Laboratory support for seromonitoring of anti-pertussis post-vaccination immunity

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Monitoring of humoral immunity in 3–4 year-old anti-pertussis vaccinated children is one of the approaches for pertussis epidemiological surveillance. It’s a predictive indicator for comprehensive assessment of morbidity in the region. The agglutination reaction (RA) used earlier has been displaced with enzyme immunoassay (ELISA). So, two questions arose: regarding i) a relevance of using ELISA in whole-cell vaccinated individuals, and ii) correctness of large-scale data interpretation without applying a unified IgG reference value. Study aims were to assess humoral anti-pertussis population immunity by ELISA, to determine features of humoral protection in vaccinated subjects after using various vaccine types, to identify age features, to make recommendations for evaluating seromonitoring data. Blood serum samples from anti-pertussis vaccinated children in Samara region (n = 1729) were examined in 2016–2020; children were divided into 4 age groups (< 3, 3–4, 5–7, ≥ 7.1 years) and into 3 type vaccines groups: cellular, acellular and combined. We used two ELISA kits, which are designed to assess post-vaccination immunity, according to the manufacturer’s instructions, quantifying IgG against B. pertussis, which differ in units and reference values. Statistical analysis was performed using StatTech program v.2.6.2. The largest and smallest percentage of seronegative children was in the cellular-vaccinated and acellular-vaccinated group, respectively. Seronegative percentage in the “indicator group” reaches 55.2% being significantly higher than acceptable 10.0%-level, and differs from the literature data (30–40%), which were obtained mainly with RA. This may suggest about an incorrect interpretation of post-vaccination immunity data evaluation strictly according to manufacturers’ reference criteria, especially for whole-cell vaccinated subjects. A method for calculating the seronegative percentage is proposed that relies on the prognostic negative data level as a correction factor. The required values were obtained during comparison studies of random serum samples from 3–4-year-old children (n = 70) using two ELISA kits (“RIDASCREEN® Bordetella”, “SeroPertussis™ IgG”) and intra-laboratory comparison panel. It should be given preference for sets with a greater prognostic negative data level, if population seronegative percentage is assessed.

About the authors

Maria V. Vidmanova

Samara State Medical University of the Ministry of Health of Russia; Hygienic and Epidemiological Centre in the Samara Region

Author for correspondence.
Email: maria.vidmanova17@yandex.ru

Assistant Professor, Department of Medical Microbiology and Immunology; Bacteriologist

