The state of humoral immunity to measles, rubella and mumps in healthy people and patients with measles

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Measles, rubella and mumps are viral infections that can be prevented with highly effective vaccines. Recently, the incidence of measles and mumps has increased in many countries, involving highly immunized populations. The aim of the study was to assess measles, rubella and mumps humoral immunity in healthy people of different ages and compare these data with measles incidence in same area during the same time period. The serum samples from 713 conditionally healthy residents of different ages from Moscow and the Moscow region with an unknown vaccination history and from 700 patients with measles collected on the 4th-5th day after onset of rash were examined. Humoral immunity was determined by ELISA using the kits from Vector-Best (Russian Federation) and Euroimmun (Germany). It was found that in the group of 1–5-year-old subjects, the seropositivity rate was below 60%. Seroprevalence in groups over 6-year-old subjects against rubella fluctuates at the level of 87–94%, mumps — 72–83%. The most unstable situation was observed in humoral immunity against measles virus. In the group of 6–13-year-old subjects, seroprevalence increased to 79% followed by decline to 49.5% in group of 18–30-year-old subjects. The subsequent increase in seropositivity to 88.12% in the group over 51-year-old subjects was significantly lower than the calculated population immunity level (95%). Among measles patients in 2024, children and adolescents accounted for 54.32%. Comparison of measles incidence with the measles seronegative level in the same age groups revealed a clear pattern: the more seronegative were subjects, the higher measles incidence was in this group. In a similar study on measles incidence in 2013, all children and adolescents responded to the infection with a primary immune response, and among adult patients, a secondary immune response was detected in 12–18%. In 2024, among children and adolescents with measles, 9–12% responded with a secondary immune response, and in adult groups, the proportion of secondary response reached 44%, indicating that individuals vaccinated in childhood but who lost measles antibodies during life actively contribute to measles cases. Vaccination of seronegative grades 10–11 adolescents is necessary.

About the authors

P. E. Zherdeva

G.N. Gabrichevsky Research Institute for Epidemiology and Microbiology

Email: toptyginaanna@rambler.ru

Researcher of Applied Immunochemistry Laboratory

Russian Federation, Moscow

Anna P. Toptygina

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

Author for correspondence.
Email: toptyginaanna@rambler.ru

DSc (Medicine), Head Researcher, Head of the Laboratory of Cytokines,Professor, Department of Immunology, Faculty of Biology 

Russian Federation, Moscow; Moscow

A. V. Nozdracheva

N.F. Gamaleya Federal Research Center for Epidemiology and Microbiology

Email: toptyginaanna@rambler.ru

PhD (Medicine), Head of Laboratory of Nonspecific Prophylaxis of Infection Diseases

Russian Federation, Moscow

T. A. Mamaeva

G.N. Gabrichevsky Research Institute for Epidemiology and Microbiology

Email: toptyginaanna@rambler.ru

PhD (Biology), Leading Researcher, Laboratory of Immunochemistry

Russian Federation, Moscow

L. I. Novikova

N.F. Gamaleya Federal Research Center for Epidemiology and Microbiology

Email: toptyginaanna@rambler.ru

PhD (Medicine), Head of the Laboratory of Immunobiological Preparations

Russian Federation, Moscow

M. A. Smerdova

JSC “Vector-Best-Europe”

Email: toptyginaanna@rambler.ru

PhD (Biology), Leading Product Specialist

Russian Federation, Moscow

M. S. Iаrmolskaia

Center for Hygiene and Epidemiology in Moscow

Email: toptyginaanna@rambler.ru

Head of the Department of Virology, Microbiological Laboratory

Russian Federation, Moscow

N. G. Dementeva

Center for Hygiene and Epidemiology in Moscow

Email: toptyginaanna@rambler.ru

Virologist, Department of Virology, Microbiological Laboratory

Russian Federation, Moscow

T. P. Gotvyanskay

N.F. Gamaleya Federal Research Center for Epidemiology and Microbiology

Email: toptyginaanna@rambler.ru

PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Nonspecific Prophylaxis of Infection Diseases, Department of Epidemiology

Russian Federation, Moscow

A. V. Semenenko

N.F. Gamaleya Federal Research Center for Epidemiology and Microbiology

Email: toptyginaanna@rambler.ru

PhD (Engineering), Senior Researcher, Laboratory of nonspecific prophylaxis of infection diseases, Department of Epidemiology

