Risposta anticorpale e cellulo-mediata al vaccino a mRNA anti-Sars-Cov-2 in due coorti di pazienti con trapianto di fegato o trapianto di rene

Background: Low immunogenicity induced by BNT162b2 in transplant recipients has already been investigated from other studies. However the antibody and T cell responses after vaccination have never been compared between kidney and liver recipients. This study also want to determine the role of immunosuppression therapy and type of organ transplanted to elicited humoral and cellular vaccine response. Outcomes: This multicenter, prospective, observational study has got different aims. Primary outcomes are: I. To measure anti-SARS-CoV-2 IgG levels against full Spike, S1, S2, RBD, Nucleocapside antigen. Antibodies will be evaluated at the time of first dose (T0), the time of second dose (T1) and finally after three weeks from second injection (T2). II. To quantify IFN-γ/ IL-2 T cells reactive against Spike. Secondary outcomes are: III. To evaluate antibodies’ levels against non-SARS-CoV-2 Coronaviruses. IV. To evaluate humoral vaccine responses to mains variants. Materials and Methods: The study population included 102 transplant recipients: 50 liver and 52 kidney recipients followed by “Multivisceral Transplant Unit-Gastroenterology” and “Kidney and Pancreas Transplantation Unit” in University Hospital of Padua. Every patients received BNT162b2 vaccine between March and April 2021. Blood samples were collected at T0, T1 and T2. Using LABScreenTM COVID Plus ®, we measured IgG against epitopes of SARS-CoV-2, variants, and common Coronavirus in serum of patients. We quantified IFN- γ/IL-2 T cells from PBMCs with IFN- γ/IL-2 FluoroSpot Assays. Generalized estimating equations were used to compare at each time points the proportions of antibody responders, MFI levels and the spot counts of FluoroSpot. Multivariable generalized linear models were used to adjust for the differences in immunosuppression between two groups. Results We considered RBD IgG against RBD as surrogate marker of all other antibodies response. In liver transplant recipients these IgG increased significantly more than in kidney recipients (mean MFI is 6056 in KT and 19617 in LT P <0.001). At T2 89.6% of LT are “Responder” despite only 38.0% of KT. (MFI threshold for positivity: +8800). After adjustment these differences between LT and KT remained significant. (P<0.01) Likewise anti-Spike T2/IFN-γ-producing T cells increased significantly more in LT (27.9 vs 10.9 IFN- γ SFUs / 5x10 ^ 5 cells, P = 0.021), a difference that not remained significant after adjustments (P=0.31). Comparing cellular responses between “responders” and non-responders, we see that responders have higher levels of IFN-γ secreting T cells (26.2 vs 9.3 IFN-γ SFUs / 5x10 ^ 5 cells). Elicited antibodies recognized all variants but with lower strength than Wild Type. Antibody levels against other Coronavirus are not related with vaccination. Conclusion Liver transplant recipients develop stronger humoral and cellular responses to SARS-CoV-2 vaccine (BNT162b2) than kidney transplant recipients, a phenomenon that is not completely explained by different immunosuppressive therapy. These results suggest that the type of organ transplanted is a factor that influenced both humoral and cellular vaccine responses.

Introduzione: L’efficacia e l’immunogenicità indotta dal vaccino a mRNA BNT162b2 nei trapiantati, sono state indagate da alcuni studi preliminari che hanno mostrato una minor risposta sia umorale che cellulare in questa popolazione. Tuttavia è necessario confrontare l’entità della risposta immunitaria al vaccino tra trapiantati di fegato e rene per stabilire il ruolo che ha il tipo di organo trapiantato e le diverse terapie immunosoppressive nell’indurre la risposta. Scopo: Questo studio multicentrico longitudinale prospettico mira a confrontare le risposte tra trapiantati di fegato e rene verificando che questi ultimi abbiano gli esiti peggiori. Gli outcomes principali sono: I. Quantificare le IgG contro quattro epitopi della proteina Spike (S) e del nucleocapside (NC) di SARS-CoV-2 prima della prima (T0) e della seconda dose (T1), dopo tre settimane da quest’ultima (T2) II. Quantificare le cellule T producenti IFN- γ e IL-2 dirette contro la proteina Spike Gli outcomes secondari sono: I. Valutare i livelli di anticorpi diretti contro gli altri Coronavirus II. Valutare la risposta alle principali varianti di SARS-CoV-2 Materiali e metodi: La popolazione di studio comprende 102 trapiantati: 52 di rene e 50 di fegato (seguiti dall’UOC “Chirurgia dei Trapianti di Rene e Pancreas” e dall’UOSD “trapianto multiviscerale” dell’Azienda Ospedale-Università di Padova). Ogni paziente è stato vaccinato con BNT162b2 tra Marzo e Aprile 2021. Sono stati raccolti campioni di sangue prima della prima dose (T0), 21 giorni dopo la prima dose (T1, eseguito prima della seconda) e infine a 3 settimane dalla seconda dose. A partire dal siero dei pazienti si è eseguita l’analisi quantitativa delle IgG con LABScreenTM COVID Plus ®. I campioni di PMBC sono stati analizzati invece con IFN-γ/IL-2 FluoroSpot Assays. Sono state utilizzate equazioni di stima generalizzate per confrontare in ciascun time point i livelli di anticorpi e conta cellulare e analisi di regressione lineare multipla per aggiustare nei due gruppi i risultati in base all’immunosoppressione. Risultati Considerando l’incremento di IgG anti-RBD come indicatore della risposta anticorpale complessiva, questo è maggiore nei trapiantati di fegato in T2 rispetto a quelli di rene (la media di MFI è 6056 nei trapiantati di rene e 19617 in quelli di fegato P<0.001). L’89.6% dei trapiantati di fegato ha risposto all’immunizzazione contro solo il 38.0% dei trapiantati di rene (sono considerati “responsivi” pazienti con MFI di almeno +8800). Aggiustando i dati in base all’immunosoppressione la differenza resta significativa (P<0.01). Analogamente i linfociti T producenti IFN-γ anti-Spike al T2 sono aumentati maggiormente nei trapiantati di fegato (27.9 vs 10.9 IFN-γ SFUs/5x10^5 cellule, P=0.021), differenza che in questo caso non resta significativa dopo l’aggiustamento in base all’immunosoppressione (P=0.31). Confrontando poi la risposta cellulare tra i responsivi e non responsivi si vede come i primi abbiano più elevati livelli di cellule T IFN- γ secernenti (26.2 vs 9.3 IFN- γ SFUs/5x10^5 cellule), dimostrando in parte una correlazione tra le due risposte. Gli anticorpi sviluppati sono efficaci anche contro le varianti di SARS-CoV-2 mentre le risposte anticorpali verso gli altri ceppi virali non sono correlate all’immunizzazione e non hanno differenze significative tra i due gruppi. Conclusioni Dallo studio è emerso che i trapiantati di fegato sviluppano, in seguito alla vaccinazione con BNT162b2, risposte sia anticorpali che cellulari migliori dei trapiantati di rene indipendentemente dall’immunosoppressione (che sembra incidere comunque maggiormente sulla risposta cellulare). Questi risultati suggeriscono che il tipo di organo trapiantato è un fattore che intrinsecamente influisce sull’esito della profilassi.