Сопоставление гуморального и клеточного иммунитета у переболевших COVID-19
- Авторы: Топтыгина А.П.1,2, Семикина Е.Л.3,4, Закиров Р.Ш.3, Афридонова З.Э.1
-
Учреждения:
- ФБУН Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского Роспотребнадзора
- ФГБО УВПО 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 12, № 3 (2022)
- Страницы: 495-504
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
- URL: https://journal-vniispk.ru/2220-7619/article/view/119067
- DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-COT-1809
- ID: 119067
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Вирус SARS-CoV-2, вызвавший пандемию COVID-19, является родственным коронавирусам SARS-CoV-1 и MERS, ставшим причиной эпидемий в 2003 и 2012 гг. Антитела у больных COVID-19 появляются через 7–14 дней после возникновения симптомов и постепенно нарастают. Поскольку пандемия COVID-19 продолжается, трудно сказать, как долго будет сохраняться иммунологическая память к вирусу SARS-CoV-2. Цель исследования — изучить соотношение гуморального и клеточного иммунитета к S-белку вируса SARS-CoV-2 после перенесенного COVID-19. Обследованы 60 взрослых, перенесших COVID-19 легкой и средней степени тяжести за 2–12 месяцев до момента обследования. Контрольную группу составили 15 взрослых, не болевших COVID-19 и не привитых от этой инфекции. Специфические антитела к вирусу SARS-CoV-2 определяли методом ИФА с помощью набора «SARS-CoV-2-IgG-ИФА-БЕСТ». Для определения субклассов специфических IgG и IgA анти-IgG-конъюгат из набора заменяли конъюгатом против субклассов IgG и IgA. Для определения авидности антител использовали дополнительную инкубацию с денатурирующим раствором мочевины или без нее. Мононуклеары из крови выделяли методом градиентного центрифугирования, инкубировали с S-антигеном коронавируса или без него 20 часов, окрашивали с помощью флуоресцентно меченных антител и подсчитывали на проточном цитометре BD FACSCanto II процент CD8highCD107a. В контрольной группе не обнаружено ни гуморального, ни клеточного иммунитета к S-белку SARS-CoV-2. У переболевших уровень IgG-антител к S-белку SARS-CoV-2 сильно различается и жестко не связан с давностью заболевания, 57% переболевших COVID-19 имели высокий уровень гуморального ответа, а 43% — низкий. Корреляция между уровнями специфических IgG и IgA составила r = 0,43. Авидность антител нарастала с течением времени после заболевания, составив 49,9% на сроке 6–12 мес. Не было выявлено специфических IgG субклассов IgG2 и IgG4, а процент IgG1 нарастал со временем и составил 100% через 6–12 мес. после заболевания. 50% обследованных имели высокий клеточный иммунитет и столько же — низкий, корреляций с уровнем гуморального иммунитета не выявлено. Выявлены 4 варианта сочетания гуморального и клеточного иммунитета к S-белку SARS-CoV-2: высокий гуморальный и клеточный, низкий гуморальный и клеточный, высокий гуморальный и низкий клеточный и, наоборот, низкий гуморальный и высокий клеточный иммунитет.
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; ФГБО УВПО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Автор, ответственный за переписку.
