The impact of viral mutations on recognition by SARS-CoV-2 specific T cells

de Silva, T. I.; Liu, G.; Lindsey, B. B.; Dong, D.; Moore, S. C.; Hsu, N. S.; Shah, D.; Wellington, D.; Mentzer, A. J.; Angyal, A.; Brown, R.; Parker, M. D.; Ying, Z.; Yao, X.; Turtle, L.; Dunachie, S.; Aanensen, D. M.; Abudahab, K.; Adams, H.; Adams, A.; Afifi, S.; Aggarwal, D.; Ahmad, S. S. Y.; Aigrain, L.; Alcolea-Medina, A.; Alikhan, N. -F.; Allara, E.; Amato, R.; Annett, T.; Aplin, S.; Ariani, C. V.; Asad, H.; Ash, A.; Ashfield, P.; Ashford, F.; Atkinson, L.; Attwood, S. W.; Auckland, C.; Aydin, A.; Baker, D. J.; Baker, P.; Balcazar, C. E.; Ball, J.; Barrett, J. C.; Barrow, M.; Barton, E.; Bashton, M.; Bassett, A. R.; Batra, R.; Baxter, C.; Bayzid, N.; Beaver, C.; Beckett, A. H.; Beckwith, S. M.; Bedford, L.; Beer, R.; Beggs, A.; Bellis, K. L.; Berry, L.; Bertolusso, B.; Best, A.; Betteridge, E.; Bibby, D.; Bicknell, K.; Binns, D.; Birchley, A.; Bird, P. W.; Bishop, C.; Blacow, R.; Blakey, V.; Blane, B.; Bolt, F.; Bonfield, J.; Bonner, S.; Bonsall, D.; Boswell, T.; Bosworth, A.; Bourgeois, Y.; Boyd, O.; Bradley, D. T.; Breen, C.; Bresner, C.; Breuer, J.; Bridgett, S.; Bronner, I. F.; Brooks, E.; Broos, A.; Brown, J. R.; Bucca, G.; Buchan, S. L.; Buck, D.; Bull, M.; Burns, P. J.; Burton-Fanning, S.; Byaruhanga, T.; Byott, M.; Campbell, S.; Carabelli, A. M.; Cargill, J. S.; Carlile, M.; Carvalho, S. F.; Casey, A.; Castigador, A.; Catalan, J.; Chalker, V.; Chaloner, N. J.; Chand, M.; Chappell, J. G.; Charalampous, T.; Chatterton, W.; Chaudhry, Y.; Churcher, C. M.; Clark, G.; Clarke, P.; Cogger, B. J.; Cole, K.; Collins, J.; Colquhoun, R.; Connor, T. R.; Cook, K. F.; Coombes, J.; Corden, S.; Cormie, C.; Cortes, N.; Cotic, M.; Cotton, S.; Cottrell, S.; Coupland, L.; Cox, M.; Cox, A.; Craine, N.; Crawford, L.; Cross, A.; Crown, M. R.; Crudgington, D.; Cumley, N.; Curran, T.; Curran, M. D.; da Silva Filipe, A.; Dabrera, G.; Darby, A. C.; Davidson, R. K.; Davies, A.; Davies, R. M.; Davis, T.; de Angelis, D.; De Lacy, E.; de Oliveira Martins, L.; Debebe, J.; Denton-Smith, R.; Dervisevic, S.; Dewar, R.; Dey, J.; Dias, J.; Dobie, D.; Dorman, M. J.; Downing, F.; Driscoll, M.; du Plessis, L.; Duckworth, N.; Durham, J.; Eastick, K.; Easton, L. J.; Eccles, R.; Edgeworth, J.; Edwards, S.; El Bouzidi, K.; Eldirdiri, S.; Ellaby, N.; Elliott, S.; Eltringham, G.; Ensell, L.; Erkiert, M. J.; Zamudio, M. E.; Essex, S.; Evans, J. M.; Evans, C.; Everson, W.; Fairley, D. J.; Fallon, K.; Fanaie, A.; Farr, B. W.; Fearn, C.; Feltwell, T.; Ferguson, L.; Fina, L.; Flaviani, F.; Fleming, V. M.; Forrest, S.; Foster-Nyarko, E.; Foulkes, B. H.; Foulser, L.; Fragakis, M.; Frampton, D.; Francois, S.; Fraser, C.; Freeman, T. M.; Fryer, H.; Fuchs, M.; Fuller, W.; Gajee, K.; Galai, K.; Gallagher, A.; Gallagher, E.; Gallagher, M. D.; Gallis, M.; Gaskin, A.; Gatica-Wilcox, B.; Geidelberg, L.; Gemmell, M.; Georgana, I