Поддержание иммунологической памяти к вирусу SARS-CoV-2 в условиях пандемии
- Авторы: Топтыгина А.П.1,2, Афридонова З.Э.1, Закиров Р.Ш.3, Семикина Е.Л.3,4
-
Учреждения:
- ФБУН Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского Роспотребнадзора
- ФГБОУ ВПО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
- ФГАУ НМИЦ здоровья детей Минздрава России
- ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России
- Выпуск: Том 13, № 1 (2023)
- Страницы: 55-66
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
- URL: https://journals.rcsi.science/2220-7619/article/view/126033
- DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-MIM-2009
- ID: 126033
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Вопрос о продолжительности и эффективности постинфекционного иммунитета к SARS-CoV-2 и сопоставление его с поствакцинальным остается в центре изучения многих исследователей. Целью работы было исследование продолжительности поддержания постинфекционного и поствакцинального иммунитета к вирусу SARS-CoV-2, а также формирование гибридного (вакцинация после перенесенной инфекции) и прорывного (повторное заболевание или заболевание после вакцинации) иммунитета в условиях продолжающейся пандемии. Обследованы 1–6 раз 107 взрослых, перенесших COVID-19 в легкой или среднетяжелой форме, спустя 3–18 месяцев после заболевания, и 30 человек, привитых двукратно вакциной «Спутник V». Антитела к вирусу SARS-CoV-2 определяли методом ИФА на тест-системах «SARS-CoV-2-IgG количественный-ИФА-БЕСТ». Авидность антител определяли с помощью дополнительной инкубации с денатурирующим раствором и без него. Мононуклеары выделяли из крови методом градиентного центрифугирования, инкубировали с S-белком коронавируса и без него 20 ч, окрашивали флюоресцентно-меченными антителами и подсчитывали процент CD8highCD107a+ на цитометре FACSCanto II. Показано, что в группе переболевших и привитых уровень специфичных к вирусу антител снижался более выражено у лиц с изначально высоким гуморальным ответом, но после 9-и месяцев снижение замедлялось и выходило на плато. Авидность антител поднималась до 50% и сохранялась 18 мес. Клеточный иммунитет у переболевших не менялся на протяжении 1,5 лет, а у привитых постепенно снижался после 6 мес., но оставался на детектируемом уровне. После ревакцинации привитых отмечен значимый подъем уровня антител, авидности до 67,6% и клеточного иммунитета до исходного уровня. Гибридный иммунитет оказался значимо более высоким, чем постинфекционный и поствакцинальный. Уровень антител возрос до 1218,2 BAU/мл, авидность — до 69,85%, а клеточный иммунитет — до 9,94%. Прорывной иммунитет был значимо выше, чем после первого заболевания. Уровень антител поднялся до 1601 BAU/мл, авидность — до 81,6%, клеточный иммунитет — до 13,71%. На примере динамического наблюдения за четырьмя лицами, перенесшими COVID-19, показано, что в условиях продолжающейся пандемии и активной мутации коронавируса происходит естественное бустирование, как бессимптомно, так и в результате легкой повторной инфекции, что препятствует исчезновению гуморального и клеточного иммунитета, специфичного к SARS-CoV-2.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Анна Павловна Топтыгина
ФБУН Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского Роспотребнадзора; ФГБОУ ВПО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Автор, ответственный за переписку.
