The impact of SARS-CoV-2 peptides on activation of NK cells

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: NK cells, alone with T lymphocytes, have a high antiviral activity. Exploring the contribution of NK cells in fighting SARS-CoV-2 infection may promote the development of appropriate treatments for COVID-19. Previously, NK cell response was considered nonspecific, provided by a combination of signals from activating and inhibitory receptors. Currently, the existence of certain subpopulations of antigen-specific, or adaptive, NK cells has been shown.

AIM: To evaluate the functional response of NK cells induced by SARS-CoV-2 peptides.

MATERIALS AND METHODS: The functional response of NK cells to SARS-CoV-2 peptides was determined by their degranulation (surface CD107a expression) and IFNγ production levels, and by the activation degree (HLA-DR expression level). Volunteers who recovered from COVID-19 participated in the study, and immune cells from a healthy volunteer without SARS-CoV-2-specific antibodies were used as controls.

RESULTS: NK cells from individuals who had recovered from COVID-19, in contrast to a donor who had not been infected, showed a higher level of IFNγ production in response to SARS-CoV-2 peptides, compared with control samples. The level of degranulation of NK cells from donors previously infected with SARS-CoV-2 was higher than in the corresponding control. The proportion of activated NK cells obtained from recovered donors was also higher in samples stimulated with SARS-CoV-2 peptides.

CONCLUSIONS: We have demonstrated the activation of NK cells obtained from people who had previously recovered from COVID-19 in response to SARS-CoV-2 peptide antigens in cultures of peripheral mononuclear cells in vitro. This study reveals the possibility for further investigation of antigen-specific NK cells in COVID-19 disease. The use of such cells could help develop treatments for SARS-CoV-2 infection.

About the authors

Maria O. Ustiuzhanina

Shemyakin & Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences; Skolkovo Institute of Science and Technology

Author for correspondence.
Email: mashaust1397@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3378-6508

Postgraduate Student, Center of Life Science; Engineer

Russian Federation, Moscow; Moscow

Olga V. Britanova

Shemyakin & Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: olbritan@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6295-1392

Cand. Sci. (Biol.), Senior Research Associate

Russian Federation, Moscow

Elena I. Kovalenko

Shemyakin & Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: lenkovalen@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8119-8247
SPIN-code: 2359-7599
Scopus Author ID: 7102778244
ResearcherId: S-2086-2016

Cand. Sci. (Biol.), Senior Research Associate

Russian Federation, Moscow

References

  1. Sivori S, Vacca P, Del Zotto G, et al. Human NK cells: surface receptors, inhibitory checkpoints, and translational applications. Cell Mol Immunol. 2019;16(5):430–441. doi: 10.1038/s41423-019-0206-4
  2. Paust S, von Andrian UH. Natural killer cell memory. Nat Immunol. 2011;12(6):500–508. doi: 10.1038/ni.2032
  3. Gumá M, Budt M, Sáez A, et al. Expansion of CD94/NKG2C+ NK cells in response to human cytomegalovirus-infected fibroblasts. Blood. 2006;107(9):3624–3631. doi: 10.1182/BLOOD-2005-09-3682
  4. Hammer Q, Rückert T, Borst EM, et al. Peptide-specific recognition of human cytomegalovirus strains controls adaptive natural killer cells article. Nat Immunol. 2018;19:453–463. doi: 10.1038/S41590-018-0082-6
  5. Kovalenko EI, Streltsova MA, Kanevskiy LM, et al. Identification of human memory-like NK cells. Curr Protoc Cytom. 2017;79:9.50.1–9.50.11. doi: 10.1002/CPCY.13
  6. Wijaya RS, Read SA, Truong NR, et al. HBV vaccination and HBV infection induces HBV-specific natural killer cell memory. Gut. 2021;70(2):357–369. doi: 10.1136/GUTJNL-2019-319252
  7. Maucourant C, Filipovic I, Ponzetta A, et al. Natural killer cell immunotypes related to COVID-19 disease severity. Sci Immunol. 2020;5(50):eabd6832. doi: 10.1126/SCIIMMUNOL.ABD6832

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Investigation of IFNγ production in response to stimulation with SARS-CoV-2 peptides. IFNγ production in the presence or absence of IL-2 stimulation by: а — NK cells, representative cytometric data of one donor who recovered from COVID-19 is presented; b — NK cells obtained from donors who recovered from COVID-19, gates were used to isolate CD56+CD3– cells; c — T-cells obtained from donors who recovered from COVID-19; gates were used to isolate CD3+ cells; d — subpopulations of NK cells; representative cytometric data of one donor who recovered from COVID-19 are presented; e — NK cells obtained from one donor, measured twice, 6 and 18 months after SARS-CoV-2 infection; f — NK cells, shows the cytometric data of one donor who was not infected with SARS-CoV-2. * p < 0.05

Download (509KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Degranulation and activation of NK cells: a — level of CD107a on the surface of NK cells, representative cytometric data from one donor who recovered from COVID-19; b — CD107a level on the surface of NK cells obtained from donors who recovered from COVID-19 using gates, CD56+CD3– cells were isolated, green square symbols highlight the data of one donor; c — the level of HLA-DR expression on the surface of NK cells obtained from donors who recovered from COVID-19; d — using gates CD56+CD3– cells were isolated; the level of CD107a on the surface of NK cells, one donor, measured twice, 6 and 18 months after SARS-CoV-2 infection; e — representative cytometric data of comparison of the level of CD107a on the surface of CD56+CD3– with live CD56+CD3–SYTOX– cells; f — CD107a expression level on the surface of NK cells, cytometric data of a SARS-CoV-2 seronegative donor are presented. * p < 0.05; ** p < 0.0005

Download (563KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Eco-Vector



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».