Class switch toward noninflammatory, spike-specific IgG4 antibodies after repeated SARS-CoV-2 mRNA vaccination.


Journal

Science immunology
ISSN: 2470-9468
Titre abrégé: Sci Immunol
Pays: United States
ID NLM: 101688624

Informations de publication

Date de publication:
27 01 2023
Historique:
pubmed: 23 12 2022
medline: 1 2 2023
entrez: 22 12 2022
Statut: ppublish

Résumé

RNA vaccines are efficient preventive measures to combat the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) pandemic. High levels of neutralizing SARS-CoV-2 antibodies are an important component of vaccine-induced immunity. Shortly after the initial two mRNA vaccine doses, the immunoglobulin G (IgG) response mainly consists of the proinflammatory subclasses IgG1 and IgG3. Here, we report that several months after the second vaccination, SARS-CoV-2-specific antibodies were increasingly composed of noninflammatory IgG4, which were further boosted by a third mRNA vaccination and/or SARS-CoV-2 variant breakthrough infections. IgG4 antibodies among all spike-specific IgG antibodies rose, on average, from 0.04% shortly after the second vaccination to 19.27% late after the third vaccination. This induction of IgG4 antibodies was not observed after homologous or heterologous SARS-CoV-2 vaccination with adenoviral vectors. Single-cell sequencing and flow cytometry revealed substantial frequencies of IgG4-switched B cells within the spike-binding memory B cell population [median of 14.4%; interquartile range (IQR) of 6.7 to 18.1%] compared with the overall memory B cell repertoire (median of 1.3%; IQR of 0.9 to 2.2%) after three immunizations. This class switch was associated with a reduced capacity of the spike-specific antibodies to mediate antibody-dependent cellular phagocytosis and complement deposition. Because Fc-mediated effector functions are critical for antiviral immunity, these findings may have consequences for the choice and timing of vaccination regimens using mRNA vaccines, including future booster immunizations against SARS-CoV-2.

Identifiants

pubmed: 36548397
doi: 10.1126/sciimmunol.ade2798
pmc: PMC9847566
doi:

Substances chimiques

Antibodies, Viral 0
COVID-19 Vaccines 0
Immunoglobulin G 0

Types de publication

Journal Article Research Support, Non-U.S. Gov't

Langues

eng

Sous-ensembles de citation

IM

Pagination

eade2798

Commentaires et corrections

Type : CommentIn

Auteurs

Pascal Irrgang (P)

Institut für klinische und molekulare Virologie, Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Schlossgarten 4, 91054 Erlangen, Germany.

Juliane Gerling (J)

Department of Biology, Division of Genetics, Nikolaus-Fiebiger-Center for Molecular Medicine, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Erlangen, Germany.

Katharina Kocher (K)

Mikrobiologisches Institut - Klinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene, Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Wasserturmstr. 3/5, 91054 Erlangen, Germany.

Dennis Lapuente (D)

Institut für klinische und molekulare Virologie, Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Schlossgarten 4, 91054 Erlangen, Germany.

Philipp Steininger (P)

Institut für klinische und molekulare Virologie, Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Schlossgarten 4, 91054 Erlangen, Germany.

Katharina Habenicht (K)

Department of Biology, Division of Genetics, Nikolaus-Fiebiger-Center for Molecular Medicine, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Erlangen, Germany.

Monika Wytopil (M)

Institut für klinische und molekulare Virologie, Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Schlossgarten 4, 91054 Erlangen, Germany.

Stephanie Beileke (S)

Institut für klinische und molekulare Virologie, Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Schlossgarten 4, 91054 Erlangen, Germany.

Simon Schäfer (S)

Department of Biology, Division of Genetics, Nikolaus-Fiebiger-Center for Molecular Medicine, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Erlangen, Germany.

Jahn Zhong (J)

Department of Biology, Division of Genetics, Nikolaus-Fiebiger-Center for Molecular Medicine, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Erlangen, Germany.

George Ssebyatika (G)

Center of Structural and Cell Biology in Medicine, Institute of Biochemistry, University of Luebeck, Luebeck, Germany.

Thomas Krey (T)

Center of Structural and Cell Biology in Medicine, Institute of Biochemistry, University of Luebeck, Luebeck, Germany.

Valeria Falcone (V)

Freiburg University Medical Center, Faculty of Medicine, Institute of Virology, University of Freiburg, Freiburg, Germany.

Christine Schülein (C)

Mikrobiologisches Institut - Klinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene, Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Wasserturmstr. 3/5, 91054 Erlangen, Germany.

Antonia Sophia Peter (AS)

Institut für klinische und molekulare Virologie, Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Schlossgarten 4, 91054 Erlangen, Germany.

Krystelle Nganou-Makamdop (K)

Institut für klinische und molekulare Virologie, Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Schlossgarten 4, 91054 Erlangen, Germany.
Medical Immunology Campus Erlangen, Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Schlossplatz 1, 91054 Erlangen, Germany.

Hartmut Hengel (H)

Freiburg University Medical Center, Faculty of Medicine, Institute of Virology, University of Freiburg, Freiburg, Germany.

Jürgen Held (J)

Mikrobiologisches Institut - Klinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene, Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Wasserturmstr. 3/5, 91054 Erlangen, Germany.

Christian Bogdan (C)

Mikrobiologisches Institut - Klinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene, Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Wasserturmstr. 3/5, 91054 Erlangen, Germany.
Medical Immunology Campus Erlangen, Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Schlossplatz 1, 91054 Erlangen, Germany.

Klaus Überla (K)

Institut für klinische und molekulare Virologie, Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Schlossgarten 4, 91054 Erlangen, Germany.
Medical Immunology Campus Erlangen, Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Schlossplatz 1, 91054 Erlangen, Germany.

Kilian Schober (K)

Mikrobiologisches Institut - Klinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene, Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Wasserturmstr. 3/5, 91054 Erlangen, Germany.
Medical Immunology Campus Erlangen, Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Schlossplatz 1, 91054 Erlangen, Germany.

Thomas H Winkler (TH)

Department of Biology, Division of Genetics, Nikolaus-Fiebiger-Center for Molecular Medicine, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Erlangen, Germany.
Medical Immunology Campus Erlangen, Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Schlossplatz 1, 91054 Erlangen, Germany.

Matthias Tenbusch (M)

Institut für klinische und molekulare Virologie, Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Schlossgarten 4, 91054 Erlangen, Germany.
Medical Immunology Campus Erlangen, Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Schlossplatz 1, 91054 Erlangen, Germany.

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