Russian Federation, Moscow

References

  1. Бичурина М.А., Филипович-Вигньевич С.Б., Антипова А.Ю., Банцевич М.Д., Лаврентьева И.Н. Популяционный иммунитет к вирусам кори и краснухи у населения Республики Сербия // Инфекция и иммунитет. 2021. Т. 11, № 1. С. 171–176. [Bichurina M.A., Filipović-Vignjević S., Antipova A.Yu., Bančević M., Lavrentieva I.N. A Herd Immunity to Measles and Rubella Viruses in the Population of the Republic of Serbia. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2021, vol. 11, no. 1, pp. 171–176. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-TTO-1496
  2. Готвянская Т.П., Ноздрачева А.В., Русакова Е.В., Евсеева Л.Ф., Николаева О.Г., Полонский В.О., Семененко Т.А. Состояние популяционного иммунитета в отношении инфекций, управляемых средствами специфической профилактики у медицинских работников (по материалам банка сывороток крови) // Эпидемиология и инфекционные болезни. Актуальные вопросы. 2016. № 3. С. 8–16. [Gotvyanskaya T.P., Nozdracheva A.V., Rusakova E.V., Evseeva L.F., Nikolaeva O.G., Polonsky V.O., Semenenko T.A. Herd Immunity Against Vaccine-Preventable Diseases Among Healthcare Workers (According to Serum Bank Materials). Epidemiologiya i Infektsionnyye Bolezni. Aktual’nyye Voprosy = Epidemiology and Infectious Diseases. Current Items, 2016, no. 3, pp. 8–16. (In Russ.)]
  3. Ерещенко А.А. Лабораторный мониторинг эффективности поствакцинального противокоревого иммунного ответа // Медицинская иммунология. 2020. Т. 22, № 3. С. 563–568. [Ereshchenko A.A. Laboratory Monitoring of Postvaccination Measles Immunity. Meditsinskaya Immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2020, vol. 22, no. 3, pp. 563–568. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-LMO-1876
  4. Матиевская Н.В., Самойлович Е.О., Кузнецова Е.В., Васильев А.В., Семейко Г.В., Миклаш Л.В., Островская О.В. Клинико-эпидемиологические и диагностические особенности кори во время вспышки в вакцинированной популяции // Эпидемиология и инфекционные болезни. Актуальные вопросы. 2020. Т. 10, № 2. С. 25–31. [Matievskaya N.V., Samoylovich E.O., Kuznetsova E.V., Vasiliev A.V., Semeyko G.V., Miklash L.V., Ostrovskaya O.V. Clinical, Epidemiological and Diagnostic Features of Measles During an Outbreak in a Vaccinated Population. Epidemiologiya i Infektsionnyye Bolezni. Aktual’nyye Voprosy = Epidemiology and Infectious Diseases. Current Items, 2020, vol. 10, no. 2, pp. 25–31. (In Russ.)] doi: 10.18565/epidem.2020.10.2.25-31
  5. Ноздрачева А.В., Рыбин В.В., Грицик А.А., Заволожин В.А., Кузин С.Н., Семененко Т.А. Распространенность антител к вирусам кори, краснухи и эпидемическому паротиту у военнослужащих // Военно-медицинский журнал. 2018. Т. 339, № 1. С. 66–70. [Nozdracheva A.V., Rybin V.V., Gritsik A.A., Zavolozhin V.A., Kuzin S.N., Semenenko T.A. Prevalence of Antibody to Measles, Rubella, and Epidemic Parotitis in Military Personnel. Voyenno-Meditsinskiy Zhurnal = Military Medical Journal, 2018, vol. 339, no. 1, pp. 66–70. (In Russ.)]
  6. Топтыгина А.П. Общие закономерности формирования и поддержания специфического гуморального иммунного ответа на примере ответа на вирусы кори и краснухи // Инфекция и иммунитет. 2014. Т. 4, № 1. С. 7–14. [Toptygina A.P. Common Mechanisms of Specific Humoral Immune Response’ Shaping and Sustaining by the Example of Immune Response to Measles and Rubella Viruses. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2014, vol. 4, no. 1, pp. 7–14. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-2014-1-7-14
  7. Топтыгина А.П., Андреев Ю.Ю., Смердова М.А., Наврузова Л.Н., Малеев В.В. Сопоставление гуморального иммунного ответа у взрослых, больных корью, и привитых от этой инфекции // Инфекция и иммунитет. 2021. Т. 11, № 3. С. 517–522. [Toptygina A.P., Andreev Yu.Yu., Smerdova M.A., Navruzova L.N., Maleev V.V. Comparing Humoral Immune Response in Adult Measles Patients and Measles Vaccinated Subjects. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2021, vol. 11, no. 3, pp. 517–522. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-CHI-1396
  8. Топтыгина А.П., Клыкова Т.Г., Смердова М.А., Зеткин А.Ю. Оценка напряженности популяционного иммунитета к вирусам кори, краснухи, эпидемического паротита и ветряной оспы у здоровых взрослых // Русский медицинский журнал. 2019. Т. 27, № 3. С. 36–39. [Toptygina A.P., Klykova T.G., Smerdova M.A., Zetkin A.Yu. Herd Immunity to Measles, Rubella, Mumps, and Chickenpox in Healthy Adults. Russkii meditsinskii zhurnal = Russian Medical Journal, 2019, no. 3, pp. 36–39. (In Russ.)]
  9. Топтыгина А.П., Мамаева Т.А. Анализ особенностей иммунного ответа у взрослых, больных корью // Инфекция и иммунитет. 2023. Т. 13, № 4. С. 691–698. [Toptygina A.P., Mamaeva T.A. Analyzing Features of Measles Immune Response in Adult Patients. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2023, vol. 13, no. 4, pp. 691–698. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-AOM-13306