.; George, R. P.; Gifford, L.; Gilbert, L.; Girgis, S. T.; Glaysher, S.; Goldstein, E. J.; Golubchik, T.; Gomes, A. N.; Goncalves, S.; Goodfellow, I. G.; Goodwin, S.; Goudarzi, S.; Gourtovaia, M.; Graham, C.; Graham, L.; Grant, P. R.; Green, L. R.; Green, A.; Greenaway, J.; Gregory, R.; Guest, M.; Gunson, R. N.; Gupta, R. K.; Gutierrez, B.; Haldenby, S. T.; Hamilton, W. L.; Hansford, S. E.; Haque, T.; Harris, K. A.; Harrison, I.; Harrison, E. M.; Hart, J.; Hartley, J. A.; Harvey, W. T.; Harvey, M.; Hassan-Ibrahim, M. O.; Heaney, J.; Helmer, T.; Henderson, J. H.; Hesketh, A. R.; Hey, J.; Heyburn, D.; Higginson, E. E.; Hill, V.; Hill, J. D.; Hilson, R. A.; Hilvers, E.; Holden, M. T. G.; Hollis, A.; Holmes, C. W.; Holmes, N.; Holmes, A. H.; Hopes, R.; Hornsby, H. R.; Hosmillo, M.; Houlihan, C.; Howson-Wells, H. C.; Hubb, J.; Huckson, H.; Hughes, W.; Hughes, J.; Hughes, M.; Hutchings, S.; Idle, G.; Illingworth, C. J.; Impey, R.; Irish-Tavares, D.; Iturriza-Gomara, M.; Izuagbe, R.; Jackson, C.; Jackson, B.; Jackson, L. M.; Jackson, K. A.; Jackson, D. K.; Jahun, A. S.; James, V.; James, K.; Jeanes, C.; Jeffries, A. R.; Jeremiah, S.; Jermy, A.; John, M.; Johnson, R.; Johnson, K.; Johnston, I.; Jones, O.; Jones, S.; Jones, H.; Jones, C. R.; Jones, N.; Joseph, A.; Judges, S.; Kay, G. L.; Kay, S.; Keatley, J. -P.; Keeley, A. J.; Kenyon, A.; Kermack, L. M.; Khakh, M.; Kidd, S. P.; Kimuli, M.; Kirk, S.; Kitchen, C.; Kitchman, K.; Knight, B. A.; Koshy, C.; Kraemer, M. U. G.; Kumziene-Summerhayes, S.; Kwiatkowski, D.; Lackenby, A.; Laing, K. G.; Lampejo, T.; Langford, C. F.; Lavin, D.; Lawton, A. I.; Lee, J.; Lee, D.; Lensing, S. V.; Leonard, S.; Levett, L. J.; Le-Viet, T.; Lewis, J.; Lewis, K.; Liddle, J.; Liggett, S.; Lillie, P. J.; Lister, M. M.; Livett, R.; Lo, S.; Loman, N. J.; Loose, M. W.; Louka, S. F.; Loveson, K. F.; Lowdon, S.; Lowe, H.; Lowe, H. L.; Lucaci, A. O.; Ludden, C.; Lynch, J.; Lyons, R. A.; Lythgoe, K.; Machin, N. W.; MacIntyre-Cockett, G.; Mack, A.; Macklin, B.; Maclean, A.; Macnaughton, E.; Madona, P.; Maes, M.; Maftei, L.; Mahanama, A. I. K.; Mahungu, T. W.; Mair, D.; Maksimovic, J.; Malone, C. S.; Maloney, D.; Manesis, N.; Manley, R.; Mantzouratou, A.; Marchbank, A.; Mariappan, A.; Martincorena, I.; Martinez Nunez, R. T.; Mather, A. E.; Maxwell, P.; Mayhew, M.; Mbisa, T.; Mccann, C. M.; Mccarthy, S. A.; Mccluggage, K.; Mcclure, P. C.; Mccrone, J. T.; Mchugh, M. P.; Mckenna, J. P.; Mckerr, C.; Mcmanus, G. M.; Mcmurray, C. L.; Mcmurray, C.; Mcnally, A.; Meadows, L.; Medd, N.; Megram, O.; Menegazzo, M.; Merrick, I.; Michell, S. L.; Michelsen, M. L.; Mirfenderesky, M.; Mirza, J.; Miskelly, J.; Moles-Garcia, E.; Moll, R. J.; Molnar, Z.; Monahan, I. M.; Mondani, M.; Mookerjee, S.; Moore, C.; Moore, J.; Moore, N.; Moore, C.; Morcrette, H.; Morgan, S.; Morgan, M.; Mori, M.; Morriss, A.; Moses, S.; Mower, C.; Muir, P.; Mukaddas, A.; Munemo, F.; Munn, R.; Murray, A.; Murray, L. J.; Murray, D. R.; Mutingwende, M.; Myers, R.; Nastouli, E.; Nebbia, G.; Nelson, A.; Nelson, C.; Nicholls, S.; Nichols, J.; Nicodemi, R.; Nomikou, K.; O'Grady, J.; O'Brien, S.; Odedra, M.; Ohemeng-Kumi, N.; Oliver, K.; Orton, R. J.; Osman, H.; O'Toole, Xeine; Pacchiarini, N.; Padgett, D.; Page, A. J.; Park, E. J.; Park, N. R.; Parmar, S.; Partridge, D. G.; Pascall, D.; Patel, A.; Patel, B.; Paterson, S.; Payne, B. A. I.; Peacock, S. J.; Pearson, C.; Pelosi, E.; Percival, B.; Perkins, J.; Perry, M.; Pinckert, M. L.; Platt, S.; Podplomyk, O.; Pohare, M.; Pond, M.; Pope, C. F.; Poplawski, R.; Powell, J.; Poyner, J.; Prestwood, L.; Price, A.; Price, J. R.; Prieto, J. A.; Pritchard, D. T.; Prosolek, S. J.; Pugh, G.; Pusok, M.; Pybus, O. G.; Pymont, H. M.; Quail, M. A.; Quick, J.; Radulescu, C.; Raghwani, J.; Ragonnet-Cronin, M.; Rainbow, L.; Rajan, D.; Rajatileka, S.; Ramadan, N. A.; Rambaut, A.; Ramble, J.; Randell, P. A.; Randell, P.; Ratcliffe, L.; Raviprakash, V.; Raza, M.; Redshaw, N. M.; Rey, S.; Reynolds, N.; Richter, A.; Robertson, D. L.; Robinson, E.; Robson, S. C.; Rogan, F.; Rooke, S.; Rowe, W.; Roy, S.; Rudder, S.; Ruis, C.; Rushton, S.; Ryan, F.; Saeed, K.; Samaraweera, B.; Sambles, C. M.; Sanderson, R.; Sanderson, T.; Sang, F.; Sass, T.; Scher, E.; Scott, G.; Scott, C.; Sehmi, J.; Shaaban, S.; Shah, D.; Shaw, J.; Shelest, E.; Shepherd, J. G.; Sheridan, L. A.; Sheriff, N.; Shirley, L.; Sillitoe, J.; Silviera, S.; Simpson, D. A.; Singh, A.; Singleton, D.; Skvortsov, T.; Sloan, T. J.; Sluga, G.; Smith, K.; Smith, K. S.; Smith, P.; Smith, D. L.; Smith, L.; Smith, C. P.; Smith, N.; Smollett, K. L.; Snell, L. B.; Somassa, T.; Southgate, J.; Spellman, K.; Spencer Chapman, M. H.; Spurgin, L. G.; Spyer, M. J.; Stanley, R.; Stanley, W.; Stanton, T. D.; Starinskij, I.; Stockton, J.; Stonehouse, S.; Storey, N.; Studholme, D. J.; Sudhanva, M.; Swindells, E.; Taha, Y.; Tan, N. K.; Tang, J. W.; Tang, M.; Taylor, B. E. W.; Taylor, J. F.; Taylor, S.; Temperton, B.; Templeton, K. E.; Thomas, C.; Thomson, L.; Thomson, E. C.; Thornton, A.; Thurston, S. A. J.; Todd, J. A.; Tomb, R.; Tong, L.; Tonkin-Hill, G.; Torok, M. E.; Tovar-Corona, J. M.; Trebes, A.; Trotter, A. J.; Tsatsani, I.; Turnbull, R.; Twohig, K. A.; Umpleby, H.; Underwood, A. P.; Vamos, E. E.; Vasylyeva, T. I.; Vattipally, S.; Vernet, G.; Vipond, B. B.; Volz, E. M.; Walsh, S.; Wang, D.; Warne, B.; Warwick-Dugdale, J.; Wastnedge, E.; Watkins, J.; Watson, L. K.; Waugh, S.; Webster, H. J.; Weldon, D.; Westwick, E.; Whalley, T.; Wheeler, H.; Whitehead, M.; Whiteley, M.; Whitwham, A.; Wierzbicki, C.; Willford, N. J.; Williams, L. -A.; Williams, R.; Williams, C.; Williams, C.; Williams, C. A.; Williams, R. J.; Williams, T.; Williams, C.; Williamson, K. A.; Wilson-Davies, E.; Witele, E.; Withell, K. T.; Witney, A. A.; Wolverson, P.; Wong, N.; Workman, T.; Wright, V.; Wright, D. W.; Wyatt, T.; Wyllie, S.; Xu-McCrae, L.; Yavus, M.; Yaze, G.; Yeats, C. A.; Yebra, G.; Yew, W. C.; Young, G. R.; Young, J.; Zarebski, A. E.; Zhang, P.; Maini, M. K.; Ogg, G.; Knight, J. C.; Baillie, J. K.; Semple, M. G.; Openshaw, P. J. M.; Carson, G.; Alex, B.; Andrikopoulos, P.; Bach, B.; Barclay, W. S.; Bogaert, D.; Chechi, K.; Cooke, G. S.; Docherty, A. B.; Correia, G. D. S.; Dumas, M. -E.; Dunning, J.; Fletcher, T.; Green, C. A.; Greenhalf, W.; Griffin, J. L.; Gupta, R. K.; Harrison, E. M.; Hiscox, J. A.; Wai Ho, A. Y.; Horby, P. W.; Ijaz, S.; Khoo, S.; Klenerman, P.; Law, A.; Lewis, M. R.; Liggi, S.; Lim, W. S.; Maslen, L.; Merson, L.; Meynert, A. M.; Noursadeghi, M.; Olanipekun, M.; Osagie, A.; Palmarini, M.; Palmieri, C.; Paxton, W. A.; Pollakis, G.; Price, N.; Russell, C. D.; Sancho-Shimizu, V.; Sands, C. J.; Scott, J. T.; Sigfrid, L.; Solomon, T.; Sriskandan, S.; Stuart, D.; Summers, C.; Swann, O. V.; Takats, Z.; Takis, P.; Tedder, R. S.; Thompson, A. A. R.; Thwaites, R. S.; Zambon, M.; Hardwick, H.; Donohue, C.; Griffiths, F.; Oosthuyzen, W.; Donegan, C.; Spencer, R. G.; Dalton, J.; Girvan, M.; Saviciute, E.; Roberts, S.; Harrison, J.; Marsh, L.; Connor, M.; Halpin, S.; Jackson, C.; Gamble, C.; Plotkin, D.; Lee, J.; Leeming, G.; Wham, M.; Clohisey, S.; Hendry, R.; Scott-Brown, J.; Shaw, V.; Mcdonald, S. E.; Keating, S.; Ahmed, K. A.; Armstrong, J. A.; Ashworth, M.; Asiimwe, I. G.; Bakshi, S.; Barlow, S. L.; Booth, L.; Brennan, B.; Bullock, K.; Catterall, B. W. A.; Clark, J. J.; Clarke, E. A.; Cole, S.; Cooper, L.; Cox, H.; Davis, C.; Dincarslan, O.; Dunn, C.; Dyer, P.; Elliott, A.; Evans, A.; Finch, L.; Fisher, L. W. S.; Foster, T.; Garcia-Dorival, I.; Gunning, P.; Hartley, C.; Jensen, R. L.; Jones, C. B.; Jones, T. R.; Khandaker, S.; King, K.; Kiy, R. T.; Koukorava, C.; Lake, A.; Lant, S.; Latawiec, D.; Lavelle-Langham, L.; Lefteri, D.; Lett, L.; Livoti, L. A.; Mancini, M.; Mcdonald, S.; Mcevoy, L.; Mclauchlan, J.; Metelmann, S.; Miah, N. S.; Middleton, J.; Mitchell, J.; Murphy, E. G.; Penrice-Randal, R.; Pilgrim, J.; Prince, T.; Reynolds, W.; Ridley, P. M.; Sales, D.; Shaw, V. E.; Shears, R. K.; Small, B.; Subramaniam, K. S.; Szemiel, A.; Taggart, A.; Tanianis-Hughes, J.; Thomas, J.; Trochu, E.; van Tonder, L.; Wilcock, E.; Zhang, J. E.; Flaherty, L.; Maziere, N.; Cass, E.; Carracedo, A. D.; Carlucci, N.; Holmes, A.; Massey, H.; Murphy, L.; Wrobel, N.; Mccafferty, S.; Morrice, K.; Maclean, A.; Adeniji, K.; Agranoff, D.; Agwuh, K.; Ail, D.; Aldera, E. L.; Alegria, A.; Allen, S.; Angus, B.; Ashish, A.; Atkinson, D.; Bari, S.; Barlow, G.; Barnass, S.; Barrett, N.; Bassford, C.; Basude, S.; Baxter, D.; Beadsworth, M.; Bernatoniene, J.; Berridge, J.; Berry, C.; Best, N.; Bothma, P.; Chadwick, D.; Brittain-Long, R.; Bulteel, N.; Burden, T.; Burtenshaw, A.; Caruth, V.; Chambler, D.; Chee, N.; Child, J.; Chukkambotla, S.; Clark, T.; Collini, P.; Cosgrove, C.; Cupitt, J.; Cutino-Moguel, M. -T.; Dark, P.; Dawson, C.; Donnison, P.; Douthwaite, S.; Drummond, A.; Durand, I.; Dushianthan, A.; Dyer, T.; Eziefula, C.; Fegan, C.; Finn, A.; Fullerton, D.; Garg, S.; Garg, A.; Gkrania-Klotsas, E.; Godden, J.; Goldsmith, A.; Hardy, E.; Hartshorn, S.; Harvey, D.; Havalda, P.; Hawcutt, D. B.; Hobrok, M.; Hodgson, L.; Hormis, A.; Jacobs, M.; Jain, S.; Jennings, P.; Kaliappan, A.; Kasipandian, V.; Kegg, S.; Kelsey, M.; Kendall, J.; Kerrison, C.; Kerslake, I.; Koch, O.; Koduri, G.; Koshy, G.; Laha, S.; Laird, S.; Larkin, S.; Leiner, T.; Lillie, P.; Limb, J.; Linnett, V.; Little, J.; Lyttle, M.; Macmahon, M.; Mankregod, R.; Masson, H.; Matovu, E.; Mccullough, K.; Mcewen, R.; Meda, M.; Mills, G.; Minton, J.; Mohandas, K.; Mok, Q.; Moon, J.; Moore, E.; Morgan, P.; Morris, C.; Mortimore, K.; Mpenge, M.; Mulla, R.; Murphy, M.; Nagel, M.; Nagarajan, T.; Nelson, M.; Norris, L.; O'Shea, M. K.; Otahal, I.; Ostermann, M.; Pais, M.; Panchatsharam, S.; Papakonstantinou, D.; Paraiso, H.; Patel, B.; Pattison, N.; Pepperell, J.; Peters, M.; Phull, M.; Pintus, S.; Pooni, J. S.; Planche, T.; Post, F.; Price, D.; Prout, R.; Rae, N.; Reschreiter, H.; Reynolds, T.; Richardson, N.; Roberts, M.; Roberts, D.; Rose, A.; Rousseau, G.; Ruge, B.; Ryan, B.; Saluja, T.; Schmid, M. L.; Shah, A.; Shanmuga, P.; Sharma, A.; Shawcross, A.; Sizer, J.; Shankar-Hari, M.; Smith, R.; Snelson, C.; Spittle, N.; Staines, N.; Stambach, T.; Stewart, R.; Subudhi, P.; Szakmany, T.; Tatham, K.; Thomas, J.; Thompson, C.; Thompson, R.; Tridente, A.; Tupper-Carey, D.; Twagira, M.; Vallotton, N.; Vancheeswaran, R.; Vincent-Smith, L.; Visuvanathan, S.; Vuylsteke, A.; Waddy, S.; Wake, R.; Walden, A.; Welters, I.; Whitehouse, T.; Whittaker, P.; Whittington, A.; Papineni, P.; Wijesinghe, M.; Williams, M.; Wilson, L.; Winchester, S.; Wiselka, M.; Wolverson, A.; Wootton, D. G.; Workman, A.; Yates, B.; Young, P.; Peng, Y.; Rowland-Jones, S. L.; Dong, T.

doi:10.1016/j.isci.2021.103353

We identify amino acid variants within dominant SARS-CoV-2 T cell epitopes by interrogating global sequence data. Several variants within nucleocapsid and ORF3a epitopes have arisen independently in multiple lineages and result in loss of recognition by epitope-specific T cells assessed by IFN-γ and cytotoxic killing assays. Complete loss of T cell responsiveness was seen due to Q213K in the A∗01:01-restricted CD8+ ORF3a epitope FTSDYYQLY207-215; due to P13L, P13S, and P13T in the B∗27:05-restricted CD8+ nucleocapsid epitope QRNAPRITF9-17; and due to T362I and P365S in the A∗03:01/A∗11:01-restricted CD8+ nucleocapsid epitope KTFPPTEPK361-369. CD8+ T cell lines unable to recognize variant epitopes have diverse T cell receptor repertoires. These data demonstrate the potential for T cell evasion and highlight the need for ongoing surveillance for variants capable of escaping T cell as well as humoral immunity.