Maturation et persistance de la réponse lymphocytaire B mémoire anti-SARS-CoV-2

Introduction Un nouveau coronavirus emergeant, le SARS-CoV-2, est responsable d’une pandemie ayant entraine plus de 2 millions de morts a ce jour. Comprendre les mecanismes qui sous-tendent l’etablissement d’une memoire immunitaire contre ce virus est donc un enjeu crucial en terme de sante publique et de vaccination. Dans ce contexte, la caracterisation de la longevite et de la fonctionnalite de la reponse lymphocytaire B memoire anti-SARS-CoV-2 est une question majeure, notamment pour evaluer la protection conferee par l’infection en cas de nouvelle exposition virale. Notre objectif etait donc de caracteriser la reponse lymphocytaire B memoire apres infection par le SARS-CoV-2. Patients et methodes Nous avons suivi longitudinalement 2 cohortes de patients ayant eu une infection par le SARS-CoV-2 de gravite moderee (M-CoV, ambulatoires, n = 18) ou severe (S-CoV, hospitalises avec necessite d’oxygenotherapie, n = 21), preleves dans les semaines suivant le debut des symptomes puis a 3 mois et 6 mois apres l’infection. Notre strategie experimentale reposait sur 3 approches complementaires : – l’etude couplee et en cellule unique du transcriptome, de la sequence des chaines lourdes et legeres des genes d’immunoglobuline, de l’expression phenotypique de 20 marqueurs de surfaces et de la specificite antigenique pour la proteine spike des lymphocytes B (LB) CD19 + IgD- de 4 patients S-CoV a M0 et M6 ; – la culture en cellule unique des LB specifiques de la spike de ces memes patients dans un systeme permettant leur proliferation et leur differenciation en cellules secretrices d’anticorps afin d’obtenir la sequence de la chaine lourde du gene d’immunoglobuline et la production de l’anticorps encodes par les LB pour tester leur reactivite en ELISA contre le domaine RBD de la proteine spike, contre la spike des coronavirus saisonniers HCoV-HKU1 et HCoV-OC43 ou bien de tester leur potentiel de neutralisation du SARS-CoV-2 in vitro ; – la validation de ces resultats sur l’ensemble de la cohorte en cytometrie de flux avec un panel permettant d’identifier les LB memoires specifiques de la spike. Resultats Nous avons pu mettre en evidence que la premiere vague precoce de plasmocytes (reaction extra-folliculaire) provenait essentiellement de la differentiation de lymphocytes B actives exprimant fortement le CD71. Ces plasmocytes etaient issus de LB naifs mais aussi de LB memoires preexistant et presentant une cross-reactivite avec la proteine spike des coronavirus saisonniers HCoV-OC43 et HCoV-HKU1. De facon synchrone, une reponse durable de type centre germinatif se mettait en place, permettant le developpement d’un pool de LB memoires specifiques de la spike acquerant progressivement un phenotype de LB memoire classique (CD19 + CD27 + IgD-CD71-). Ces lymphocytes B memoires specifiques persistaient jusqu’a 6 mois apres l’infection, augmentant meme chez les S-CoV et representaient 1,95 % des LB memoires circulants et 0,94 % chez les M-CoV (p = 0,004). Peu de ces cellules etaient en relation clonale avec les cellules ayant donne naissance a la vague plasmocytaire initiale. Les LB memoires specifiques de la spike presentaient une accumulation de mutations somatiques dans les genes d’immunoglobuline avec le temps, caracteristique des cellules issues des centres germinatifs. Ces cellules comprenaient une part croissante de cellules reconnaissant le RBD entre M3 et M6, au detriment des cellules cross-reactives avec les coronavirus saisonniers : a 6 mois, 26,3 % des LB memoires specifiques de la spike reconnaissaient la region RBD de cette derniere, contre 11,1 % a M3. Un test de neutralisation in vitro a permis de confirmer que les anticorps encodes par ces LB memoires specifiques du RBD avaient une activite de neutralisation contre le SARS-CoV-2, dans 85 % des cas pour les S-CoV et 50 % pour les M-CoV. Conclusion Notre travail met en evidence qu’une memoire lymphocytaire B s’etablit apres infection par le SARS-CoV-2, et mature dans le centre germinatif pour acquerir des mutations somatiques. L’etablissement de cette memoire immunitaire capable de se reactiver et d’evoluer en cas de reinfection est une nouvelle encourageante dans la perspective vaccinale et l’apparition de nouveaux variants de la proteine RBD du SARS-CoV2.