Russian Federation, Samara; Samara

References

  1. Алексеева И.А., Перелыгина О.В. Сравнительный анализ использования цельноклеточных и бесклеточных коклюшных вакцин для профилактики коклюшной инфекции // БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2017. Т. 17, № 4 (64). С. 207–215. [Alekseeva I.A., Perelygina O.V. Comparative analysis of the use of whole-cell and cell-free pertussis vaccines for the prevention of pertussis infection. Biopreparaty. Profilaktika, diagnostika, lečenie = Biological Products. Prevention, Diagnosis, Treatment, 2017, vol. 17, no. 4 (64), pp. 207–215. (In Russ.)]
  2. Безроднова С.М., Демурчева И.В., Батурин В.А., Кравченко О.О. Анализ напряженности иммунитета к коклюшу в возрастной группе от 1 года до 17 лет // Вестник Дагестанской государственной медицинской академии. 2021. № 3 (40). С. 35–41. [Bezrodnova S.M., Demurcheva I.V., Baturin V.A., Kravchenko O.O. Analysis of the intensity of immunity to pertussis in the age group from 1 to 17 years old. Vestnik Dagestanskoi gosudarstvennoi meditsinskoi akademii = Bulletin of the Dagestan State Medical Academy, 2021, no. 3 (40), pp. 35–41. (In Russ.)]
  3. Богвилене Я.А., Мартынова Г.П., Евреимова С.В., Комарова Б.Л., Карасев А.В. Коклюш у детей: клинико-эпидемиологические особенности, возможности вакцинопрофилактики // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2021. Т. 20, № 6. С. 56–62. [Bogvilene Y.A., Martynova G.P., Evreimova S.V., Komarova B.L., Karasev A.V. Pertussis in children: clinical and epidemiological features, the possibilities of vaccine prevention. Epidemiologiya i vaktsinoprofilaktika = Epidemiology and Vaccinal Prevention, 2021, vol. 20, no. 6, pp. 56–62. (In Russ.)] doi: 10.31631/2073-3046-2021-20-6-56-62
  4. Брико Н.И., Миндлина А.Я., Михеева И.В., Попович Л.Д., Ломоносова А.В. Моделирование потенциального эффекта ревакцинации против коклюша детей в 6–7 и 14 лет в рамках национального календаря профилактических прививок // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2021. Т. 20, № 5. С. 4–20. [Briko N.I., Mindlina A.Ya., Mikheeva I.V., Popovich L.D., Lomonosova A.V. Modeling of the potential effect of revaccination against whooping cough in children aged 6–7 and 14 years within the framework of the national of preventive vaccinations. Epidemiologiya i vaktsinoprofilaktika = Epidemiology and Vaccinal Prevention, 2021, vol. 20, no. 5, pp. 4–20. (In Russ.)] doi: 10.31631/2073-3046-2021-20-5-4-20
  5. Деркач А.А., Масалова А.В., Ловчикова С.А., Симонова В.Г. Эпидемиология коклюша в условиях современного общества // Международный студенческий научный вестник. 2022. № 6. С. 8. [Derkach A.A., Masalova A.V., Lovchikova S.A., Simonova V.G. The whooping cough epidemiology under conditions of modern society. Mezhdunarodnyi studencheskii nauchnyi vestnik = European Student Scientific Journal, 2022, no. 6, p. 8. (In Russ.)]
  6. Организация и проведение серологического мониторинга состояния коллективного иммунитета к инфекциям, управляемым средствами специфической профилактики (дифтерия, столбняк, коклюш, корь, краснуха, эпидемический паротит, полиомиелит, гепатит В). Методические указания МУ 3.1.2943-11. [Organization and conduct of serological monitoring of the state of collective immunity to infections controlled by means of specific prevention (diphtheria, tetanus, whooping cough, measles, rubella, mumps, polio, hepatitis B). Methodological guidelines MU 3.1.2943-11 (In Russ.)]
  7. Ткалич А.А., Савин Л.Т., Гирина А.А., Петровский Ф.И. Состояние поствакцинального иммунитета к коклюшу у детей 3–4 лет // Научный медицинский вестник Югры. 2021. Т. 1, № S. С. 106–108. [Tkalich A.A., Savin L.T., Girina A.A., Petrovsky F.I. Post-vaccination immunity to pertussis in children aged 3–4 years old. Nauchnyi meditsinskii vestnik Yugry = Scientific Medical Bulletin of Yugra, 2021, vol. 1, no. S, pp. 106–108. (In Russ.)]
  8. Чернова Т.М., Тимченко В.Н., Педаш А.И., Субботина М.Д., Булина О.В., Ермакова Е.О., Ускова С.Ю. Оценка своевременности вакцинации против коклюша детей первого года жизни и причин нарушения графика прививок // Журнал инфектологии. 2021. Т. 13, № 2. С. 79–86. [Chernova T.M., Timchenko V.N., Pedash A.I., Subbotina M.D., Bulina O.V., Ermakova E.O., Uskova S.Yu. Assessment of the timeliness of vaccination against pertussis in children of the first year of life and the reasons for the violation of the vaccination schedule. Zhurnal infektologii = Journal Infectology, 2021, vol. 13, no. 2, pp. 79–86. (In Russ.)] doi: 10.22625/2072-6732-2021-13-2-79-86
  9. Эпидемиологический надзор за коклюшной инфекцией. Методические указания МУ 3.1.2.2160-07. [Epidemiological surveillance of pertussis infection. Methodological guidelines of MU 3.1.2.2160-07. (In Russ.)]
  10. Chit A., Zivaripiran H., Shin T., Lee J.K.H., Tomovici A., Macina D., Johnson D.R., Decker M.D., Wu J. Acellular pertussis vaccines effectiveness over time: a systematic review, meta-analysis and modeling study. PLoS One, 2018, vol. 13, no. 6: e0197970. doi: 10.1371/journal.pone.0197970
  11. Greco D., Salmaso S., Mastrantonio P., Giuliano M., Tozzi A.E., Anemona A., Ciofi degli Atti M.L., Giammanco A., Panei P., Blackwelder W.C., Klein D.L., Wassilak S.G. A controlled trial of two acellular vaccines and one whole-cell vaccine against pertussis. Progetto Pertosse Working Group. N. Engl. J. Med., 1996, vol. 334, no. 6, pp. 341–348. doi: 10.1056/NEJM199602083340601
  12. Kapil P., Merkel T.J. Pertussis vaccines and protective immunity. Curr. Opin. Immunol., 2019, vol. 59, pp. 72–78. doi: 10.1016/j.coi.2019.03.006
  13. Riffelmann M., Thiel K., Schmetz J., Wirsing von Koenig C.H. Performance of commercial enzyme-linked immunosorbent assays for detection of antibodies to Bordetella pertussis. J. Clin. Microbiol., 2010, vol. 48, no. 12, pp. 4459–4463. doi: 10.1128/JCM.01371-10
  14. Vickers D., Ross A.G., Mainar-Jaime R.C., Neudorf C., Shah S. Whole-cell and acellular pertussis vaccination programs and rates of pertussis among infants and young children. CMAJ, 2006, vol. 175, no. 10, pp. 1213–1217. doi: 10.1503/cmaj.051637

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Vidmanova M.V.

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».