Réponse durable des cellules Natural Killer suite à trois doses de vaccin inactivé contre le SARS-CoV-2 chez les personnes vivant avec le VIH
Introduction
L’émergence du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) fin 2019 a entraîné une pandémie mondiale, provoquant une morbidité et une mortalité significatives. En avril 2023, environ 760 millions de cas d’infection et 7 millions de décès avaient été recensés. Le virus, responsable de la maladie COVID-19, peut induire des complications respiratoires et vasculaires graves, telles qu’un syndrome de détresse respiratoire aiguë, une défaillance multiviscérale ou le décès. Lors de l’infection, les cellules Natural Killer (NK), essentielles à la réponse immunitaire innée, présentent des défauts fonctionnels et une réduction de leur nombre, associés à la sévérité de la maladie et au pronostic.
Traditionnellement considérées comme appartenant à l’immunité innée, certaines cellules NK montrent des caractéristiques adaptatives, comme des propriétés de mémoire. La vaccination ou l’infection peuvent induire l’expansion, la différenciation et la persistance de ces cellules NK « mémoires », renforçant leur cytotoxicité et leur production d’interféron (IFN)-γ lors d’une stimulation ultérieure. Cette réponse adaptative est cruciale pour la prévention des infections virales.
Les personnes vivant avec le VIH (PVVIH) présentent un risque accru de COVID-19 sévère en raison d’une dysfonction immunitaire. Leur réponse humorale et cellulaire aux vaccins, y compris contre le SARS-CoV-2, est souvent atténuée. Cependant, l’impact de la vaccination sur l’activation, la prolifération et les fonctions des cellules NK chez les PVVIH reste mal compris. Cette étude évalue les changements dynamiques de la fréquence, du phénotype et de la fonction des cellules NK chez les PVVIH et des témoins sains (TS) après trois doses de vaccin inactivé, ainsi que leur réactivité à la protéine Spike du variant Omicron (SARS-2-OS).
Méthodes
Participants et échantillons
Quarante-sept PVVIH (18–59 ans) et 30 TS appariés en âge et sexe ont été recrutés à l’hôpital Youan de Pékin entre avril 2021 et juin 2022. Tous ont reçu trois doses du vaccin inactivé CoronaVac (Sinovac Life Sciences). Des prélèvements sanguins ont été réalisés chez les PVVIH avant la première dose, puis à 0, 2, 4 et 12 semaines après la troisième dose. Pour les TS, les prélèvements ont été effectués uniquement après la troisième dose. Les cellules mononucléées sanguines (PBMC) ont été isolées par centrifugation sur gradient de densité Ficoll-Hypaque et cryoconservées.
Cytométrie en flux
Les PBMC ont été marquées avec des anticorps fluorescents pour analyser les marqueurs de surface (CD3, CD16, CD25, CD56, CD57, CD69, NKG2A, NKG2C) et intracellulaires (Ki67, IFN-γ, CD107a). Les cellules NK totales (CD3−CD56+) ont été sous-catégorisées en CD56bright, CD56dimCD57– et CD56dimCD57+.
Stimulation in vitro par la protéine SARS-2-OS
Les PBMC ont été stimulées avec 1 µg/mL de protéine Spike Omicron recombinante pendant 18 heures. L’expression des marqueurs d’activation, de prolifération et de dégranulation a été évaluée avant et après stimulation.
Analyse statistique
Les analyses ont été réalisées avec GraphPad Prism 6.0. Les tests t appariés, Mann-Whitney, Kruskal-Wallis avec correction de Dunn et les corrélations de Spearman ont été utilisés selon la distribution des données. Un p < 0,05 a été considéré significatif.
Résultats
Réponses des cellules NK chez les PVVIH
La fréquence des cellules CD3−CD56+ a légèrement diminué à 0 semaine post-vaccination avant de remonter à 12 semaines. Les sous-populations CD56bright et CD56dim sont restées stables, avec une prédominance des CD56dimCD57+. La fréquence des cellules CD16+ a diminué après vaccination, atteignant un minimum à 2 semaines. L’expression de CD25 et la production d’IFN-γ et de CD107a ont culminé à 2 semaines, indiquant une activation et une dégranulation accrues.
Réponses des cellules NK chez les TS
Chez les TS, la fréquence des cellules CD3−CD56+ a légèrement augmenté entre 2 et 12 semaines. Les cellules CD69+ ont été plus fréquentes à 12 semaines, particulièrement dans le sous-groupe CD56dim. La fréquence des cellules CD107a+ a atteint un pic à 2 semaines. Une corrélation positive entre CD25+ et Ki67+ a suggéré un lien entre activation et prolifération.
Stimulation par SARS-2-OS
Chez les PVVIH, cette stimulation a réduit la fréquence des cellules CD16+ à 12 semaines et augmenté les Ki67+ à 4 semaines. Chez les TS, elle a accru l’expression de CD25+ et Ki67+ à 4 semaines, ainsi que de CD107a+ à 2 et 4 semaines.
Comparaison PVVIH/TS
La fréquence des cellules CD3−CD56+ était similaire entre les groupes, mais les PVVIH présentaient moins de CD56dimCD57– et plus de CD56dimCD57+ à 12 semaines. Les cellules NKG2C+ étaient plus fréquentes chez les PVVIH. Les fréquences de CD16+ étaient plus élevées chez les PVVIH, tandis que CD25+ et CD69+ étaient moins exprimées. Aucune différence significative n’a été observée pour Ki67, IFN-γ ou CD107a.
Discussion
Trois doses de vaccin inactivé induisent une réponse NK durable chez les PVVIH et les TS. Cependant, les PVVIH présentent des phénotypes NK altérés et une réactivité réduite à la stimulation par SARS-2-OS. La diminution des CD16+ post-vaccination reflète probablement leur activation et leur sécrétion de cytokines. La prédominance des CD56dimCD57+ et des NKG2C+ chez les PVVIH suggère une différenciation accrue, potentiellement liée à des co-infections (ex. CMV).
La stimulation in vitro a mis en évidence une prolifération et une dégranulation accrues chez les TS, mais des effets limités chez les PVVIH. Cette réactivité atténuée pourrait impacter l’efficacité vaccinale dans cette population immunodéprimée.
Conclusion
La vaccination avec trois doses de vaccin inactivé active durablement les cellules NK chez les PVVIH et les TS. Cependant, les altérations phénotypiques et fonctionnelles observées chez les PVVIH soulignent la nécessité d’optimiser les stratégies vaccinales pour les populations immunodéficientes. Ces résultats ouvrent des perspectives pour l’immunothérapie ciblant les cellules NK dans les maladies liées au COVID-19.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002947