Email: toptyginaanna@rambler.ru
д.м.н., главный научный сотрудник, руководитель лаборатории цитокинов; профессор кафедры иммунологии биологического факультета
Россия, Москва; МоскваЗ. Э. Афридонова
ФБУН Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского Роспотребнадзора
Email: toptyginaanna@rambler.ru
аспирант лаборатории цитокинов
Россия, МоскваР. Ш. Закиров
ФГАУ НМИЦ здоровья детей Минздрава России
Email: toptyginaanna@rambler.ru
врач клинической лабораторной диагностики централизованной клинико-диагностической лаборатории
Россия, МоскваЕ. Л. Семикина
ФГАУ НМИЦ здоровья детей Минздрава России; ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России
Email: toptyginaanna@rambler.ru
д.м.н., главный научный сотрудник, зав. централизованной клинико-диагностической лабораторией; профессор кафедры педиатрии и детской ревматологии
Россия, Москва; МоскваСписок литературы
- Андреев И.В., Нечай К.О., Андреев А.И., Зубарева А.П., Есаулова Д.Р., Аленова А.М., Николаева И.А., Чернявская О.П., Ломоносов К.С., Шульженко А.Е., Курбачева О.М., Латышева Е.А., Шартанова Е.В., Назарова Е.В., Романова Л.В., Черченко Н.Г., Смирнов В.В., Аверков О.В., Мартынов А.И., Вечорко В.И., Гудима Г.О., Кудлай Д.А., Хаитов М.Р., Хаитов Р.М. Поствакцинальный и постинфекционный гуморальный иммунный ответ на инфекцию SARS-CoV-2 // Иммунология. 2022. Т. 43, № 3. С. 18–32. [Andreev I.V., Nechay K.O., Andreev A.I., Zubareva A.P., Esaulova D.R., Alenova A.M., Nikolaeva I.A., Chernyavskaya O.P., Lomonosov K.S., Shulzhenko A.E., Kurbacheva O.M., Latysheva E.A., Shartanova E.V., Nazarova E.V., Romanova L.V., Cherchenko N.G., Smirnov V.V., Averkov O.V., Martynov A.I., Vechorko V.I., Gudima G.O., Kudlay D.A., Khaitov M.R., Khaitov R.M. Post-vaccination and post-infection humoral immune response to the SARS-CoV-2 infection. Immunologiya = Immunologiya, 2022, vol. 43, no. 3, pp. 18–32. (In Russ.)] doi: 10.33029/0206-4952-2022-43-1-18-32
- Белякова В.В., Майорова О.А., Иванова Н.В., Степанова И.Е., Смердова М.А., Обрядина А.П., Топтыгина А.П. Оценка серологических тестов на антитела к различным антигенам вируса SARS-CoV-2. Сопоставление шести тест-систем // Медицинская иммунология. 2021. Т. 23, № 6. С. 1395–1404. [Belyakova V.V., Maiorova O.A., Ivanova N.V., Stepanova I.E., Smerdova M.A., Obryadina A.P., Toptygina A.P. Assessment of serological tests for antibodies to different antigens of the SARS-CoV-2 virus: comparison of six immunoassays. Meditsinskaya Immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2021, vol. 23, no. 6, pp. 1395–1404. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-AOS-2228
- Драпкина О.М., Бернс С.А., Горшков А.Ю., Шишкова В.Н., Рыжакова Л.Н., Литинская О.А., Иванова А.А., Веретенникова А.В., Башняк В.С., Татаревич Е.Ю. Отдаленная динамика уровня специфических IgG-антител к S-белку коронавируса SARS-CoV-2 у вакцинированных лиц // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2021. Т. 20, № 8. С. 23–28. [Drapkina O.M., Berns S.A., Gorshkov A.Yu., Shishkova V.N., Ryzhakova L.N., Litinskaya O.A., Ivanova A.A., Veretennikova A.V., Bashnyak V.S., Tatarevich E.Yu. Long-term dynamics of the levels of anti-SARS-CoV-2 S-protein IgG antibodies in vaccinated individuals. Kardiovaskulyarnaya terapiya i profilaktika = Cardiovascular Therapy and Prevention, 2021, vol. 20, no. 8, pp. 23–28. (In Russ.)] doi: 10.15829/1728-8800-2021-3124
- Петрова О.В., Твердохлебова Д.К. Наличие и количество антител после вакцинации «Гам-Ковид-Вак» // Клиническая лабораторная диагностика. 2022. Т. 67, № 3. С. 147–150. [Petrova O.V., Tverdokhlebova D.K. Presence and quantity of antibodies after vaccination “Gam-COVID-Vac”. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika = Russian Clinical Laboratory Diagnostic, 2022, vol. 67, no. 3, pp. 147–150 (In Russ.)] doi: 10.51620/0869-2084-2022-67-3-147-150
