Immunantwort nach Impfung mit inaktiviertem Impfstoff gegen Coronavirus-Krankheit 2019
Das adaptive Immunsystem spielt eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle von Infektionen mit dem schweren akuten respiratorischen Syndrom Coronavirus-2 (SARS-CoV-2). Dieses System umfasst die humorale Immunität, die von B-Zellen vermittelt wird, und die zelluläre Immunität, die durch T-Zellen gesteuert wird. Die Untersuchung der durch inaktivierte Impfstoffe – die in China weit verbreitet sind – induzierten Immunveränderungen ist entscheidend, um deren Schutzwirkung zu bewerten und Impfstrategien zu optimieren. Diese Studie zielte darauf ab, die Immunantwort nach Impfung mit inaktivierten SARS-CoV-2-Impfstoffen zu analysieren, mit Fokus auf humorale Immunität, zelluläre Immunität und Zytokinprofile.
Studiendesign und Teilnehmer
Die prospektive Kohortenstudie (Einarm-Design) wurde von März bis Dezember 2021 am Henan Provincial People’s Hospital durchgeführt. Insgesamt wurden 142 Teilnehmer eingeschlossen, darunter medizinisches Personal und Anwohner ab 18 Jahren. Alle erhielten zwei Dosen inaktivierter Impfstoffe (CoronaVac von Sinovac Life Sciences oder BBIBP-CorV von Sinopharm) im Abstand von drei Wochen. Personen mit SARS-CoV-2-Infektionsanamnese, Immunsuppressiva-Einnahme, Allergien gegen Impfstoffkomponenten oder Schwangere wurden ausgeschlossen.
Die Studie wurde durch die Ethikkommission des Henan Provincial People’s Hospital genehmigt. Daten zu Komorbiditäten, Impfreaktionen und Blutproben wurden 2, 8 und 24 Wochen nach der zweiten Impfdosis erhoben. Basierend auf den Anti-SARS-CoV-2-IgG-Antikörpern 8 Wochen post-vakzination erfolgte eine Einteilung in eine IgG-positive bzw. IgG-negative Gruppe.
Labormethoden
Anti-SARS-CoV-2-IgG wurde mittels magnetischem Chemilumineszenz-Enzymimmunoassay (MCLIA) gemessen. Leukozyten-, Lymphozyten-, Neutrophilenzahlen und Hämoglobinkonzentration wurden mit einem Sysmex XN-9100-Gerät analysiert. Zytokinspiegel (IL-2, IFN-γ, TNF-α, IL-4, IL-6, IL-10) wurden mittels Agilent NovoCyte quantifiziert. Gedächtnis-B-Zellen und T-Zell-Subsets wurden durch Durchflusszytometrie untersucht, SARS-CoV-2-spezifische T-Zellen mittels ELISpot nachgewiesen.
Statistische Analyse
Wiederholte Messungen (Blutzellparameter, Zytokine) wurden mittels Friedman-Test und q-Test verglichen. Unterschiede zwischen Gruppen wurden mit dem Mann-Whitney-U-Test analysiert (Signifikanzniveau: p < 0,05). SPSS 26.0 wurde für alle Analysen verwendet.
Ergebnisse
Teilnehmercharakteristika
Häufigste Komorbiditäten waren Hypertonie (20,4%), Hyperlipidämie (11,3%), Diabetes (7,0%), Atemwegserkrankungen (5,6%) und Tumore (4,9%). Lokale Impfreaktionen (v. a. Schmerzen an der Injektionsstelle) traten bei 22,5% auf, systemische Reaktionen (z. B. Müdigkeit, Myalgie) bei 7,0%. Alle Teilnehmer waren vor und nach der Impfung SARS-CoV-2-PCR-negativ.
Humorale Immunantwort
Prä-vakzination waren alle IgG-negativ. Die Seropositivitätsraten betrugen 86,6% (2 Wochen), 72,5% (8 Wochen) und 50,7% (24 Wochen). Der durchschnittliche Antikörpertiter (Signal/Cutoff, S/CO) erreichte 14,67 S/CO nach 2 Wochen, sank auf 5,78 S/CO nach 8 Wochen und 2,52 S/CO nach 24 Wochen.
Veränderungen der Blutzellparameter
In der IgG-positiven Gruppe nahmen die Lymphozyten- (LYMPH; p < 0,001) und Leukozytenzahlen (WBC; p = 0,011) nach 24 Wochen signifikant ab. Die Hämoglobinkonzentration (HGB) war nach 8 und 24 Wochen niedriger als nach 2 Wochen (p = 0,040; p < 0,001). In der IgG-negativen Gruppe traten keine signifikanten Änderungen auf.
Zytokinprofile
Die Zytokinspiegel zeigten in beiden Gruppen fluktuierende Muster. IL-2, TNF-α, IFN-γ, IL-6 und IL-10 stiegen nach 8 Wochen im Vergleich zur 2-Wochen-Messung an. Nach 24 Wochen blieben TNF-α, IFN-γ, IL-6 und IL-10 erhöht. IL-4 stieg in der IgG-positiven Gruppe kontinuierlich an. Die IgG-positive Gruppe wies nach 2 Wochen höhere IL-2- (p < 0,001), TNF-α- (p = 0,018) und IFN-γ-Spiegel (p < 0,001) auf. Nach 24 Wochen waren IL-2, TNF-α, IFN-γ, IL-6 und IL-10 in dieser Gruppe signifikant höher (p < 0,001–0,021).
Gedächtnis-B-Zellen und T-Zellen
Nach 24 Wochen zeigten beide Gruppen hohe Anteile IgG+IgM−CD19+-Gedächtnis-B-Zellen, signifikant häufiger in der IgG-positiven Gruppe (p < 0,001). SARS-CoV-2-spezifische T-Zellen waren ebenfalls vermehrt in der IgG-positiven Gruppe nachweisbar (p < 0,001). CD4+-T-Zellen exprimierten stärker IFN-γ und TNF-α als CD8+-T-Zellen (p = 0,042).
Diskussion
Die Studie demonstriert, dass inaktivierte SARS-CoV-2-Impfstoffe eine anhaltende humorale und zelluläre Immunantwort induzieren. Obwohl die Antikörpertiter innerhalb von 6 Monaten abnahmen, blieben zirkulierende Antikörper sowie Gedächtnis-B- und T-Zellen nachweisbar. Die beobachteten Zytokinanstiege erreichten keine mit Zytokinstürmen assoziierten Konzentrationen, was auf eine sichere Immunreaktion hindeutet.
Personen mit höheren oder persistierenden Antikörpertitern zeigten stärkere Zytokinantworten und höhere Gedächtniszellzahlen. Dies legt nahe, dass auch bei niedrigen Antikörperspiegeln die zelluläre Immunität langfristigen Schutz bieten könnte. Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit, insbesondere bei Personen mit schwacher humoraler Antwort oder länger zurückliegender Impfung, Auffrischimpfungen zu erwägen.
Schlussfolgerung
Inaktivierte SARS-CoV-2-Impfstoffe induzieren sichere und effektive Immunantworten, die mindestens 24 Wochen bestehen bleiben. Die zelluläre Immunität könnte dabei eine Schlüsselrolle für den Langzeitschutz spielen. Regelmäßiges Monitoring der Immunantwort und bedarfsgerechte Booster-Impfungen sind entscheidend, um den Schutz vor COVID-19 aufrechtzuerhalten.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002707