Assessment of the ability of SARS-CoV-2 strains of genetic variants B.1.1 and JN.1 to evade neutralizing antibodies from 2020 and 2023 convalescent patients

封面

如何引用文章

全文:

详细

Introduction. The SARS-CoV-2 virus is a highly variable pathogen accounted for by random mutations leading to the emergence of new genetic variants. Natural selection of SARS-CoV-2 variants is, among other things, the result of population level immunity impact. To predict the effectiveness of counteracting COVID-19 spread, it is necessary to study a potential for human immunity pre-formed against current virus strains to resist SARS-CoV-2 variants of concern for assessing ability of new genetic variants to escape the neutralizing antibodies to previously circulating variants pressure. The aim of the study was to compare neutralizing antibody titers in 2020 and 2023 COVID-19 convalescent patients to SARS-CoV-2 B.1.1 and JN.1 genetic variants strains.

Materials and methods. Blood sera from 76 and 68 convalescent subjects, respectively, for 2020- and 2023-years samples were collected and stored at –70°C until used. The antibody titer was measured by neutralizing virus cytopathic effect in sensitive monolayer cell culture using test serum. The neutralizing activity of the sera was analyzed for two variants of SARS-CoV-2 VOC, Wuhan and Omicron. The statistical significance of the difference in antibody titers was assessed using the F-test; the difference was considered significant at p < 0.01. Results. The differences in neutralizing titer levels were significant between all four samples: 2020 sera against JN.1, 2023 sera against JN.1, 2020 sera against B.1.1, and 2023 sera against B.1.1.

Conclusion. Antigenic changes allow the current JN.1 variant to evade the effects of neutralizing antibodies developed against strains of previous genetic variants in some cases. The 2023 samples showed higher antibody titers in neutralizing strains of the old genetic variant B.1.1 due to repeated stimulation during vaccinations and reinfection. Spontaneous mutations being not crucial did not lead to changes in antigenic determinants critical for virus neutralization. Repeated contacts with altered genetic variants of SARS-CoV-2 increased protection against its parental wild type.