- Топтыгина А.П. Гетерологичные иммунные ответы в норме и при патологии // Инфекция и иммунитет. 2020. Т. 10, № 2. С. 269–276. [Toptygina A.P. Heterologous immune responses in health and disease. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2020, vol. 10, no. 2, pp. 269–276. (In Russ.)]. doi: 10.15789/2220-7619-HIR-1292
- Топтыгина А.П., Семикина Е.Л., Закиров Р.Ш., Афридонова З.Э. Сопоставление гуморального и клеточного иммунитета у переболевших COVID-19 // Инфекция и иммунитет. 2022. Т. 12, № 3. С. 495–504. [Toptygina A.P., Semikina E.L., Zakirov R.Sh., Afridonova Z.E. Comparison of the humoral and cellular immunity in COVID-19 convalescents. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2022, vol. 12, no. 3, pp. 495–504. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-COT-1809
- Altarawneh H.N., Chemaitelly H., Hasan M.R., Ayoub H.H., Qassim S., AlMukdad S., Coyle P., Yassine H.M., Al-Khatib H.A., Benslimane F.M., Al-Kanaani Z., Al-Kuwari E., Jeremijenko A., Kaleeckal A.H., Latif A.N., Shaik R.M., Abdul-Rahim H.F., Nasrallah G.K., Al-Kuwari M.G., Butt A.A., Al-Romaihi H.E., Al-Thani M.H., Al-Khal A., Bertollini R., Tang P., Abu-Raddad L.J. Protection against the omicron variant from previous SARS-CoV-2 infection. N. Engl. J. Med., 2022, vol. 386, no. 13, pp. 1288–1290. doi: 10.1056/NEJMc2200133
- Cameroni E. Bowen J.E., Rosen L.E., Saliba C., Zepeda S.K., Culap K., Pinto D., VanBlargan L.A., De Marco A., di Iulio J., Zatta F., Kaiser H., Noack J., Farhat N., Czudnochowski N., Havenar-Daughton C., Sprouse K.R., Dillen J.R., Powell A.E., Chen A., Maher C., Yin L., Sun D., Soriaga L., Bassi J., Silacci-Fregni C., Gustafsson C., Franko N.M., Logue J., Iqbal N.T., Mazzitelli I., Geffner J., Grifantini R., Chu H., Gori A., Riva A., Giannini O., Ceschi A., Ferrari P., Cippà P.E., Franzetti-Pellanda A., Garzoni C., Halfmann P.J., Kawaoka Y., Hebner C., Purcell L.A., Piccoli L., Pizzuto M.S., Walls A.C., Diamond M.S., Telenti A., Virgin H.W., Lanzavecchia A., Snell G., Veesler D., Corti D. Broadly neutralizing antibodies overcome SARS-CoV-2 Omicron antigenic shift. Nature, 2022, vol. 602, pp. 664–670. doi: 10.1038/s41586-021-04386-2
- Crotty S. Hybrid immunity. Science, 2021, vol. 372, pp. 1392–1393. doi: 10.1126/science.abj2258
- Danza P., Koo T.H., Haddix M., Fisher R., Traub E., OYong K., Balter S. SARS-CoV-2 infection and hospitalization among adults aged ≥ 18 years, by vaccination status, before and during SARS-CoV-2 B.1.1.529 (omicron) variant predominance — Los Angeles County, California, November 7, 2021 — January 8, 2022. MMWR Morb. Mortal. Wkly. Rep., 2022, vol. 71, pp. 177–181. doi: 10.15585/mmwr.mm7105e1
- Gao Y., Cai C., Grifoni A., Müller T.R., Niessl J., Olofsson A., Humbert M., Hansson L., Österborg A., Bergman P., Chen P., Olsson A., Sandberg J.K., Weiskopf D., Price D.A., Ljunggren H.G., Karlsson A.C., Sette A., Aleman S., Buggert M. Ancestral SARS-CoV-2-specific T cells cross-recognize the Omicron variant. Nat. Med., 2022, vol. 28, pp. 472–476. doi: 10.1038/s41591-022-01700-x
- Garcia-Beltran W.F., St Denis K.J., Hoelzemer A., Lam E.C., Nitido A.D., Sheehan M.L., Berrios C., Ofoman O., Chang C.C., Hauser B.M., Feldman J., Roederer A.L., Gregory D.J., Poznansky M.C., Schmidt A.G., Iafrate A.J., Naranbhai V., Balazs A.B. mRNA-based COVID-19 vaccine boosters induce neutralizing immunity against SARS-CoV-2 Omicron variant. Cell, 2022, vol. 185, pp. 457–466. doi: 10.1016/j.cell.2021.12.033.
