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Dissection of the SARS-CoV-2-specific and NK cell-mediated ADCC response
Vera Danklmaier
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molecular Microbiology, Microbial Ecology and Immunobiology
Betreuer*in
Elisabeth Puchhammer-Stöckl
DOI
10.25365/thesis.71748
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-17255.33711.253827-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Rolle von Natürlichen Killerzellen (NK-Zellen) und deren Effektorfunktionen wie die antikörperabhängige zellvermittelte Zytotoxizität (ADCC) in ‚Severe Acute Respiratory Syndrome‘ Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) Infektionen ist ambivalent. Bei der ADCC-Antwort binden SARS-CoV-2-spezifische Immunoglobulin G (IgG)-Antikörper an SARS-CoV-2-Antigene und interagieren mit dem NK-Zellrezeptor Fcγ Rezeptor IIIa (FcγRIIIa), was zur Aktivierung von NK-Zellen führt. Der FcγRIIIa Rezeptor zeigt einen Einzelnukleotid-Polymorphismus (SNP), der zu einer höheren oder niedrigeren SARS-CoV-2-spezifischen NK-Zellaktivierung in ADCC führt und dadurch möglicherweise den Verlauf der Coronavirus-Krankheit-2019 (COVID-19) beeinflusst. Das Ziel unserer Studie war es daher, die Rolle der SARS-CoV-2-spezifischen ADCC-Antwort zu analysieren, indem wir die NK-Zellaktivierung abhängig von SARS-CoV-2-spezifischen IgG-Antikörpern und vom FcγRIIIa SNP bei nicht-hospitalisierten und hospitalisierten COVID-19 PatientInnen bestimmten. Die Verteilung der FcγRIIIa Varianten wurde zunächst mittels Sanger-Sequenzierung in nicht-hospitalisierten und hospitalisierten COVID-19 PatientInnen bestimmt. Das Gesamtausmaß der NK-Zellaktivierung in der IgG-abhängigen, SARS-CoV-2-spezifischen ADCC-Antwort von nicht-hospitalisierten und hospitalisierten COVID-19 PatientInnen wurde mittels Zellaktivierungsassay, Durchflusszytometrie und ELISpot gemessen. Außerdem wurden SARS-CoV-2-spezifische IgM, IgG und IgA Serokonversionsraten mittels Enzymgekoppeltem Immunadsorptionstest (ELISA) bestimmt. Unsere Studie hat gezeigt, dass die Rezeptorvariante FcγRIIIa-158-V/V signifikant erhöht in den verstorbenen PatientInnen sowie PatientInnen mit schwerem COVID-19 Verlauf und Hospitalisierung vorkommt. Im Zell-basierten Assay konnten wir bestätigen, dass die FcγRIIIa-158-V/V Variante zu einer höheren NK-Zellaktivierung führte. In hospitalisierten COVID-19 PatientInnen wurde eine allgemein höhere SARS-CoV-2-spezifische, IgG- und NK-Zell-abhängige ADCC-Antwort gemessen. Basierend auf diesen Erkenntnissen kommen wir zum Schluss, dass eine stärkere SARS-CoV-2-spezifische ADCC-Antwort mit der Hospitalisierung von COVID-19-PatientInnen assoziiert ist, und zu schweren COVID-19 Manifestationen führen könnte.
Abstract
(Englisch)
The role of Natural Killer (NK) cells in the antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC) in severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infections is overall controversial. In the SARS-CoV-2-specific ADCC response, immunoglobulin G (IgG) antibodies bind to SARS-CoV-2-derived antigens and interact with the NK cell Fcγ receptor IIIa (FcγRIIIa), resulting in NK cell activation. Importantly, the FcγRIIIa shows a single nucleotide polymorphism (SNP) at amino acid position 158 resulting in a higher (FcγRIIIa-158-V/V) or lower (FcγRIIIa-158-F/F) extent of the ADCC response, which may affect the coronavirus disease 2019 (COVID-19) outcome. Thus, we aimed to assess the role of SARS-CoV-2-specific ADCC responses by analysing the NK cell activation depending on the FcγRIIIa-158 SNP and SARS-CoV-2-specific IgGs in hospitalized and non-hospitalized COVID-19 patients. The distribution of the FcγRIIIa-158 variants was determined by Sanger-sequencing in both non-hospitalized and hospitalized COVID-19 patients. We investigated the extent of SARS-CoV-2-specific NK cell activation in the IgG-dependent ADCC response using cell activation assays, flow cytometry and ELISpot assays. Additionally, SARS-CoV-2-specific IgM, IgG and IgA seroconversion rates were determined by Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA). In our study, we found that the FcγRIIIa-158-V/V variant was significantly overrepresented in hospitalized and deceased COVID-19 patients. Confirmed by a cell-based assay, the FcγRIIIa-158-V/V lead to higher NK cell activation. We detected an overall higher extent of NK cell activation in ADCC elicited by patients’ plasma IgG antibodies in hospitalized COVID-19 patients. Based on our findings we conclude that severely diseased COVID-19 patients are hallmarked by a more potent SARS-CoV-2-specific, IgG-dependent ADCC response, which may result in severe COVID-19 manifestations.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
SARS-CoV-2 COVID-19 ADCC NK-Zellen Antikörper Immunoglobulin G
Schlagwörter
(Englisch)
SARS-CoV-2 COVID-19 ADCC NK cells antibodies immunoglobulin G
Autor*innen
Vera Danklmaier
Haupttitel (Englisch)
Dissection of the SARS-CoV-2-specific and NK cell-mediated ADCC response
Paralleltitel (Deutsch)
Analyse der SARS-CoV-2-spezifischen und NK-Zell-vermittelten ADCC-Antwort
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
85 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Elisabeth Puchhammer-Stöckl
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
42 Biologie > 42.32 Virologie
AC Nummer
AC16587323
Utheses ID
62521
Studienkennzahl
UA | 066 | 830 | |