Genotype T cells’ repertoire interaction during development of antiviral immune response

Одним из наиболее универсальных показателей состояния системы адаптивного иммунитета организма является количественная и функциональная вариабельность клонального состава периферических Т-лимфоцитов – индивидуальный репертуар Т-клеточных рецепторов (TCR). Расширяющееся применение новейших технологий, таких как крупномасштабное секвенирование, многоцветная цитофлуориметрия и сортинг, транскриптомный анализ отдельных клеток, значительно углубило представления о механизмах развития иммунного ответа и, вместе с тем, открыло новые горизонты в исследовании функционирования системы адаптивного иммунитета. Одним из наиболее актуальных направлений исследования становится определение влияния генома отдельного организма на своеобразие клонального репертуара лимфоцитов. Поставленная проблема в последние три года находится в фокусе внимания нескольких крупных зарубежных научных групп. Наш проект направлен на изучение важнейшего аспекта данной проблемы. А именно – на выяснение структурных и функциональных взаимосвязей между спектром различных MHC/HLA-генотипов и репертуаром антиген-специфических Т-лимфоцитов, который формируется в организме при развитии противовирусного иммунного ответа. Насколько известно заявителю, к настоящему времени опубликована другими авторами лишь одна работа (DeWitt et al., eLife 2018), посвященная поиску возможных ассоциаций TCR и отдельных аллелей МНС. Однако в этой работе не использовалась модель острой вирусной инфекции и, как следствие, анализировался ограниченный объем данных. Настоящий проект закономерно продолжает наши предыдущие исследования динамики репертуара TCR в ходе противовирусной вакцинации. Наш проект предусматривает комплексное иммунологическое обследование 2-3 независимых когорт здоровых доноров, проходящих противовирусную вакцинацию, с целью выявления устойчивых взаимосвязей между преобладающими HLA-гаплотипами и репертуарами ТCR, которые свойственны отвечающим на вакцину клонам Т-клеток. Установление и характеристика взаимосвязей между внутрипопуляционным спектром HLA генотипов и разнообразием индивидуальных репертуаров Т клеток, отвечающих на вирусную инфекцию, поднимет на качественно новый уровень представление о молекулярных и клеточных механизмах развития антиген-специфического иммунного ответа, формирования иммунной памяти и противовирусной защиты. Успешная реализация проекта позволит получить уникальный массив новых данных, существенным образом углубляющих современные представления о молекулярных и клеточных механизмах развития и поддержания противовирусного иммунного ответа организма человека. Параллельно, будут предложены новые алгоритмы выявления антиген-специфических субпопуляций Т-клеток при биоинформатическом анализе данных больших объемов. Приоритетные результаты могут быть получены по следующих основным направлениям: - формирование HLA-опосредованной антигенной специфичности Т-клеточных клонов в индивидуальных и групповых репертуарах периферических Т-лимфоцитов; - характеристика эпитопного ланшафта, формируемого при вирусном заражении и иммунном ответе у лиц, обладающих отличающимися наборами HLA аллелей; - разработка новых алгоритмов диагностики (вирусных) заболеваний, основанной на углубленном сравнительном анализе полных репертуаров TCR и/или подрепертуаров антиген-специфических Т-лимфоцитов; - совершенствование подходов к оценкам эффективности противовирусной вакцинации и эпидемической опасности вновь возникающих штаммов патогенных вирусов, применительно к популяциям с различным HLA-генофондом.

October 27, 2020 — December 31, 2022

Lebedev Y.B. (PI)

Laboratory of comparative and functional genomics

Grant, RSF

List of publications

  1. Dupic T, Bensouda Koraichi M, Minervina AA, Pogorelyy MV, Mora T, Walczak AM (2021). Immune fingerprinting through repertoire similarity. PLoS Genet 17 (1), e1009301
  2. Minervina AA, Komech EA, Titov A, Koraichi MB, Rosati E, Mamedov IZ, Franke A, Efimov GA, Chudakov DM, Mora T, Walczak AM, Lebedev YB, Pogorelyy MV (2021). Longitudinal high-throughput TCR repertoire profiling reveals the dynamics of T-cell memory formation after mild COVID-19 infection. Elife 10, 1–17
  3. Kovalenko EI, Zvyagin IV, Streltsova MA, Mikelov AI, Erokhina SA, Telford G, Sapozhnikov AM, Lebedev YB (2021). Surface NKG2C identifies differentiated αβT-cell clones expanded in peripheral blood. Front Immunol 11, 613882
  4. Sycheva AL, Komech EA, Pogorelyy MV, Minervina AA, Urazbakhtin SZ, Salnikova MA, Vorovitch MF, Kopantzev EP, Zvyagin IV, Komkov AY, Mamedov IZ, Lebedev YB (2022). Inactivated tick-borne encephalitis vaccine elicits several overlapping waves of T cell response. Front Immunol 13, 970285
  5. (conference) Sycheva AL, Pogorelyy MV, Komech EA, Urazbakhtin SZ, Minervina AA, Kopancev EP, Vorovitch MF, Zvyagin IV, Mamedov IZ, Lebedev YB (2021). Features of T‐cell immune response to tick‐borne encephalitis vaccine. Eur J Immunol 51 (S1), 1–448