Humoral and cellular immunity to measles and rubella virus antigens in healthy subjects

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

An issue of eradicating measles and rubella virus-induced infections currently remains unresolved, despite existing effective methods for specific prophylaxis and WHO’s commitment to a mass vaccination policy. While improving epidemic situation, analysis of new challenges, such as measles incidence in adults, especially in adults vaccinated in childhood, is of particular interest. The aim of the study was to analyze serum measles and rubella virus-specific IgG antibodies in young healthy people and estimate antigen-specific cellular immune response in seronegative subjects. There were examined 100 healthy adults aged 18–30 years old. Level of serum specific IgG was measured by ELISA (Vector-Best, Russia). Antigen-specific cellular immune response was assessed by magnitude of surface CD107a expression on CD8hi T cells challenged by measles and rubella virus-derived antigens. It was found that average level of antibodies against rubella virus comprised 175.5 IU/ml, 49% of which recovered after rubella, 46% were vaccinated, whereas 5% subjects contained no virus-specific antibodies. In addition, mean level of anti-measles virus antibodies was below protective magnitude, among which 1% subjects recovered after measles, 31% displayed post-vaccination immunity, 55% subjects were seronegative, and 13% had equivocal levels of specific antibodies. Thus, 68% subjects were unprotected against measles virus based on the level of serum virus-specific antibodies. Moreover, 40 out of 68 subjects were vaccinated against measles in childhood. Additional screening adult subjects for intensity of measles and rubella virus-specific cellular immunity demonstrated that 57.37% of them contained peripheral blood CD8 T cells against measles virus and 59.01% — against rubella virus. Further analysis allowed to identify 4 subgroups displaying: 1) high level of virus-specific antibodies and T cells; 2) neither antibodies nor specific T-cells reaching as low as 20% of baseline group; 3) high antibody level combined with low amount of specific T cells; and 4) low antibody level combined with high level of specific T cells. thus, it may be assumed that cellular and humoral immune arms are maintained independently and being active for a long term after vaccination. Preserving a specific T-cell immunity seems to provide protection against infection, thereby accounting for the lack of measles manifestation in all seronegative subjects. 

About the authors

M. A. Smerdova

G.N. Gabrichevsky Research Institute for Epidemiology and Microbiology

Email: smerdova@ngs.ru

PhD Student, Laboratory of Cytokines,

Moscow

Russian Federation

A. P. Toptygina

G.N. Gabrichevsky Research Institute for Epidemiology and Microbiology;
Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: toptyginaanna@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-9981-4762

PhD, MD (Medicine), Leading Researcher, Laboratory of Cytokine;

Professor, Department of Immunology, 

125212, Moscow, Admiral Makarov str., 10

Russian Federation

Yu. Yu. Andreev

G.N. Gabrichevsky Research Institute for Epidemiology and Microbiology

Email: thatsforlife@mail.ru

PhD Student, Laboratory of Cytokines,

Moscow

Russian Federation

S. V. Sennikova

G.N. Gabrichevsky Research Institute for Epidemiology and Microbiology

Email: drsennikova@mail.ru

PhD Student, Laboratory of Cytokines,

Moscow

Russian Federation

A. Yu. Zetkin

Main Center of State Sanitary and Epidemiological Supervision (of Special Purpose), Ministry of Defense of the Russian
Federation

Email: zetant@mail.ru

Head of Organizational Planning Department, Deputy Head,

Moscow

Russian Federation

T. G. Klykova

Main Center of State Sanitary and Epidemiological Supervision (of Special Purpose), Ministry of Defense of the Russian
Federation

Email: tat.clykova@yandex.ru

Epidemiologist, 

Moscow

Russian Federation

S. I. Belyakov

Military Unit 83466

Email: lekar147@mail.ru

Paramedic of the First Automobile Park,

Moscow

Russian Federation

References

  1. Топтыгина А.П. Т-клетки памяти // Иммунология. 2008. Т. 29, № 5. С. 311–317.
  2. Топтыгина А.П. Лимфоидный фолликул — территория иммунного ответа // Иммунология. 2012. Т. 33, № 3. С. 162–169.
  3. Топтыгина А.П., Мамаева Т.А., Алешкин В.А. Особенности специфического гуморального иммунного ответа против вируса кори // Инфекция и иммунитет. 2013. Т. 3, № 3. С. 243–250. doi: 10.15789/2220-7619-2013-3-243-250 (In Russ.)]
  4. Топтыгина А.П., Пухальский А.Л., Мамаева Т.А., Алешкин В.А., Спектр субклассов противокоревых иммуноглобулинов G у лиц, перенесших корь // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2004. Т. 137, № 3. С. 293–295. doi: 10.1023/B:BEBM.0000031564.27747.b4 (In Russ.)]
  5. Топтыгина А.П., Семикина Е.Л., Алешкин В.А. Формирование и поддержание специфического клеточного ответа на вакцинацию «Приорикс» // Иммунология. 2013. Т. 34, № 5. С. 257–261.
  6. Топтыгина А.П., Смердова М.А., Наумова М.А., Владимирова Н.П., Мамаева Т.А. Влияние особенностей популяционного иммунитета на структуру заболеваемости корью и краснухой // Инфекция и иммунитет. 2018. Т. 8, № 3. С. 341–348. doi: 10.15789/2220-7619-2018-3-341-348 (In Russ.)]
  7. Filia A., Bella A., Del Manso M., Baggieri M., Magurano F., Rota M. C. Ongoing outbreak with well over 4,000 measles cases in Italy from January to end August 2017 — what is making elimination so difficult? Euro Surveill., 2017, vol. 22 (37): 30614. doi: 10.2807/1560-7917.ES.2017.22.37.30614
  8. Tischer A., Gassner M., Richard J.-L., Suter-Riniker F., Mankertz A., Heininger U. Vaccinated students with negative enzyme immunoassay results show positive measles virus-specific antibody levels by immunofluorescence and plaque neutralization test. J. Clin. Virol., 2007, vol. 38, pp. 204–209. doi: 10.1016/j.jcv.2006.12.017
  9. Van den Ent M., Brown D.W., Hoekstra E.J., Christie A., Cochi S.L. Measles mortality reduction contributes significantly to mortality among children less than five years of age, 1990–2008. J. Infect. Dis., 2011, vol. 203, pp. S18–S23. doi: 10.1093/infdis/jir081
  10. Vries R.D., Swart R.L. Evaluating measles vaccines: can we assess cellular immunity? Expert Rev. Vaccines, 2012, vol. 11 (7), pp. 779–782. doi: 10.1586/erv.12.45
  11. World Health Organization Regional Office for Europe (WHO/Europe). Fifth Meeting of the European Regional Verification Commission for Measles and Rubella Elimination (RVC) 24–26 October 2016. Copenhagen, Denmark. Copenhagen: WHO/Europe [Accessed 31 Aug 2017]. URL: http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0005/330917/5th-RVC-meeting-report.pdf?ua=1

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2019 Smerdova M.A., Toptygina A.P., Andreev Y.Y., Sennikova S.V., Zetkin A.Y., Klykova T.G., Belyakov S.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».