Real-world serological responses to extended-interval and heterologous COVID-19 mRNA vaccination in frail, older people (UNCoVER): an interim report from a prospective observational cohort study

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2019-nCoV Vaccine mRNA-1273

Aged

BNT162 Vaccine

COVID-19 Vaccines*

COVID-19*

Frail Elderly

Humans

Immunoglobulin G

Longitudinal Studies

Prospective Studies

RNA, Messenger

SARS-CoV-2

Spike Glycoprotein, Coronavirus

Vaccination

Vaccines, Synthetic

mRNA Vaccines

dc.contributor.author

Vinh, Donald C.

Gouin, Jean-Philippe

Cruz-Santiago, Diana

Canac-Marquis, Michelle

Bernier, Stéphane

Bobeuf, Florian

Sengupta, Avik

Brassard, Jean-Philippe

Guerra, Alyssa

Dziarmaga, Robert

Perez, Anna

Sun, Yichun

Li, Yongbiao

Rouseel, Lucie

Langelier, Mélanie J.

Ke, Danging

Arnold, Corey

Whelan, Marilyn

Pelchat, Martin

Langlois, Marc-André

Zhang, Xun

Mazer, Bruce B.

COVID-19 Immunity Task Force

UNCoVER Investigators

dc.date.accessioned

2024-01-05T16:23:29Z

dc.date.available

2024-01-05T16:23:29Z

dc.date.issued

2022-02-21

dc.description.abstract - en

BACKGROUND: The use of COVID-19 vaccines has been prioritised to protect the most vulnerable-notably, older people. Because of fluctuations in vaccine availability, strategies such as delayed second dose and heterologous prime-boost have been used. However, the effectiveness of these strategies in frail, older people are unknown. We aimed to assess the antigenicity of mRNA-based COVID-19 vaccines in frail, older people in a real-world setting, with a rationed interval dosing of 16 weeks between the prime and boost doses. METHODS: This prospective observational cohort study was done across 12 long-term care facilities of the Montréal Centre-Sud - Integrated University Health and Social Services Centre in Montréal, Québec, Canada. Under a rationing strategy mandated by the provincial government, adults aged 65 years and older residing in long-term care facilities in Québec, Canada, with or without previously documented SARS-CoV-2 infection, were administered homologous or heterologous mRNA vaccines, with an extended 16-week interval between doses. All older residents in participating long-term care facilities who received two vaccine doses were eligible for inclusion in this study. Participants were enrolled from Dec 31, 2020, to Feb 16, 2021, and data were collected up to June 9, 2021. Clinical data and blood samples were serially collected from participants at the following timepoints: at baseline, before the first dose; 4 weeks after the first dose; 6-10 weeks after the first dose; 16 weeks after the first dose, up to 2 days before administration of the second dose; and 4 weeks after the second dose. Sera were tested for SARS-CoV-2-specific IgG antibodies (to the trimeric spike protein, the receptor-binding domain [RBD] of the spike protein, and the nucleocapsid protein) by automated chemiluminescent ELISA. Two cohorts were used in this study: a discovery cohort, for which blood samples were collected before administration of the first vaccine dose and longitudinally thereafter; and a confirmatory cohort, for which blood samples were only collected from 4 weeks after the prime dose. Analyses were done in the discovery cohort, with validation in the confirmatory cohort, when applicable. FINDINGS: The total study sample consisted of 185 participants. 65 participants received two doses of mRNA-1273 (Spikevax; Moderna), 36 received two doses of BNT162b2 (Comirnaty; Pfizer-BioNTech), and 84 received mRNA-1273 followed by BNT162b2. In the discovery cohort, after a significant increase in anti-RBD and anti-spike IgG concentrations 4 weeks after the prime dose (from 4·86 log binding antibody units [BAU]/mL to 8·53 log BAU/mL for anti-RBD IgG and from 5·21 log BAU/mL to 8·05 log BAU/mL for anti-spike IgG), there was a significant decline in anti-RBD and anti-spike IgG concentrations until the boost dose (7·10 log BAU/mL for anti-RBD IgG and 7·60 log BAU/mL for anti-spike IgG), followed by an increase 4 weeks later for both vaccines (9·58 log BAU/mL for anti-RBD IgG and 9·23 log BAU/mL for anti-spike IgG). SARS-CoV-2-naive individuals showed lower antibody responses than previously infected individuals at all timepoints tested up to 16 weeks after the prime dose, but achieved similar antibody responses to previously infected participants by 4 weeks after the second dose. Individuals primed with the BNT162b2 vaccine showed a larger decrease in mean anti-RBD and anti-spike IgG concentrations with a 16-week interval between doses (from 8·12 log BAU/mL to 4·25 log BAU/mL for anti-RBD IgG responses and from 8·18 log BAU/mL to 6·66 log BAU/mL for anti-spike IgG responses) than did those who received the mRNA-1273 vaccine (two doses of mRNA-1273: from 8·06 log BAU/mL to 7·49 log BAU/mL for anti-RBD IgG responses and from 6·82 log BAU/mL to 7·56 log BAU/mL for anti-spike IgG responses; mRNA-1273 followed by BNT162b2: from 8·83 log BAU/mL to 7·95 log BAU/mL for anti-RBD IgG responses and from 8·50 log BAU/mL to 7·97 log BAU/mL for anti-spike IgG responses). No differences in antibody responses 4 weeks after the second dose were noted between the two vaccines, in either homologous or heterologous combinations. INTERPRETATION: Interim results of this ongoing longitudinal study show that among frail, older people, previous SARS-CoV-2 infection and the type of mRNA vaccine influenced antibody responses when used with a 16-week interval between doses. In these cohorts of frail, older individuals with a similar age and comorbidity distribution, we found that serological responses were similar and clinically equivalent between the discovery and confirmatory cohorts. Homologous and heterologous use of mRNA vaccines was not associated with significant differences in antibody responses 4 weeks following the second dose, supporting their interchangeability. FUNDING: Public Health Agency of Canada, Vaccine Surveillance Reference Group; and the COVID-19 Immunity Task Force.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

