Post-Gam-COVID-Vac combined vector vaccine cellular and humoral immune response

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Currently, as the SARS-CoV-2 pandemic evolves, there has been increasingly more attention paid to building natural and vaccine-induced immunity against SARS-CoV-2 and related disease known as COVID-19. Widespread preventive vaccination plays an important role in effectively protecting people from viral infections and can reduce national economic costs. Purpose — to study peripheral blood cell subset composition and magnitude of humoral response in vaccinated Gam-COVID-Vac subjects. The prospective study included 352 patients, of which 194 (119 women and 75 men) underwent an immunogram study and assessed level of anti-SARS-CoV-2 antibodies. In patients, the study of the lymphocyte subset composition and estimation of anti-SARS-CoV-2 antibodies was carried out at two time points — prior to vaccination and 90 days after inoculated component 1 of the Gam-COVID-Vac vaccine. In general, vaccination was well tolerated by patients, with no serious adverse events after immunization. The reaction to the vaccine (fever, malaise, headache, local reactions) was short-term (1–2 days) and more often noted after inoculated vaccine component 2. Comparatively analyzed immunogram parameters in females before and after vaccination revealed increased relative level of T-lymphocytes (CD3+), T-helper cell subset (CD3+CD4+), increased absolute and relative level of activated CD3+CD25+ T-lymphocytes, but decreased absolute and relative level of natural killer (CD3–CD56+CD16+) and natural killer T-cell (CD3+CD56+CD16+) cell subsets as well as decreased CD147 receptor expression on T-lymphocytes. Similar patterns were also found while examining the immunogram in males exepting increased level of lymphocytes and lowered CD147 expression on both T- and B-lymphocytes. No changes in the parameters of the immune T-cell arm was found. The high efficacy of the vaccine was confirmed by development of SARS-CoV-2-specific class G antiviral antibodies in 97.5% and 92.3% of vaccinated females and males, respectively. The data obtained evidence that: 1) vaccination induces a specific humoral immune response determined three months post-vaccination, and 2) it caused no serious disturbances in the immune system functioning, which could be reflected in the peripheral blood lymphocyte subset composition. Thus, the data presented allow to conclude that Gam-COVID-Vac is effective vaccine against SARS-CoV-2 infection.

About the authors

Evgeniya V. Inviyaeva

National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology named after academician V.I. Kulakov of the Ministry of Healthcare of Russian Federation

Email: e_inviyaeva@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0001-9878-3637

PhD (Biology), Leading Researcher, Laboratory of Clinical Immunology

Russian Federation, 117997, Moscow, Academician Oparina str., 4

Valentina V. Vtorushina

National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology named after academician V.I. Kulakov of the Ministry of Healthcare of Russian Federation

Email: v_vtorushina@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0002-8406-3206

PhD (Medicine), Immunologist-Allergist

Russian Federation, 117997, Moscow, Academician Oparina str., 4

Yulia S. Drapkina

National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology named after academician V.I. Kulakov of the Ministry of Healthcare of Russian Federation

Email: yulia.drapkina@gmail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0545-1607

PhD (Medicine), Obstetrition-Ginecologist, B.V. Leonov Department of Assisted Technologies for the Treatment of Infertility

Russian Federation, 117997, Moscow, Academician Oparina str., 4

Lyubov V. Krechetova

National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology named after academician V.I. Kulakov of the Ministry of Healthcare of Russian Federation

Email: l_krechetova@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0001-5023-3476

PhD, MD (Medicine), Head of the Laboratory of Clinical Immunology

Russian Federation, 117997, Moscow, Academician Oparina str., 4

Nataliya V. Dolgushina

National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology named after academician V.I. Kulakov of the Ministry of Healthcare of Russian Federation

Email: n_dolgushina@oparina4.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Deputy Director — Head of R&D Department

Russian Federation, 117997, Moscow, Academician Oparina str., 4

Sergey V. Khaidukov

Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry

Author for correspondence.
Email: Khsergey54@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1600-5335

