Frontiers in Immunology (Jan 2023)
Immunodominant antibody responses directed to SARS-CoV-2 hotspot mutation sites and risk of immune escape
- Jamille Ramos Oliveira,
- Jamille Ramos Oliveira,
- Jamille Ramos Oliveira,
- Cesar Manuel Remuzgo Ruiz,
- Rafael Rahal Guaragna Machado,
- Jhosiene Yukari Magawa,
- Jhosiene Yukari Magawa,
- Jhosiene Yukari Magawa,
- Isabela Pazotti Daher,
- Isabela Pazotti Daher,
- Isabela Pazotti Daher,
- Alysson Henrique Urbanski,
- Gabriela Justamante Händel Schmitz,
- Gabriela Justamante Händel Schmitz,
- Helen Andrade Arcuri,
- Marcelo Alves Ferreira,
- Greyce Luri Sasahara,
- Giuliana Xavier de Medeiros,
- Roberto Carlos Vieira Silva Júnior,
- Edison Luiz Durigon,
- Edison Luiz Durigon,
- Silvia Beatriz Boscardin,
- Daniela Santoro Rosa,
- Daniela Santoro Rosa,
- Deborah Schechtman,
- Helder I. Nakaya,
- Helder I. Nakaya,
- Edecio Cunha-Neto,
- Edecio Cunha-Neto,
- Edecio Cunha-Neto,
- Gabriele Gadermaier,
- Jorge Kalil,
- Jorge Kalil,
- Jorge Kalil,
- Verônica Coelho,
- Verônica Coelho,
- Verônica Coelho,
- Keity Souza Santos,
- Keity Souza Santos,
- Keity Souza Santos
Affiliations
- Jamille Ramos Oliveira
- Departamento de Clínica Médica, Disciplina de Alergia e Imunologia Clínica, Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
- Jamille Ramos Oliveira
- Laboratório de Imunologia, LIM19, Instituto do Coração (InCor), Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, (HCFMUSP) São Paulo da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
- Jamille Ramos Oliveira
- Instituto de Investigação em Imunologia–Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia – instituto de investigação em imunologia - Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia (iii-INCT), São Paulo, Brazil
- Cesar Manuel Remuzgo Ruiz
- Laboratório de Imunologia, LIM19, Instituto do Coração (InCor), Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, (HCFMUSP) São Paulo da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
- Rafael Rahal Guaragna Machado
- Departamento de Microbiologia, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
- Jhosiene Yukari Magawa
- Departamento de Clínica Médica, Disciplina de Alergia e Imunologia Clínica, Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
- Jhosiene Yukari Magawa
- Laboratório de Imunologia, LIM19, Instituto do Coração (InCor), Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, (HCFMUSP) São Paulo da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
- Jhosiene Yukari Magawa
- Instituto de Investigação em Imunologia–Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia – instituto de investigação em imunologia - Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia (iii-INCT), São Paulo, Brazil
- Isabela Pazotti Daher
- Departamento de Clínica Médica, Disciplina de Alergia e Imunologia Clínica, Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
- Isabela Pazotti Daher
- Laboratório de Imunologia, LIM19, Instituto do Coração (InCor), Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, (HCFMUSP) São Paulo da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
- Isabela Pazotti Daher
- Instituto de Investigação em Imunologia–Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia – instituto de investigação em imunologia - Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia (iii-INCT), São Paulo, Brazil
- Alysson Henrique Urbanski
- Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas, Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
- Gabriela Justamante Händel Schmitz
- Departamento de Clínica Médica, Disciplina de Alergia e Imunologia Clínica, Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
- Gabriela Justamante Händel Schmitz
- Laboratório de Imunologia, LIM19, Instituto do Coração (InCor), Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, (HCFMUSP) São Paulo da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
- Helen Andrade Arcuri
- Centro de Estudos de Insetos Sociais, Departamento de Biologia, Instituto de Biociências de Rio Claro, Universidade Estadual Paulista, Rio Claro, SP, Brazil
- Marcelo Alves Ferreira
- Laboratório de Biologia Celular, Laboratório de Investigação Médica 59 (LIM59), Departamento de Patologia, Faculdade de Medicina Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP), Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
- Greyce Luri Sasahara
- Laboratório de Imunologia, LIM19, Instituto do Coração (InCor), Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, (HCFMUSP) São Paulo da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
- Giuliana Xavier de Medeiros
- Departamento de Clínica Médica, Disciplina de Alergia e Imunologia Clínica, Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
- Roberto Carlos Vieira Silva Júnior
- Laboratório de Imunologia, LIM19, Instituto do Coração (InCor), Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, (HCFMUSP) São Paulo da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
- Edison Luiz Durigon
- Departamento de Microbiologia, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
- Edison Luiz Durigon
- Plataforma Científica Pasteur-USP, São Paulo, SP, Brazil