作者简介

Stepan Pyankov

State Research Centre of Virology and Biotechnology “Vector” of Rospotrebnadzor

编辑信件的主要联系方式.
Email: pyankov_sa@vector.nsc.ru

Leading Researcher, Microorganisms Collection Department

俄罗斯联邦, Novosibirsk region, Koltsovo

A. Zaykovskaya

State Research Centre of Virology and Biotechnology “Vector” of Rospotrebnadzor

Email: pyankov_sa@vector.nsc.ru

PhD (Biology), Senior Researcher, Microorganisms Collection Department

俄罗斯联邦, Novosibirsk region, Koltsovo

A. Rybel

State Research Centre of Virology and Biotechnology “Vector” of Rospotrebnadzor

Email: pyankov_sa@vector.nsc.ru

Junior Researcher, Microorganisms Collection Department

俄罗斯联邦, Novosibirsk region, Koltsovo

S. Bodnev

State Research Centre of Virology and Biotechnology “Vector” of Rospotrebnadzor

Email: pyankov_sa@vector.nsc.ru

PhD (Medicine), Leading Researcher, Microorganisms Collection Department

俄罗斯联邦, Novosibirsk region, Koltsovo

O. Pyankov

State Research Centre of Virology and Biotechnology “Vector” of Rospotrebnadzor

Email: pyankov@vector.nsc.ru

PhD (Biology), Leading Researcher, Microorganisms Collection Department

俄罗斯联邦, Novosibirsk region, Koltsovo

参考

  1. Зайковская А.В., Евсеенко В.А., Олькин С.Е., Пьянков О.В. Изучение антигенных свойств штаммов коронавируса SARS-CoV-2, выделенных на территории РФ В 2020–2022 гг., в реакции нейтрализации с использованием гипериммунных сывороток мышей // Инфекция и иммунитет. 2023. Т. 13, № 1. C. 37–45. [Zaykovskaya A.V., Evseenko V.A., Olkin S.E., Pyankov O.V. Investigating antigenic features of the SARS-CoV-2 isolated in Russian Federation in 2021–2022 by hyperimmune mouse serum neutralisation. Infektsiya i mmunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2023, vol. 13, no. 1, pp. 37–45. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-IAF-1998
  2. Зайковская А.В., Евсеенко В.А., Олькин С.Е., Пьянков О.В. Изучение антигенных свойств штаммов коронавируса SARS-CoV-2, относящихся к разным сублиниям Омикрон-варианта, в реакции нейтрализации с использованием гипериммунных сывороток мышей // Инфекция и иммунитет. 2024. Т. 14, № 5. C. 881–890. [Zaykovskaya A.V., Evseenko V.A., Olkin S.E., Pyankov O.V. Antigenic features of the strains SARS-CoV-2 of omicron sublines assessed by hyperimmune mouse serum neutralisation. Infektsiya i mmunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2024, vol. 14, no. 5, pp. 881–890. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220- 7619-AFO-17591
  3. Brangel P., Tureli S., Mühlemann B., Liechti N., Zysset D., Engler O., Hunger-Glaser I., Ghiga I., Mattiuzzo G., Eckerle I., Bekliz M., Rössler A., Schmitt M.M., Knabl L., Kimpel J., Tort L.F.L., de Araujo M.F., de Oliveira A.C.A., Caetano B.C., Siqueira M.M., Budt M., Gensch J.M., Wolff T., Hassan T., Selvaraj F.A., Hermanus T., Kgagudi P., Crowther C., Richardson S.I., Bhiman J.N., Moore P.L., Cheng S.M.S., Li J.K.C., Poon L.L.M., Peiris M., Corman V.M., Drosten C., Lai L., Hunsawong T., Rungrojcharoenkit K., Lohachanakul J., Sigal A., Khan K., Thiel V., Barut G.T., Ebert N., Mykytyn A.Z., Owusu Donkor I., Aboagye J.O., Nartey P.A., Van Kerkhove M.D., Cunningham J., Haagmans B.L., Suthar M.S., Smith D., Subissi L. A Global Collaborative Comparison of SARS-CoV-2 Antigenicity Across 15 Laboratories. Viruses, 2024, vol. 16, no. 12: 1936. doi: 10.3390/v16121936
  4. Geurtsvan Kessel C.H., Geers D., Schmitz K.S., Mykytyn A.Z., Lamers M.M., Bogers S., Scherbeijn S., Gommers L., Sablerolles R.S.G., Nieuwkoop N.N., Rijsbergen L.C., van Dijk L.L.A., de Wilde J., Alblas K., Breugem T.I., Rijnders B.J.A., de Jager H., Weiskopf D., van der Kuy P.H.M., Sette A., Koopmans M.P.G., Grifoni A., Haagmans B.L., de Vries R.D. Divergent SARS-CoV-2 Omicron-reactive T and B cell responses in COVID-19 vaccine recipients. Sci. Immunol., 2022, vol. 7, no. 69: eabo2202. doi: 10.1126/sciimmunol.abo2202
  5. Jassat W., Abdool Karim S.S., Mudara C., Welch R., Ozougwu L., Groome M.J., Govender N., von Gottberg A., Wolter N., Wolmarans M., Rousseau P., DATCOV author group, Blumberg L., Cohen C. Clinical severity of COVID-19 in patients admitted to hospital during the omicron wave in South Africa: a retrospective observational study. Lancet Glob. Health, 2022, vol. 10, no. 7, pp. 961–969. doi: 10.1016/S2214-109X(22)00114-0
  6. Karim S.S.A., Karim Q.A. Omicron SARS-CoV-2 variant: a new chapter in the COVID-19 pandemic. Lancet, 2021, vol. 398, no. 10317, pp. 2126–2128. doi: 10.1016/S0140-6736(21)02758-6
  7. Khoury D.S., Cromer D., Reynaldi A., Schlub T.E., Wheatley A.K., Juno J.A., Subbarao K., Kent S.J., Triccas J.A., Davenport M.P. Neutralizing antibody levels are highly predictive of immune protection from symptomatic SARS-CoV-2 infection. Nat. Med., 2021, vol. 27, no. 7, pp. 1205–1211. doi: 10.1038/s41591-021-01377-8
