous EBV-infected lymphoblastoid lines, and lesion immunohistochemistry, confirmed a dysregulation of MS-associated EBV interactors, suggesting their contribution to CD40 signaling alterations in MS. These interactors resulted enriched in modules from inherited axonopathies-causing genes, supporting a link between EBV and neurodegeneration in MS, in accord with the observed transcriptomic dysregulations in MS brains. They were also enriched with top-ranked pharmaceutical targets prioritized on a genetic basis. This study delineates a disease-specific influence of herpesviruses on MS biology.

Introduction Acute COVID-19 infection causes significant alterations in the innate and adaptive immune systems. While most individuals recover naturally, some develop long COVID (LC) syndrome, marked by persistent or new symptoms weeks to months after SARS-CoV-2 infection. Despite its prevalence, there are no clinical tests to distinguish LC patients from those fully recovered. Understanding the immunological basis of LC is essential for improving diagnostic and treatment approaches. Methods We performed deep immunophenotyping and functional assays to examine the immunological profiles of LC patients, individuals with active COVID-19, recovered patients, and healthy donors. This analysis assessed both innate and adaptive immune features, identifying potential biomarkers for LC syndrome. A Binomial Generalized Linear Model (BGLM) was used to pinpoint immune features characterizing LC. Results COVID-19 patients exhibited depletion of innate immune cell subsets, including plasmacytoid and conventional dendritic cells, classical, non-classical, and intermediate monocytes, and monocyte-derived inflammatory dendritic cells. Elevated basal inflammation was observed in COVID-19 patients compared to LC patients, whose immune profiles were closer to those of healthy donors and recovered individuals. However, LC patients displayed persistent immune alterations, including reduced T cell subsets (CD4, CD8, Tregs) and switched memory B cells, similar to COVID-19 patients. Through BGLM, a unique adaptive immune signature for LC was identified, featuring memory CD8 and gd T cells with low proliferative capacity and diminished expression of activation and homing receptors. Discussion The findings highlight a unique immunological signature associated with LC syndrome, characterized by persistent adaptive immune dysregulation. While LC patients displayed recovery in innate immune profiles comparable to healthy and Recovered individuals, deficits in T cell and memory B cell populations were evident, differentiating LC from full recovery. These findings provide insights into LC pathogenesis and may support the development of diagnostic tools and targeted therapies.