Email: toptyginaanna@rambler.ru
д.м.н., ведущий научный сотрудник, руководитель лаборатории цитокинов; профессор кафедры иммунологии биологического факультета
Россия, Москва; МоскваЕлена Л. Семикина
ФГАУ НМИЦ здоровья детей Минздрава России; ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России
Email: semikinaelena@yandex.ru
д.м.н., главный научный сотрудник, зав. централизованной клинико-диагностической лабораторией; профессор кафедры педиатрии и детской ревматологии
Россия, Москва; МоскваРустам Ш. Закиров
ФГАУ НМИЦ здоровья детей Минздрава России
Email: biochemik@bk.ru
врач клинической лабораторной диагностики централизованной клинико-диагностической лаборатории
Россия, МоскваЗульфия Э. Афридонова
ФБУН Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского Роспотребнадзора
Email: zuafrid@gmail.com
аспирант лаборатории цитокинов
Россия, МоскваСписок литературы
- 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. 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
- Топтыгина А.П., Андреев Ю.Ю., Смердова М.А., Зеткин А.Ю., Клыкова Т.Г. Формирование гуморального и клеточного иммунитета на коревую вакцину у взрослых // Инфекция и иммунитет. 2020. Т. 10, № 1. С. 137–144. [Toptygina A.P., Andreev Yu.Yu., Smerdova M.A., Zetkin A.Yu., Klykova T.G. Formation of humoral and cellular immunity to measles vaccine in adults. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2020, vol. 10, no. 1, pp. 137–144. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-FOH-1334
- 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
- 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.)] doi: 10.15789/2220-7619-2013-3-243-250
- 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. [Toptygina A.P., Pukhalskii A.L., Mamaeva T.A., Alioshkin V.A. Spectrum of anti-measles immunoglobulin G subclasses in convalescents after measles. Byulleten eksperimentalnoy biologii i meditsiny = Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 2004, vol. 137, no. 3, pp. 293–295. (In Russ.)] doi: 10.1023/B:BEBM.0000031564.27747.b4
- Atyeo C., Fischinger S., Zohar T., Slein M.D., Burke J., Loos C., McCulloch D.J., Newman K.L., Wolf C., Yu J., Shuey K., Feldman J., Hauser B.M., Caradonna T., Schmidt A.G., Suscovich T.J., Linde C., Cai Y., Barouch D., Ryan E.T., Charles R.C., Lauffenburger D., Chu H., Alter G. Distinct early serological signatures track with SARS-CoV-2 survival. Immunity, 2020, vol. 53, no. 3, pp. 524–532.e4. doi: 10.1016/j.immuni.2020.07.020
- Bobik T.V., Kostin N.N., Skryabin G.A., Tsabai P.N., Simonova M.A., Knorre V.D., Stratienko O.N., Aleshenko N.L., Vorobiev I.I., Khurs E.N., Mokrushina Yu.A., Smirnov I.V., Alekhin A.I., Nikitin A.E., Gabibov A.G. COVID-19 in Russia: clinical and immunological features of the first-wave patients. Acta Naturae, 2021, vol. 13, no. 1 (48), рр. 102–115. doi: 10.32607/actanaturae.11374
- Callow K.A., Parry H.F., Sergeant M., Tyrrell D.A. The time course of the immune response to experimental coronavirus infection of man. Epidemiol. Infect., 1990, vol. 105, pp. 435–446.
- Cao W.C., Liu W., Zhang P.H., Zhang F., Richardus J.H. Disappearance of antibodies to SARS-associated coronavirus after recovery. N. Engl. J. Med., 2007, vol. 357, no. 11, pp. 1162–1163. doi: 10.1056/NEJMc070348
