Charakterisierung der spezifischen, T-Zell- vermittelten Immunitätslage gegen das Severe acute respiratory syndrome coronavirus type 2 (SARS-CoV-2) bei Risikogruppen (IMMUNEBRIDGE_ED)
by Julius Constantin Förster
Date of Examination:2025-07-23
Date of issue:2025-07-14
Advisor:Prof. Dr. Sabine Blaschke
Referee:Prof. Dr. Sabine Blaschke
Referee:PD Dr. Dr. Moritz Thomas Schnelle
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-11376
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Abstract
English
Purpose The aim of the study was to characterise the specific T-cell mediated immune response in at-risk groups of patients for a potential severe course of COVID-19. Methods This dissertation uses population based-data from a cohort study of adults over a five month period collected as a part of IMMUNEBRIDGE_ED at the Universitätsmedizin Göttingen. Data was collected by interviewing the study group, reviewing the digital medical records and interferon-gamma release assay tests (IGRA tests). The IGRA tests were performed to determine the T-cell specific response against areas of the spike protein of the severe acute respiratory syndrome coronavirus type 2 (SARS-CoV-2). The collected group characteristics of the participants were statistically correlated with the results of the IGRA tests in order to identify possible influencing factors. In addition to descriptive analyses, the Chi² test, correlations according to Spearman, the Kruskall-Wallis test and the Mann-Whitney U test were carried out depending on the data quality or scaling of the data to be examined. In addition, binomial-logistic and multilinear regressions were carried out to illustrate the relationships between characteristics and dependent variables. Results Of the 257 participants included in the analysis, the IGRA tests showed an unusually large proportion of invalid results n = 80 (31,13 %) and n = 177 valid test results (68,87 %). The composition of the study population with severe pre-existing conditions was assumed to account for this large proportion of invalid test results. Among the valid IGRA test results, 8 (3,11 %) patients had a negative, 7 (2,72 %) patients a borderline and 162 (63,04 %) a positive IGRA test result. The main characteristics identified as influencing the IGRA test results in the study population were an existing immunosuppressive therapy with regard to the expected test validity (p = 0,001) and interferon-gamma secretion (p = 0,048), the time intervals to a recent COVID-19 disease with regard to test validity (p = 0,02) and interferon-gamma secretion (p = 0,021) and the vaccine regimen used (p = 0,036). The study cohort also showed an unexpected result that the group of obese (body mass index ≥ 30 kg/m²) study patients had a higher interferon-gamma secretion (p = 0,049) compared to non-obese patients. In addition, the invalid IGRA test results showed a lower responsiveness to stimulate the T-cell with a mitogen (p < 0,001) and the specific SARS-CoV-2 S1 domain protein (p < 0,001) compared to the valid results. Conclusion In summary, a good T-cell reaction was recorded in approximately two thirds of the study participants from the at-risk groups of patients, indicating a pronounced cellular immunocompetence against SARS-CoV-2 in this proportion. In this study, the presence of an existing immunosuppressive therapy in particular influenced the test quality to the detriment of the valid IGRA test results and the level of the measured interferon-gamma values.
Keywords: SARS-CoV-2; IGRA-Test; COVID-19; T-cell; At-risk groups
German
Zielsetzung Das Ziel war eine Charakterisierung der spezifischen zellulären T-Zell-vermittelten Immunitätslage der Risikogruppen für eine potenziell schwerwiegende COVID-19 Erkrankung durchzuführen. Methoden Diese Dissertation nutzt bevölkerungsbezogene Daten aus einer Kohortenstudie von Erwachsenen über einen Zeitraum von 5 Monaten, die im Rahmen von IMMUNEBRIDGE_ED an der Universitätsmedizin Göttingen erfasst wurden. Die Datenerhebung erfolgte durch Befragung der Studienteilnehmenden, Sichtung der digitalen Krankenakten sowie ausschließlich für die Studie angefertigte Interferon-Gama-Release-Assay-Tests (IGRA-Tests). Die IGRA-Tests wurden für eine Bestimmung der T-Zell spezifische Antwort gegen Bereiche des Spike Proteins (S1 Domäne) des Severe acute respiratory syndrome coronavirus type 2 (SARS-CoV-2) durchgeführt. Die aus der Anamnese und den Akten erhobenen Gruppenmerkmale der Teilnehmenden wurden mit den Ergebnissen der IGRA-Tests in statistische Zusammenhänge gesetzt, um mögliche Einflussfaktoren zu identifizieren. Neben deskriptiven Analysen wurden je nach Datenqualität bzw. Skalierung der zu untersuchenden Daten der Chi²-Test, Korrelationen nach Spearman, der Kruskall-Wallis-Test und der Mann-Whitney-U-Test durchgeführt. Um die Beziehungen zwischen Merkmalen und abhängigen Variablen darzustellen, wurden darüber hinaus binomial-logistische und multilineare Regressionen durchgeführt. Ergebnisse Von den 257 in die Analyse eingeschlossenen Teilnehmenden zeigten die IGRA-Tests einen großen Anteil mit n = 80 (31,13 %) an invaliden Resultaten, bei n = 177 (68,87 %) validen Testergebnissen. Für diesen großen Anteil an invaliden Testergebnissen wurde die Zusammensetzung der Studienpopulation mit schweren Vorerkrankungen angenommen. Bei den validen IGRA-Testergebnissen wiesen acht Patienten ein negatives (3,11 %), sieben Patienten ein borderline (2,72 %) und 162 (63,04 %) ein positives IGRA-Test Ergebnis auf. Als einflussnehmende Merkmale auf die IGRA-Testergebnisse konnten in der Studienpopulation vor allem eine bestehende Immunsuppression bezüglich der zu erwartenden Test-Validität (p = 0,001) sowie der Interferon-Gamma Sekretion (p = 0,048), die zeitlichen Abstände zu einer zuletzt durchlebten COVID-19 Erkrankung in Betracht auf die Test-Validität (p = 0,02) sowie der Interferon-Gamma Sekretion (p = 0,021) und die angewandten Impfstoffregime (p = 0,036) identifiziert werden. In der Studienkohorte zeigte sich zudem ein unerwartetes Ergebnis, dass die Gruppe der adipösen StudienpatientInnen (Body-Mass-Index ≥ 30 kg/m²) eine höhere Interferon-Gamma Sekretion aufwiesen (p = 0,049). Zudem zeigte sich bei den invaliden IGRA-Test-Ergebnissen eine geringere Stimulierbarkeit der T-Zellen mit einem Mitogen (p < 0,001) und dem spezifischen SARS-CoV-2 S1-Domänen Protein (p < 0,001) im Vergleich mit den validen Ergebnissen. Schlussfolgerung Zusammenfassend ließ sich bei circa zwei Dritteln der StudienteilnehmerInnen aus den Risikogruppen eine gute T-Zell-Reaktion erfassen, was auf eine ausgeprägte zelluläre Immunkompetenz gegenüber SARS-CoV-2 bei diesem Anteil hinwies. In dieser Studie beeinflusste vor allem das Vorliegen einer Immunsuppression die Testqualität zu Ungunsten der validen IGRA-Test Ergebnisse und die Höhe der gemessenen Interferon-Gamma-Werte.
Schlagwörter: IGRA-Test; COVID-19; SARS-CoV-2; T-Zelle; Risikogruppen