- Gazit S., Shlezinger R., Perez G., Lotan R., Peretz A., Ben-Tov A., Herzel E., Alapi H., Cohen D., Muhsen K., Chodick G., Patalon T. SARS-CoV-2 natural acquired immunity vs vaccine-induced immunity, reinfections versus breakthrough infections: a retrospective cohort study. Clin. Infect. Dis., 2022: ciac262. doi: 10.1093/cid/ciac262
- Goldberg Y., Mandel M., Bar-On Y.M., Bodenheimer O., Freedman L., Haas E.J., Milo R., Alroy-Preis S., Ash N., Huppert A. Waning immunity after the BNT162b2 vaccine in Israel. N. Engl. J. Med., 2021, vol. 385, no. 24: e85. doi: 10.1056/NEJMoa2114228
- Goldberg Y., Mandel M., Bar-On Y.M., Bodenheimer O., Freedman L., Ash N., Alroy-Preis S., Huppert A., Milo R. Protection and waning of natural and hybrid immunity to SARS-CoV-2. N. Engl. J. Med., 2022, vol. 386, no. 23, pp. 2201–2212. doi: 10.1056/NEJMoa2118946
- Keeton R., Tincho M.B., Ngomti A., Baguma R., Benede N., Suzuki A., Khan K., Cele S., Bernstein M., Karim F., Madzorera S.V., Moyo-Gwete T., Mennen M., Skelem S., Adriaanse M., Mutithu D., Aremu O., Stek C., du Bruyn E., Van Der Mescht M.A., de Beer Z., de Villiers T.R., Bodenstein A., van den Berg G., Mendes A., Strydom A., Venter M., Giandhari J., Naidoo Y., Pillay S., Tegally H., Grifoni A., Weiskopf D., Sette A., Wilkinson R.J., de Oliveira T., Bekker L.G., Gray G., Ueckermann V., Rossouw T., Boswell M.T., Bhiman J.N., Moore P.L., Sigal A., Ntusi N.A.B., Burgers W.A., Riou C. T cell responses to SARS-CoV-2 spike cross-recognize Omicron. Nature, 2022, vol. 603, pp. 488–492. doi: 10.1038/s41586-022-04460-3
- Khandker S.S., Godman B., Jawad M.I., Meghla B.A., Tisha T.A., Khondoker M.U., Haq M.A., Charan J., Talukder A.A., Azmuda N., Sharmin S., Jamiruddin M.R., Haque M., Adnan N. A systematic review on COVID-19 vaccine strategies, their effectiveness, and issues. Vaccines (Basel), 2021, vol. 9, no. 12: 1387 doi: 10.3390/vaccines9121387
- Kohmer N., Westhaus S., Rüha C., Ciesek S., Rabenau H.F. Brief clinical evaluation of six high-throughput SARS-CoV-2 IgG antibody assays. J. Clin. Virol., 2020, vol. 129: 104480. doi: 10.1016/j.jcv.2020.104480
- Kojima N., Shrestha N.K., Klausner J.D., A systematic review of the protective effect of prior SARS-CoV-2 infection on repeat infection. Eval. Health Prof., 2021, vol. 44, no. 4, pp. 327–332. doi: 10.1177/01632787211047932
- Levin E.G., Lustig Y., Cohen C., Fluss R., Indenbaum V., Amit S., Doolman R., Asraf K., Mendelson E., Ziv A., Rubin C., Freedman L., Kreiss Y., Regev-Yochay G. Waning immune humoral response to BNT162b2 COVID-19 vaccine over 6 months. N. Engl. J. Med., 2021, vol. 385: e84. doi: 10.1056/NEJMoa2114583
