Studies of CD45+ and CD46+ expression on the peripheral blood lymphocyte subsets of the post-COVID patients

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The SARS-CoV-2 virus can enter the cells using S1 viral spike (S) protein, not only by binding to ACE2, but also through other cellular receptors. These candidate receptors include CD46, which, like CD45, belongs to pan-leukocyte receptors and is expressed on all types of lymphocytes. In turn, SARS-CoV-2 infection is accompanied by damage to almost all compartments of the immune system, mainly T lymphocytes. The purpose of the study was to evaluate the expression levels of CD45+ and CD46+ in various subpopulations of lymphocytes in patients who had undergone SARS-CoV-2 infection.

72 patients who had undergone SARS-CoV-2 infection were examined. Using flow cytometry technique, we determined CD45+ and CD46+ (panleukocyte marker for lymphocyte gating), CD45+ and CD46+, CD3+ (T lymphocytes), CD45+ and CD46+, CD3+, CD4+ (helper inducers), CD45+ and CD46+, CD3+, CD8+ (cytotoxic T-lymphocytes), CD45+ and CD46+, CD3+, CD56+ (TNK cells) CD45+ and CD46+, CD3-, CD56+ (natural killers), CD45+ and CD46+, CD3-, CD19+ (B lymphocytes), CD45+ and CD46+, CD3+, CD4+, CD25+ (activated helpers, early activation of lymphocytes), CD45+ and CD46+, CD3+, HLA-DR (activated T lymphocytes – late activation of lymphocytes). Our studies have shown that a decrease in CD46+ expression in T lymphocytes (CD3+) is accompanied by similar decrease of its expression in cytotoxic T lymphocytes (CD3+, CD8+), TNK (CD3+, CD56+), as well as in helpers T carrying markers of early activation (CD3+, CD4+, CD25+). At the same time, the most pronounced decrease was observed both among total T lymphocytes and cytotoxic T cells. In these patients, the expression level of CD46+ in B lymphocytes was slightly increased. Recent data suggest that there is no involvement of CD46 receptor on B lymphocytes. Our data suggest that the SARS-CoV-2 virus may affect the CD46 receptor. Such exposure may lead to promotion of the long-COVID (post-COVID) symptoms in such patients, thus requiring new approaches to correction of these disorders.

About the authors

M. A. Dobrynina

Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: mzurochka@mail.ru

PhD (Medicine), Junior Research Associate, Laboratory of Inflammation Immunology

Russian Federation, Ekaterinburg

A. V. Zurochka

Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; South Ural State University (National Research University)

Email: mzurochka@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Leading Research Associate, Laboratory of Inflammation Immunology; Head, Laboratory of Immune Biotechnology, Russian-Chinese Educational Center

Russian Federation, Ekaterinburg; Chelyabinsk

M. V. Komelkova

Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; South Ural State University (National Research University)

Email: mzurochka@mail.ru

PhD (Biology), Head, Laboratory of Systemic Pathology and Prospective Medical Drugs, Russian-Chinese Educational Center; Senior Research Associate, Laboratory of Immune Physiology and Immunopharmacology

Russian Federation, Ekaterinburg; Chelyabinsk

Sh. Luo

University of Science and Technology

Email: mzurochka@mail.ru

Professor, Institute of Hematology, Union Hospital, Tongji Medical College

China, Wuhan

V. A. Zurochka

Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; South Ural State University (National Research University)

Email: mzurochka@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Senior Research Associate, Laboratory of Inflammation Immunology; Senior Research Associate, Laboratory of Immune Biotechnology, Russian-Chinese Educational Center 

Russian Federation, Ekaterinburg; Chelyabinsk

Hu Desheng

University of Science and Technology

Email: mzurochka@mail.ru

Professor, Department of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine, Union Hospital, Tongji Medical College

China, Wuhan

L. V. Ryabova

South Ural State Medical University

Email: mzurochka@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Department of Life Security, Emergency Medicine, First Aid and Urgent Care

Russian Federation, Chelyabinsk

A. P. Sarapultsev

Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; South Ural State University (National Research University)

Email: mzurochka@mail.ru

PhD, MD (Biology) Leading Research Associate, Laboratory of Immunopathophysiology; Director, Russian-Chinese Educational Center 