- Dan J.M., Mateus J., Kato Y., Hastie K.M., Yu E.D., Faliti C.E., Grifoni A., Ramirez S.I., Haupt S., Frazier A., Nakao C., Rayaprolu V., Rawlings S.A., Peters B., Krammer F., Simon V., Saphire E.O., Smith D.M., Weiskopf D., Sette A., Crotty S. Immunological memory to SARS-CoV-2 assessed for up to 8 months after infection. Science, 2021, vol. 371, no. 6529: eabf4063. doi: 10.1126/science.abf4063
- De Wit E., van Doremalen N., Falzarano D., Munster V.J. SARS and MERS: recent insights into emerging coronaviruses. Nat. Rev. Microbiol., 2016, vol. 14, pp. 523–534. doi: 10.1038/nrmicro.2016.81
- Graham N.R., Whitaker A.N., Strother C.A., Miles A.K., Grier D., McElvany B.D., Bruce E.A., Poynter M.E., Pierce K.K., Kirkpatrick B.D., Stapleton R.D., An G., van den Broek-Altenburg E., Botten J.W., Crothers J.W., Diehl S.A. Kinetics and isotype assessment of antibodies targeting the spike protein receptor-binding domain of severe acute respiratory syndrome-coronavirus-2 in COVID-19 patients as a function of age, biological sex and disease severity. Clin. Transl. Immunol., 2020, vol. 9, no. 10: e1189. doi: 10.1002/cti2.1189
- Grifoni A., Weiskopf D., Ramirez S.I., Mateus J., Dan J.M., Moderbacher C.R., Rawlings S.A., Sutherland A., Premkumar L., Jadi R.S., Marrama D., de Silva A.M., Frazier A., Carlin A.F., Greenbaum J.A., Peters B., Krammer F., Smith D.M., Crotty S., Sette A. Targets of T cell responses to SARS-CoV-2 coronavirus in humans with COVID-19 disease and unexposed individuals. Cell, 2020, vol. 181, no. 7, pp. 1489–1501. doi: 10.1016/j.cell.2020.05.015
- Guo C., Li B., Ma H., Wang X., Cai P., Yu Q., Zhu L., Jin L., Jiang C., Fang J., Liu Q., Zong D., Zhang W., Lu Y., Li K., Gao X., Fu B., Liu L., Ma X., Weng J., Wei H., Jin T., Lin J., Qu K. Single-cell analysis of two severe COVID-19 patients reveals a monocyte-associated and tocilizumab-responding cytokine storm. Nat. Commun., 2020, vol. 11, no. 1: 3924. doi: 10.1038/s41467-020-17834-w
- Isho B., Abe K.T., Zuo M., Jamal A.J., Rathod B., Wang J.H., Li Z., Chao G., Rojas O.L., Bang Y.M., Pu A., Christie-Holmes N., Gervais C., Ceccarelli D., Samavarchi-Tehrani P., Guvenc F., Budylowski P., Li A., Paterson A., Yue F.Y., Marin L.M., Caldwell L., Wrana J.L., Colwill K., Sicheri F., Mubareka S., Gray-Owen S.D., Drews S.J., Siqueira W.L., Barrios-Rodiles M., Ostrowski M., Rini J.M., Durocher Y., McGeer A.J., Gommerman J.L., Gingras A.-C. Persistence of serum and saliva antibody responses to SARS-CoV-2 spike antigens in COVID-19 patients. Sci. Immunol., 2020, vol. 5: eabe5511. doi: 10.1126/sciimmunol.abe5511
- Iyer A.S., Jones F.K., Nodoushani A., Kelly M., Becker M., Slater D., Mills R., Teng E., Kamruzzaman M., Garcia-Beltran W.F., Astudillo M., Yang D., Miller T.E., Oliver E., Fischinger S., Atyeo C., Iafrate A.J., Calderwood S.B., Lauer S.A., Yu J., Li Z., Feldman J., Hauser B.M., Caradonna T.M., Branda J.A., Turbett S.E., LaRocque R.C., Mellon G., Barouch D.H., Schmidt A.G., Azman A.S., Alter G., Ryan E.T., Harris J.B., Charles R.C. Persistence and decay of human antibody responses to the receptor binding domain of SARS-CoV-2 spike protein in COVID-19 patients. Sci. Immunol., 2020, vol. 5, no. 52: eabe0367. doi: 10.1126/sciimmunol.abe0367