CONTEXTE L’utilisation des vaccins contre la COVID-19 a été priorisée afin de protéger d’abord les personnes les plus vulnérables, notamment, les personnes âgées. En raison des fluctuations dans la disponibilité des vaccins, des stratégies comme le report de la seconde dose et l’utilisation de secondes doses hétérologues ont été adoptées. Toutefois, l’efficacité de ces stratégies auprès des personnes âgées fragiles est inconnue. Cette étude avait a eu pour but d’évaluer l’antigénicité des vaccins à ARNm administrés avec un intervalle de 16 semaines entre la première et la seconde dose chez les personnes âgées fragiles dans un contexte écologique. MÉTHODES Cette étude longitudinale a été menée dans 12 centres d’hébergement de soins de longue durée du Centre intégré universitaire de santé et de services sociaux du Centre-Sud-de-l’Ile-de-Montréal, Québec, Canada. Dans le contexte d’une stratégie de rationnement décrétée par le gouvernement, les adultes de plus de 65 ans résidant dans des centres de soins de longue durée, ayant ou non un historique d’infection au SRAS-CoV-2, ont reçu des doses homologues ou hétérologues de vaccins à ARNm avec dans un intervalle prolongé de 16 semaines entre les deux doses. Tous les résidents âgés des centres de soins participants étaient éligibles à cette étude. Les participants ont été recrutés du 31 décembre 2020 au 16 février 2021 et les données ont été collectées jusqu’au 9 juin 2021. Des données cliniques et des prélèvements sanguins ont été recueillis au temps de mesure suivants : au temps de base avant la 1ère dose du vaccin, à 4 semaines après la 1ère dose, de 6-10 semaines après la 1ère dose, à environ 16 semaines après la 1ère dose, soit jusqu’à 2 jours avant la 2ème dose, et à 4 semaines après la seconde dose. Le sérum a été analysé à l’aide d’un dosage automatisé ELISA par chimioluminescence pour détecter les immunoglobulines G (IgG) anti-SRAS-CoV-2 spécifiques, soit les anticorps dirigés contre le trimère du spicule (anti-S), le domaine de liaison du récepteur (anti-RBD) et la nucléocapside. Deux cohortes ont été utilisées dans cette étude : une cohorte initiale pour laquelle le prélèvement des échantillons sanguins a débuté avant l’administration de la première dose du vaccin et une cohorte de confirmation pour laquelle les échantillons sanguins ont été recueillis à partir de la 4ème semaine après la première dose du vaccin. Les analyses ont été effectuées dans la cohorte initiale, puis validées dans la cohorte de confirmation lorsqu’applicable. RÉSULTATS Cette étude comprend 185 participants. 65 participants ont reçu deux doses du vaccin mRNA-1273 (Spikevax; Moderna), 36 ont reçu deux doses du vaccin BNT162b2 (Comirnaty; Pfizer–BioNTech), et 84 ont reçu le vaccin mRNA-1273 suivi du BNT162b2. Dans la cohorte initiale, après une augmentation significative des IgG anti-S et anti-RBD 4 semaines après la première dose du vaccin (de 4·86 log unités d'anticorps de liaison[binding antibody units; BAU]/mL à 8·53 log BAU/mL pour IgG anti-RBD et de 5·21 log BAU/mL à 8·05 log BAU/mL pour IgG anti-S), une réduction significative des niveaux des IgG anti-RBD et anti-S a été observée jusqu’à la seconde dose (7·10 log BAU/mL pour IgG anti-RBD et 7·60 log BAU/mL pour IgG anti-S), suivie d’une augmentation 4 semaines après la deuxième dose pour les deux vaccins (9·58 log BAU/mL pour IgG anti-RBD et 9·23 log BAU/mL pour IgG anti-S). Les participants sans historique d’infection au SRAS-CoV-2 ont montré des niveaux d’anticorps inférieurs à ceux des participants ayant été infectés au SRAS-CoV-2 jusqu’à 16 semaines après la première dose, mais ont atteint des niveaux d’anticorps comparables à ceux des participants préalablement infectés 4 semaines après la seconde dose du vaccin. Les participants ayant reçu le vaccin BNT162b2 en première dose ont montré une diminution plus importante de la concentration des IgG anti-RBD et anti-S durant l’intervalle de 16 semaines entre les deux doses (de 8·12 log BAU/mL à 4·25 log BAU/mL pour IgG anti-RBD et de 8·18 log BAU/mL à 6·66 log BAU/mL pour IgG anti-S), en comparaison aux participants qui ont reçu le vaccin mRNA-1273 (deux doses de mRNA-1273: de 8·06 log BAU/mL à 7·49 log BAU/mL pour IgG antiRBD et de 6·82 log BAU/mL à 7·56 log BAU/mL for IgG anti-S; mRNA-1273 suivi de BNT162b2: de 8·83 log BAU/mL à 7·95 log BAU/mL pour IgG anti-RBD et de 8·50 log BAU/mL à 7·97 log BAU/mL pour IgG antiS). Aucune différence dans les niveaux d’anticorps n’a été notée entre les deux vaccins 4 semaines après la deuxième dose, qu’elle ait été administrée de façon homologue ou hétérologue. INTERPRÉTATION Les résultats intérimaires de cette étude longitudinale en cours montrent que, chez les personnes âgées fragiles, l’infection préalable au SRAS-CoV-2 et le type de vaccin à ARNm influencent la réponse des anticorps lorsqu’il y a un intervalle de 16 semaines entre les doses. Dans ces cohortes de personnes aînées fragiles dont l’âge et les comorbidités sont semblables, nous avons constaté que la réponse sérologique était similaire et équivalente sur le plan clinique entre la cohorte initiale et la cohorte de confirmation. L’administration homologue ou hétérologue des vaccins à ARNm n’était pas associée à des différences significatives dans la réponse des anticorps 4 semaines après la seconde dose, ce qui appuie l’interchangeabilité de ces vaccins.