Russian Federation, Ekaterinburg; Chelyabinsk

References

  1. Зурочка А.В., Хайдуков С.В., Кудрявцев И.В., Черешнев В.А. Проточная цитометрия в биомедицинских исследованиях. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2018. 720 с. [Zurochka A.V., Khaidukov S.V., Kudryavtsev I.V., Chereshnev V.A. Flow cytometry in biomedical research]. Ekaterinburg: RIO Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2018. 720 p.
  2. Хайдуков С.В., Байдун Л.А., Зурочка А.В., Тотолян А.А. Стандартизованная технология «Исследование субпопуляционного состава лимфоцитов периферической крови с применением проточных цитофлюориметров-анализаторов» // Российский иммунологический журнал, 2014, Т. 8 (17), № 4. С. 974-992. [Khaydukov S.V., Baidun L.A., Zurochka A.V., Totolyan A.A. Standardized technology “Study of the subpopulation composition of peripheral blood lymphocytes using flow cytofluorometer-analyzers”. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2014, Vol. 8 (17), no. 4, pp. 974-992. (In Russ.)]
  3. Gusev E., Sarapultsev A., Solomatina L., Chereshnev V. SARS-CoV-2-Specific immune response and the pathogenesis of COVID-19. Int. J. Mol. Sci., 2022, Vol. 23, no. 3, 1716. doi: 10.3390/ijms23031716.
  4. Jouan Y., Guillon A., Gonzalez L., Perez Y., Boisseau C., Ehrmann S., Ferreira M., Daix T., Jeannet R., François B., Dequin P.F., Si-Tahar M., Baranek T., Paget C. Phenotypical and functional alteration of unconventional T cells in severe COVID-19 patients. J. Exp. Med., 2020, Vol. 217, no. 12, e20200872. doi: 10.1084/jem.20200872.
  5. Kunz N., Kemper C. Complement has brains-do intracellular complement and immunometabolism cooperate in tissue homeostasis and behavior. Front. Immunol., 2021, Vol. 12, 629986. doi: 10.3389/fimmu.2021.629986.
  6. Le Friec G., Sheppard D., Whiteman P., Karsten C.M., Shamoun S.A., Laing A. The CD46-Jagged1 interaction is critical for human TH1 immunity. Nat. Immunol., 2012, Vol. 13, no. 12, pp. 1213-1221.
  7. Li M., Guo W., Dong Y., Wang X., Dai D., Liu X., Wu Y., Li M., Zhang W., Zhou H., Zhang Z., Lin L., Kang Z., Yu T., Tian C., Qin R., Gui Y., Jiang F., Fan H., Heissmeyer V., Sarapultsev A., Wang L., Luo S., Hu D. Elevated exhaustion levels of NK and CD8+ T cells as indicators for progression and prognosis of COVID-19 disease. Front. Immunol., 2020, Vol. 11, 580237. doi: 10.3389/fimmu.2020.580237.
  8. Liszewski M.K., Atkinson J.P. Membrane cofactor protein (MCP; CD46): deficiency states and pathogen connections. Curr. Opin. Immunol., 2021, Vol. 72, pp. 126-134.
  9. Masselli E., Vaccarezza M., Carubbi C., Pozzi G., Presta V., Mirandola P., Vitale M. NK cells: A double edge sword against SARS-CoV-2. Adv. Biol. Regul., 2020, Vol. 77, 100737. doi: 10.1016/j.jbior.2020.100737.
  10. Mitsuyama Y., Yamakawa K., Kayano K., Maruyama M., Wada T., Fujimi S. Prolonged enhancement of cytotoxic T lymphocytes in the post-recovery state of severe COVID-19. J. Intensive Care, 2021, Vol. 9, 76. doi: 10.1186/s40560-021-00591-3.
  11. Persson B.D., John L., Rafie K., Strebl M., Frängsmyr L., Ballmann M.Z., Mindler K., Havenga M., Lemckert A., Stehle T., Carlson L.A., Arnberg N. Human species D adenovirus hexon capsid protein mediates cell entry through a direct interaction with CD46. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 2021, Vol. 118, no. 3, e2020732118. doi: 10.1073/pnas.2020732118.
  12. Stein K.R., Gardner T.J., Hernandez R.E., Kraus T.A., Duty J.A., Ubarretxena-Belandia I., Moran T.M., Tortorella D. CD46 facilitates entry and dissemination of human cytomegalovirus. Nat. Commun., 2019, Vol. 10, no. 1, 2699. doi: 10.1038/s41467-019-10587-1.
  13. Verdecchia P., Cavallini C., Spanevello A., Angelim F. The pivotal link between ACE2 deficiency and SARS-cov-2 infection. Eur. J. Intern. Med., 2020, Vol. 76, pp. 14-20.
  14. Wu Y., Huang X., Sun J., Xie T., Lei Y., Muhammad J., Li X., Zeng X., Zhou F., Qin H., Shao L., Zhang Q. Clinical characteristics and immune injury mechanisms in 71 patients with COVID-19. mSphere, 2020, Vol. 5, no. 4, e00362-20. doi: 10.1128/mSphere.00362-20.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2022 Dobrynina M.A., Zurochka A.V., Komelkova M.V., Luo S., Zurochka V.A., Desheng H., Ryabova L.V., Sarapultsev A.P.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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».