- McIntyre P.B., Aggarwal R., Jani I., Jawad J., Kochhar S., MacDonald N., Madhi S.A., Mohsni E., Mulholland K., Neuzil K.M., Nohynek H., Olayinka F., Pitisuttithum P., Pollard A.J., Cravioto A. COVID-19 vaccine strategies must focus on severe disease and global equity. Lancet, 2022, vol. 399, pp. 406–410. doi: 10.1016/S0140-6736(21)02835-X
- Moss P. The T cell immune response against SARS-CoV-2. Nat. Immunol., 2022, vol. 23, pp. 186–193. doi: 10.1038/s41590-021-01122-w
- Naranbhai V., Nathan A., Kaseke C., Berrios C., Khatri A., Choi S., Getz M.A., Tano-Menka R., Ofoman O., Gayton A., Senjobe F., Zhao Z., St Denis K.J., Lam E.C., Carrington M., Garcia-Beltran W.F., Balazs A.B., Walker B.D., Iafrate A.J., Gaiha G.D. T cell reactivity to the SARS-CoV-2 Omicron variant is preserved in most but not all individuals. Cell, 2022, vol. 185, pp. 1041–1051. doi: 10.1016/j.cell.2022.01.029
- Ng O.-W., Chia A., Tan A.T., Jadi R.S., Leong H.N., Bertoletti A., Tan Y.-J. Memory T cell responses targeting the SARS coronavirus persist up to 11 years post-infection. Vaccine, 2016, vol. 34, pp. 2008–2014. doi: 10.1016/j.vaccine.2016.02.063
- Nordström P., Ballin M., Nordström A. Risk of SARS-CoV-2 reinfection and COVID-19 hospitalisation in individuals with natural and hybrid immunity: a retrospective, total population cohort study in Sweden. Lancet Infect. Dis., 2022, vol. 22, no. 6, pp. 781–790. doi: 10.1016/S1473-3099(22)00143-8
- Pape K.A., Dileepan T., Kabage A.J., Kozysa D., Batres R., Evert C., Matson M., Lopez S., Krueger P.D., Graiziger C., Vaughn B.P., Shmidt E., Rhein J., Schacker T.W., Khoruts A., Jenkins M.K. High-affinity memory B cells induced by SARS-CoV-2 infection produce more plasmablasts and atypical memory B cells than those primed by mRNA vaccines. Cell Rep., 2021, vol. 37: 109823. doi: 10.1016/j.celrep.2021.109823
- Petras M. Highly effective naturally acquired protection against COVID-19 persists for at least 1 year: a meta-analysis. J. Am. Med. Dir. Assoc., 2021, vol. 22, no. 11, pp. 2263–2265. doi: 10.1016/j.jamda.2021.08.042
- Qu J., Wu C., Li X., Zhang G., Jiang Z., Li X., Zhu Q., Liu L. Profile of immunoglobulin G and IgM antibodies against Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Clin. Infect. Dis., 2020, vol. 71, no. 16, pp. 2255–2258. doi: 10.1093/cid/ciaa489
- Quast I., Tarlinton D. B cell memory: understanding COVID-19. Immunity, 2021, vol. 54, pp. 205–210. doi: 10.1016/j.immuni.2021.01.014
- Reynolds C.J., Pade C., Gibbons J.M., Butler D.K., Otter A.D., Menacho K., Fontana M., Smit A., Sackville-West J.E., Cutino-Moguel T., Maini M.K., Chain B., Noursadeghi M.; UK COVIDsortium Immune Correlates Network, Brooks T., Semper A., Manisty C., Treibel T.A., Moon J.C.; UK COVIDsortium Investigators, Valdes A.M., McKnight Á., Altmann D.M., Boyton R. Prior SARS-CoV-2 infection rescues B and T cell responses to variants after first vaccine dose. Science, 2021, vol. 372, pp. 1418–1423. doi: 10.1126/science.abh1282