  10. 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. [Toptygina A.P., Mamaeva T.A., Alioshkin V.A. Peculiarities of Specific Humoral Measles Immune Response. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2013, vol. 3, no. 3, pp. 243–250. (In Russ.)]
  11. 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. [Toptygina A.P., Smerdova M.A., Naumova M.A., Vladimirova N.P., Mamaeva T.A. Influence of Population Immunity Peculiarities on the Structure of Measles and Rubella Prevalence. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2018, vol. 8, no. 3, pp. 341–348. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-2018-3-341-348
  12. Davidkin I., Jokinen S., Broman M., Leinikki P., Peltola H. Persistence of measles, mumps, and rubella antibodies in an MMR-vaccinated cohort: a 20-year follow-up. J. Infect. Dis., 2008, vol. 197, no. 7, pp. 950–956. doi: 10.1086/528993
  13. Dixon M.G., Ferrari M., Antoni S., Li X., Portnoy A., Lambert B., Hauryski S., Hatcher C., Nedelec Y., Patel M., Alexander J.P.Jr., Steulet C., Gacic-Dobo M., Rota P.A., Mulders M.N., Bose A.S., Rosewell A., Kretsinger K., Crowcroft N.S. Progress toward regional measles elimination—worldwide, 2000–2020. MMWR Morb. Mortal. Wkly. Rep., 2021, vol. 70, no. 45, pp. 1563–1569. doi: 10.15585/mmwr.mm7045a1
  14. Hanna-Wakim R., Yasukawa L.L., Sung P., Arvin A.M., Gans H.A. Immune responses to mumps vaccine in adults who were vaccinated in childhood. J. Infect. Dis., 2008, vol. 197, no. 12, pp. 1669–1675. doi: 10.1086/588195
  15. Kennedy R.B., Ovsyannikova I.G., Thomas A., Larrabee B.R., Rubin S., Poland G.A. Differential durability of immune responses to measles and mumps following MMR vaccination. Vaccine, 2019, vol. 37, no. 13, pp. 1775–1784. doi: 10.1016/j.vaccine.2019.02.030
  16. Lignani L.K., de Vasconcellos Carvalhaes de Oliveira R., Dos Santos E.M., Bastos Camacho L.A., Xavier J.R., da Silva E.S.G.R., Siqueira M.M., Vieira da Silva A.M., Melgaço J.G., Dos Santos Alves N., de Lourdes de Sousa Maia M., Prates Melo E.C. Neutralizing antibody titers against D8 genotype and persistence of measles humoral and cell-mediated immunity eight years after the first dose of measles, mumps, and rubella vaccine in Brazilian children. Vaccine, 2024, vol. 42, no. 8, pp. 2065–2071. doi: 10.1016/j.vaccine.2024.02.060
  17. Makarenko C., San Pedro A.S., Paiva N.S., dos Santos J.P.C., Medronho R. de A., Gibson G. Measles resurgence in Brazil: analysis of the 2019 epidemic in the state of São Paulo. Rev. Saude Publica, 2022, vol. 56: 50. doi: 10.11606/s1518-8787.2022056003805
  18. Seagle E.E., Bednarczyk R.A., Hill T., Fiebelkorn A.P., Hickman C.J., Icenogle J.P., Belongia E.A., McLean H.Q. Measles, mumps, and rubella antibody patterns of persistence and rate of decline following the second dose of the MMR vaccine. Vaccine, 2018, vol. 36, no. 6, pp. 818–826. doi: 10.1016/j.vaccine.2017.12.075
  19. Shepersky L., Marin M., Zhang J., Pham H., Marlow M.A. Mumps in Vaccinated Children and Adolescents: 2007–2019. Pediatrics, 2021, vol. 148, no. 6: e2021051873. doi: 10.1542/peds.2021-051873
  20. Wang L., Haralambieva I.H., Ovsyannikova I.G., Grill D.E., Warner N.D., Poland G.A., Kennedy R.B. Associations of adaptive immune cell subsets with measles, mumps, and rubella-specific immune response outcomes. Heliyon, 2023, vol. 9: e22998. doi: 10.1016/j.heliyon.2023.e22998

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Median of IgG antibody concentrations to measles, rubella and mumps viruses in the serum of seropositive healthy individuals depending on age. A. Measles virus antibodies. B. Rubella virus antibodies. C. Mumps virus antibodies

Download (177KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. Seroprevalence to measles, rubella and mumps virus antigens depending on age

Download (211KB)
Indexing metadata
4. Figure 3. Structure of humoral immunity to measles, rubella and mumps viruses depending on the IgG antibody concentrations and the examined subjects aging. A. Measles virus antibodies. B. Rubella virus antibodies. C. Mumps virus antibodies

Download (258KB)
Indexing metadata
5. Figure 4. Comparison of measles incidence with the level of seronegative people to measles by age group

Download (167KB)
Indexing metadata
6. Figure 5. Distribution of measles patients by types of immune response to infection depending on age

Download (181KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Zherdeva P.E., Toptygina A.P., Nozdracheva A.V., Mamaeva T.A., Novikova L.I., Smerdova M.A., Iаrmolskaia M.S., Dementeva N.G., Gotvyanskay T.P., Semenenko A.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».