- Ju B., Zhang Q., Ge J., Wang R., Sun J., Ge X., Yu J., Shan S., Zhou B., Song S., Tang X., Yu J., Lan J., Yuan J., Wang H., Zhao J., Zhang S., Wang Y., Shi X., Liu L., Zhao J., Wang X., Zhang Z., Zhang L. Human neutralizing antibodies elicited by SARS-CoV-2 infection. Nature, 2020, vol. 584, no. 7819, pp. 115–119. doi: 10.1038/s41586-020-2380-z
- Le Bert N., Tan A.T., Kunasegaran K., Tham C.Y.L., Hafezi M., Chia A., Chng M.H.Y., Lin M., Tan N., Linster M., Chia W.N., Chen M.I.-C., Wang L.-F., Ooi E.E., Kalimuddin S., Tambyah P.A., Low J.G.-H., Tan Y.-J., Bertoletti A. SARS-CoV-2-specific T cell immunity in cases of COVID-19 and SARS, and uninfected controls. Nature, 2020, vol. 584, pp. 457–462. doi: 10.1038/s41586-020-2550-z
- Li C.K.-F., Wu H., Yan H., Ma S., Wang L., Zhang M., Tang X., Temperton N.J., Weiss R.A., Brenchley J.M., Douek D.C., Mongkolsapaya J., Tran B.-H., Lin C.-L.S., Screaton G.R., Hou J.-L., McMichael A.J., Xu X.-N. T cell responses to whole SARS coronavirus in humans. J. Immunol., 2008, vol. 181, no. 8, pp. 5490–5500. doi: 10.4049/jimmunol.181.8.5490
- Lu R., Zhao X., Li J., Niu P., Yang B., Wu H., Wang W., Song H., Huang B., Zhu N., Bi Y., Ma X., Zhan F., Wang L., Hu T., Zhou H., Hu Z., Zhou W., Zhao L., Chen J., Meng Y., Wang J., Lin Y., Yuan J., Xie Z., Ma J., Liu W.J., Wang D., Xu W., Holmes E.C., Gao G.F., Wu G., Chen W., Shi W., Tan W. Genomic characterisation and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding. Lancet, 2020, vol. 395, no. 10224, pp. 565–574. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30251-8
- Luo H., Jia T., Chen J., Zeng S., Qiu Z., Wu S., Li X., Lei Y., Wang X., Wu W., Zhang R., Zou X., Feng T., Ding R., Zhang Y., Chen Y.-Q., Sun C., Wang T., Fang S., Shu Y. The characterization of disease severity associated IgG subclasses response in COVID-19 patients. Front. Immunol., 2021, vol. 12: 632814. doi: 10.3389/fimmu.2021.632814
- Lynch K.L., Whitman J.D., Lacanienta N.P., Beckerdite E.W., Kastner S.A., Shy B.R., Goldgof G.M., Levine A.G., Bapat S.P., Stramer S.L., Esensten J.H., Hightower A.W., Bern C., Wu A.H.B. Magnitude and kinetics of anti-SARS-CoV-2 antibody responses and their relationship to disease severity. Clin. Infect. Dis., 2020, vol. 72, no. 2, pp. 301–308. doi: 10.1093/cid/ciaa979
- 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, no. 17, pp. 2008–2014. doi: 10.1016/j.vaccine.2016.02.063
- Ni L., Ye F., Chen M.-L., Feng Y., Deng Y.-Q., Zhao H., Wei P., Ge J., Gou M., Li X., Sun L., Cao T., Wang P., Zhou C., Zhang R., Liang P., Guo H., Wang X., Qin C.F., Chen F., Dong C. Detection of SARS-CoV-2-specific humoral and cellular immunity in COVID-19 convalescent individuals. Immunity, 2020, vol. 52, no. 6, pp. 971–977.e3. doi: 10.1016/j.immuni.2020.04.023