dc.identifier.citation

Vinh DC, Gouin JP, Cruz-Santiago D, Canac-Marquis M, Bernier S, Bobeuf F, Sengupta A, Brassard JP, Guerra A, Dziarmaga R, Perez A, Sun Y, Li Y, Roussel L, Langelier MJ, Ke D, Arnold C, Whelan M, Pelchat M, Langlois MA, Zhang X, Mazer BD; COVID-19 Immunity Task Force and UNCoVER Investigators. Real-world serological responses to extended-interval and heterologous COVID-19 mRNA vaccination in frail, older people (UNCoVER): an interim report from a prospective observational cohort study. Lancet Healthy Longev. 2022 Mar;3(3):e166-e175. doi: 10.1016/S2666-7568(22)00012-5. Epub 2022 Feb 23. PMID: 35224524; PMCID: PMC8863504.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1016/s2666-7568(22)00012-5

dc.identifier.issn

2666-7568

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https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1490

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The Lancet

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Health

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Santé

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Santé

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Real-world serological responses to extended-interval and heterologous COVID-19 mRNA vaccination in frail, older people (UNCoVER): an interim report from a prospective observational cohort study

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Article

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Article

local.acceptedmanuscript.articlenum

E166-E175

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3

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The Lancet Healthy Longevity

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3

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166-175

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