- Rodda L.B., Morawski P.A., Pruner K.B., Fahning M.L., Howard C.A., Franko N., Logue J., Eggenberger J., Stokes C., Golez I., Hale M., Gale M. Jr., Chu H.Y., Campbell D.J., Pepper M. Imprinted SARS-CoV-2-specific memory lymphocytes define hybrid immunity. Cell, 2022, vol. 185, pp. 1588–1601 doi: 10.1016/j.cell.2022.03.018
- Rosenberg E.S., Dorabawila V., Easton D., Bauer U.E., Kumar J., Hoen R., Hoefer D., Wu M., Lutterloh E., Conroy M.B., Greene D., Zucker H.A. Covid-19 vaccine effectiveness in New York state. N. Engl. J. Med., 2022, vol. 386, pp. 116–127. doi: 10.1056/NEJMoa2116063
- Rossler A., Riepler L., Bante D., von Laer D., Kimpel J. SARS-CoV-2 Omicron variant neutralization in serum from vaccinated and convalescent persons. N. Engl. J. Med., 2022, vol. 386, pp. 698–700. doi: 10.1056/NEJMc2119236
- Shenai M.B., Rahme R., Noorchashm H. Equivalency of protection from natural immunity in COVID-19 recovered versus fully vaccinated persons: a systematic review and pooled analysis. Cureus, 2021, vol. 13: e19102. doi: 10.7759/cureus.19102
- Tang F., Quan Y., Xin Z.T., Wrammert J., Ma M.J., Lv H., Wang T.B., Yang H., Richardus J.H., Liu W., Cao W.C. Lack of peripheral memory B cell responses in recovered patients with severe acute respiratory syndrome: a six-year follow-up study. J. Immunol., 2011, vol. 186, pp. 7264–7268 doi: 10.4049/jimmunol.0903490
- Turner J.S., Kim W., Kalaidina E., Goss C.W., Rauseo A.M., Schmitz A.J., Hansen L., Haile A., Klebert M.K., Pusic I., O’Halloran J.A., Presti R.M., Ellebedy A.H. SARS-CoV-2 infection induces long-lived bone marrow plasma cells in humans. Nature, 2021, vol. 595, no. 7867, pp. 421–425. doi: 10.1038/s41586-021-03647-4
- Turner J.S., O’Halloran J.A., Kalaidina E., Kim W., Schmitz A.J., Zhou J.Q., Lei T., Thapa M., Chen R.E., Case J.B., Amanat F., Rauseo A.M., Haile A., Xie X., Klebert M.K., Suessen T., Middleton W.D., Shi P.Y., Krammer F., Teefey S.A., Diamond M.S., Presti R.M., Ellebedy A.H. SARS-CoV-2 mRNA vaccines induce persistent human germinal centre responses. Nature, 2021, vol. 596, no. 7870, pp. 109–113. doi: 10.1038/s41586-021-03738-2
- Wajnberg A., Amanat F., Firpo A., Altman D.R., Bailey M.J., Mansour M., McMahon M., Meade P., Mendu D.R., Muellers K., Stadlbauer D., Stone K., Strohmeier S., Simon V., Aberg J., Reich D.L., Krammer F., Cordon-Cardo C. Robust neutralizing antibodies to SARS-CoV-2 infection persist for months. Science, 2020, vol. 370, pp. 1227–1230. doi: 10.1126/science.abd7728
Дополнительные файлы