  8. Markov P.V., Ghafari M., Beer M., Lythgoe K., Simmonds P., Stilianakis N.I., Katzourakis A. The evolution of SARS-CoV-2. Nat. Rev. Microbiol., 2023, vol. 21, no. 6, pp. 361–379. doi: 10.1038/s41579-023-00878-2
  9. Mazzotti L., Borges de Souza P., Azzali I., Angeli D., Nanni O., Sambri V., Semprini S., Bravaccini S., Cerchione C., Gaimari A., Nicolini F., Ancarani V., Martinelli G., Pasetto A., Calderon H., Juan M., Mazza M. Exploring the Relationship Between Humoral and Cellular T Cell Responses Against SARS-CoV-2 in Exposed Individuals From Emilia Romagna Region and COVID-19 Severity. HLA, 2025, vol. 105, no. 1: e70011. doi: 10.1111/tan.70011
  10. Pons S., Uhel F., Frapy E., Sérémé Y., Zafrani L., Aschard H., Skurnik D. How Protective are Antibodies to SARS-CoV-2, the Main Weapon of the B-Cell Response? Stem Cell Rev. Rep., 2023, vol. 19, no. 3, pp. 585–600. doi: 10.1007/s12015-022-10477-y
  11. Sievers C., Zacher B., Ullrich A., Huska M., Fuchs S., Buda S., Haas W., Diercke M., An der Heiden M., Kröger S. SARS-CoV-2 Omicron variants BA.1 and BA.2 both show similarly reduced disease severity of COVID-19 compared to Delta, Germany, 2021 to 2022. Euro Surveill., 2022, vol. 27, no. 22: 2200396. doi: 10.2807/1560-7917.ES.2022.27.22.2200396
  12. Stephenson E., Reynolds G., Botting R.A., Calero-Nieto F.J., Morgan M.D., Tuong Z.K., Bach K., Sungnak W., Worlock K.B., Yoshida M., Kumasaka N., Kania K., Engelbert J., Olabi B., Spegarova J.S., Wilson N.K., Mende N., Jardine L., Gardner L.C.S., Goh I., Horsfall D., McGrath J., Webb S., Mather M.W., Lindeboom R.G.H., Dann E., Huang N., Polanski K., Prigmore E., Gothe F., Scott J., Payne R.P., Baker K.F., Hanrath A.T., Schim van der Loeff I.C.D., Barr A.S., Sanchez-Gonzalez A., Bergamaschi L., Mescia F., Barnes J.L., Kilich E., de Wilton A., Saigal A., Saleh A., Janes S.M., Smith C.M., Gopee N., Wilson C., Coupland P., Coxhead J.M., Kiselev V.Y., van Dongen S., Bacardit J., King H.W., Cambridge Institute of Therapeutic Immunology and Infectious Disease-National Institute of Health Research (CITIID-NIHR) COVID-19 BioResource Collaboration, Rostron A.J., Simpson A.J., Hambleton S., Laurenti E., Lyons P.A., Meyer K.B., Nikolić M.Z., Duncan C.J.A., Smith K.G.C., Teichmann S.A., Clatworthy M.R., Marioni J.C., Göttgens B., Haniffa M. Single-cell multi-omics analysis of the immune response in COVID-19. Nat. Med., 2021, vol. 27, no. 5, pp. 904–916. doi: 10.1038/s41591-021-01329-2
  13. Strong M.J. SARS-CoV-2, aging, and post-COVID-19 neurodegeneration. J. Neurochem., 2023, vol. 165, no. 2, pp. 115–130. doi: 10.1111/jnc.15736
  14. Trimbake D., Singh D., K Y.G., Babar P., S V.D., Tripathy A.S. Durability of Functional SARS-CoV-2-Specific Immunological Memory and T Cell Response up to 8–9 Months Postrecovery From COVID-19. J. Immunol. Res., 2025, vol. 2025: 9743866. doi: 10.1155/jimr/9743866
  15. World Health Organization. Enhancing Readiness for Omicron (B.1.1.529): Technical Brief and Priority Actions for Member States. Geneva: WHO, 2021. URL: https://www.who.int/docs/default-source/coronaviruse/2021-12-17-technical-brief-and-priority-action-on-omicron-en.pdf
  16. World Health Organization. World Health Organization COVID-19 Epidemiological Update — 13 February 2025. Edition 176, Emergency Situational Updates. Geneva: WHO, 2025. URL: https://www.who.org/publications/m/item/covid-19-epidemiological-update-edition-176
  17. Yuan M., Wilson I.A. Structural Immunology of SARS-CoV-2. Immunol. Rev., 2025, vol. 329, no. 1: e13431. doi: 10.1111/imr.13431
  18. Zhou P., Yang X.L., Wang X.G., Hu B., Zhang L., Zhang W., Si H.R., Zhu Y., Li B., Huang C.L., Chen H.D., Chen J., Luo Y., Guo H., Jiang R.D., Liu M.Q., Chen Y., Shen X.R., Wang X., Zheng X.S., Zhao K., Chen Q.J., Deng F., Liu L.L., Yan B., Zhan F.X., Wang Y.Y., Xiao G.F., Shi Z.L. Addendum: A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature, 2020, vol. 588, no. 7836: E6. doi: 10.1038/s41586-020-2951-z
  19. Zhu N., Zhang D., Wang W., Li X., Yang B., Song J., Zhao X., Huang B., Shi W., Lu R., Niu P., Zhan F., Ma X., Wang D., Xu W., Wu G., Gao G.F., Tan W., China Novel Coronavirus Investigating and Research Team. A Novel Coronavirus from Patients with Pneumonia in China, 2019. N. Engl. J. Med., 2020, vol. 382, no. 8, pp. 727–733. doi: 10.1056/NEJMoa2001017

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Figure 1. Sex and age structure of donor groups of the studied blood serum samples, number of people

下载 (235KB)
索引源数据
3. Figure 2. The ability of 2020 and 2023 years convalescent serum samples to neutralize old and new SARS-CoV-2 subvariants B.1.1 and JN.1 as a regression Note. * — Statistically significant differences between groups according to the F-test, p < 0.01.

下载 (749KB)
索引源数据

版权所有 © Pyankov S.A., Zaykovskaya A.V., Rybel A.V., Bodnev S.A., Pyankov O.V., 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可

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».