- Silvia Beatriz Boscardin
- Departamento de Parasitologia, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
- Daniela Santoro Rosa
- Laboratório de Imunologia, LIM19, Instituto do Coração (InCor), Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, (HCFMUSP) São Paulo da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
- Daniela Santoro Rosa
- 0Departamento de Microbiologia, Imunologia e Parasitologia, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP/EPM, São Paulo, SP, Brazil
- Deborah Schechtman
- 1Departamento de Bioquímica, instituto de Química, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
- Helder I. Nakaya
- Plataforma Científica Pasteur-USP, São Paulo, SP, Brazil
- Helder I. Nakaya
- 2Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, SP, Brazil
- Edecio Cunha-Neto
- Departamento de Clínica Médica, Disciplina de Alergia e Imunologia Clínica, Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
- Edecio Cunha-Neto
- Laboratório de Imunologia, LIM19, Instituto do Coração (InCor), Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, (HCFMUSP) São Paulo da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
- Edecio Cunha-Neto
- Instituto de Investigação em Imunologia–Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia – instituto de investigação em imunologia - Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia (iii-INCT), São Paulo, Brazil
- Gabriele Gadermaier
- 3Department of Biosciences and Medical Biology, Paris Lodron University Salzburg, Salzburg, Brazil
- Jorge Kalil
- Departamento de Clínica Médica, Disciplina de Alergia e Imunologia Clínica, Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
- Jorge Kalil
- Laboratório de Imunologia, LIM19, Instituto do Coração (InCor), Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, (HCFMUSP) São Paulo da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
- Jorge Kalil
- Instituto de Investigação em Imunologia–Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia – instituto de investigação em imunologia - Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia (iii-INCT), São Paulo, Brazil
- Verônica Coelho
- Departamento de Clínica Médica, Disciplina de Alergia e Imunologia Clínica, Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
- Verônica Coelho
- Laboratório de Imunologia, LIM19, Instituto do Coração (InCor), Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, (HCFMUSP) São Paulo da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
- Verônica Coelho
- Instituto de Investigação em Imunologia–Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia – instituto de investigação em imunologia - Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia (iii-INCT), São Paulo, Brazil
- Keity Souza Santos
- Departamento de Clínica Médica, Disciplina de Alergia e Imunologia Clínica, Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
- Keity Souza Santos
- Laboratório de Imunologia, LIM19, Instituto do Coração (InCor), Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, (HCFMUSP) São Paulo da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
- Keity Souza Santos
- Instituto de Investigação em Imunologia–Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia – instituto de investigação em imunologia - Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia (iii-INCT), São Paulo, Brazil
- DOI
- https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.1010105
- Journal volume & issue
-
Vol. 13
Abstract
IntroductionConsidering the likely need for the development of novel effective vaccines adapted to emerging relevant CoV-2 variants, the increasing knowledge of epitope recognition profile among convalescents and afterwards vaccinated with identification of immunodominant regions may provide important information.MethodsWe used an RBD peptide microarray to identify IgG and IgA binding regions in serum of 71 COVID-19 convalescents and 18 vaccinated individuals. ResultsWe found a set of immunodominant RBD antibody epitopes, each recognized by more than 30% of the tested cohort, that differ among the two different groups and are within conserved regions among betacoronavirus. Of those, only one peptide, P44 (S415-429), recognized by 68% of convalescents, presented IgG and IgA antibody reactivity that positively correlated with nAb titers, suggesting that this is a relevant RBD region and a potential target of IgG/IgA neutralizing activity.DiscussionThis peptide is localized within the area of contact with ACE-2 and harbors the mutation hotspot site K417 present in gamma (K417T), beta (K417N), and omicron (K417N) variants of concern. The epitope profile of vaccinated individuals differed from convalescents, with a more diverse repertoire of immunodominant peptides, recognized by more than 30% of the cohort. Noteworthy, immunodominant regions of recognition by vaccinated coincide with mutation sites at Omicron BA.1, an important variant emerging after massive vaccination. Together, our data show that immune pressure induced by dominant antibody responses may favor hotspot mutation sites and the selection of variants capable of evading humoral response.
Keywords