- Okba N.M.A., Muller M.A., Li W., Wang C., GeurtsvanKessel C.H., Corman V.M., Lamers M.M., Sikkema R.S., de Bruin E., Chandler F.D., Yazdanpanah Y., Le Hingrat Q., Descamps D., Houhou-Fidouh N., Reusken C.B.E.M., Bosch B.J., Drosten C., Koopmans M.P.G., Haagmans B.L. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2-specific antibody responses in coronavirus disease 2019 patients. Emerg. Infect. Dis., 2020, vol. 26, no. 7, pp. 1478–1488. doi: 10.3201/eid2607.200841
- Payne D.C., Iblan I., Rha B., Alqasrawi S., Haddadin A., Al Nsour M., Alsanouri T., Ali S.S., Harcourt J., Miao C., Tamin A., Gerber S.I., Haynes L.M., Al Abdallat M.M. Persistence of antibodies against middle east respiratory syndrome coronavirus. Emerg. Infect. Dis., 2016, vol. 22, no. 10, pp. 1824–1826. doi: 10.3201/eid2210.160706
- Reed S.E. The behaviour of recent isolates of human respiratory coronavirus in vitro and in volunteers: evidence of heterogeneity among 229E related strains. J. Med. Virol., 1984, vol. 13, no. 2, pp. 179–192. doi: 10.1002/jmv.1890130208
- Robbiani D.F., Gaebler C., Muecksch F., Lorenzi J.C.C., Wang Z., Cho A., Agudelo M., Barnes C.O., Gazumyan A., Finkin S., Hägglöf T., Oliveira T.Y., Viant C., Hurley A., Hoffmann H.H., Millard K.G., Kost R.G., Cipolla M., Gordon K., Bianchini F., Chen S.T., Ramos V., Patel R., Dizon J., Shimeliovich I., Mendoza P., Hartweger H., Nogueira L., Pack M., Horowitz J., Schmidt F., Weisblum Y., Michailidis E., Ashbrook A.W., Waltari E., Pak J.E., Huey-Tubman K.E., Koranda N., Hoffman P.R., West A.P. Jr., Rice C.M., Hatziioannou T., Bjorkman P.J., Bieniasz P.D., Caskey M., Nussenzweig M.C. Convergent antibody responses to SARS-CoV-2 in convalescent individuals. Nature, 2020, vol. 584, no. 7821, pp. 437–442. doi: 10.1038/s41586-020-2456-9
- Stephens D.S., McElrath M.J. COVID-19 and the path to immunity. JAMA, 2020, vol. 324, no. 13, pp. 1279–1281. doi: 10.1001/jama.2020.16656
- 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, no. 12, pp. 7264–7268. doi: 10.4049/jimmunol.0903490
- Vidarsson G., Dekkers G., Rispens T. IgG subclasses and allotypes: from structure to effector functions. Front. Immunol., 2014, vol. 5: 520. doi: 10.3389/fimmu.2014.00520
- 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
- Wan Y., Shang J., Graham R., Baric R.S., Li F. Receptor recognition by the novel coronavirus from Wuhan: an analysis based on decade-long structural studies of SARS coronavirus. J. Virol., 2020, vol. 94, no. 7: e00127-20. doi: 10.1128/JVI.00127-20
- Yates J.L., Ehrbar D.J., Hunt D.T., Girardin R.C., Dupuis A.P. 2nd, Payne A.F., Sowizral M., Varney S., Kulas K.E., Demarest V.L., Howard K.M., Carson K., Hales M., Ejemel M., Li Q., Wang Y., Peredo-Wende R., Ramani A., Singh G., Strle K., Mantis N.J., McDonough K.A., Lee W.T. Serological analysis reveals an imbalanced IgG subclass composition associated with COVID-19 disease severity. Cell Rep. Med., 2021, vol. 2, no. 7: 100329. doi: 10.1016/j.xcrm.2021.100329
- Zhao J., Yuan Q., Wang H., Liu W., Liao X., Su Y., Wang X., Yuan J., Li T., Li J., Qian S., Hong C., Wang F., Liu Y., Wang Z., He Q., Li Z., He B., Zhang T., Fu Y., Ge S., Liu L., Zhang J., Xia N., Zhang Z. Antibody responses to SARS-CoV-2 in patients with novel coronavirus disease 2019. Clin. Infect. Dis., 2020, vol. 71, no. 16, pp. 2027–2034. doi: 10.1093/cid/ciaa344
Дополнительные файлы