PhD, MD (Biology), Senior Researcher, Carbohydrate Laboratory

Russian Federation, 117997, Moscow, Academician Oparina str., 4

References

  1. Гаврилов Ю.В., Корнеева Е.А. Взаимодействие нервной и иммунной систем при стрессе // Медицинский академический журнал. 2009. Т. 9, № 1. С. 11–27. [Gavrilov Yu.V., Korneeva E.A. Interaction of the nervous and immune systems under stress. Meditsinskii akademicheskii zhurnal = Medical Academic Journal, 2009, vol. 9, no. 1, pp. 11–27. (In Russ.)] doi: 10.17816/MAJ9111-27
  2. Ярилин А.А. Иммунология. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. 752 с. [Yarilin A.A. Immunology. Moscow, GEOTAR-Media, 2010. 752 p. (In Russ.)]
  3. Bajgain K.T., Badal S., Bajgain B.B., Santana M.J. Prevalence of comorbidities among individuals with COVID-19: a rapid review of current literature. Am. J. Infect. Control. 2021, vol. 49, no. 2, pp. 238–246. doi: 10.1016/j.ajic.2020.06.213
  4. Cui J., Li F., Shi Z.L. Origin and evolution of pathogenic coronaviruses. Nat. Rev. Microbiol., 2019, vol. 17, no. 3, pp. 181–192. doi: 10.1038/s41579-018-0118-9
  5. Davies N.G., Klepac P., Liu Y., Prem K., Jit M.; CMMID COVID-19 working group, Eggo R.M. Age-dependent effects in the transmission and control of COVID-19 epidemics. Nat. Med., 2020, vol. 26, no. 8, pp. 1205–1211. doi: 10.1038/s41591-020-0962-9
  6. Dorin Dragos D., Tanasescu M. The effect of stress on the defense systems. J. Med. Life, 2010, vol. 3, no. 1, pp. 10–18.
  7. Fani M., Teimoori A., Ghafari S. Comparison of the COVID-2019 (SARS-CoV-2) pathogenesis with SARS-CoV and MERS-CoV infections. Futur. Virol., 2020. doi: 10.2217/fvl-2020-0050
  8. Florindo H.F., Kleiner R., Vaskovich-Koubi D., Acurcio R.C., Carreira B., Yeini E., Tiram G., Liubomirski Y., Satchi-Fainaro R. Immune-mediated approaches against COVID-19. Nat. Nanotechnol., 2020, vol. 15, no. 8, pp. 630–645. doi: 10.1038/s41565-020-0732-3
  9. Guillot S., Delaval P., Brinchault G., Caulet-Maugendre S., Depince A., Lena H., Delatour B., Lagente V., Martin-Chouly C. Increased extracellular matrix metalloproteinase inducer (EMMPRIN) expression in pulmonary fibrosis. Exp. Lung Res., 2006, vol. 32, no. 3–4, pp. 81–97. doi: 10.1080/01902140600710512
  10. Hori S., Nomura T., Sakaguchi S. Control of regulatory T cell development by the transcription factor Foxp3. Science, 2003, vol. 299, no. 5609, pp. 1057–1061. doi: 10.1126/science.1079490
  11. Jiang F., Deng L., Zhang L., Cai Y., Cheung C.W., Xia Z. Review of the clinical characteristics of coronavirus disease 2019 (COVID-19). J. Gen. Intern. Med., 2020, vol. 35, no. 5, pp. 1545–1549. doi: 10.1007/s11606-020-05762-w
  12. Jones I., Roy P. Sputnik V COVID-19 vaccine candidate appears safe and effective. Lancet, 2021, vol. 397, no. 10275, pp. 642–643. doi: 10.1016/S0140-6736(21)00191-4
  13. Lauer S.A., Grantz K.H., Bi Q., Jones F.K., Zheng Q., Meredith H.R., Azman A.S., Reich N.G., Lessler J. The incubation period of coronavirus disease 2019 (COVID-19) from publicly reported confirmed cases: estimation and application. Ann. Intern. Med., 2020, vol. 172, no. 9, pp. 577–582. doi: 10.7326/M20-0504
  14. Logunov D.Y., Dolzhikova I.V., Shcheblyakov D.V., Tukhvatulin A.I., Zubkova O.V., Dzharullaeva A.S., Kovyrshina A.V., Lubenets N.L., Grousova D.M., Erokhova A.S., Botikov A.G., Izhaeva F.M., Popova O., Ozharovskaya T.A., Esmagambetov I.B., Favorskaya I.A., Zrelkin D.I., Voronina D.V., Shcherbinin D.N., Semikhin A.S., Simakova Y.V., Tokarskaya E.A., Egorova D.A., Shmarov M.M., Nikitenko N.A., Gushchin V.A., Smolyarchuk E.A., Zyryanov S.K., Borisevich S.V., Naroditsky B.S., Gintsburg A.L.; Gam-COVID-Vac Vaccine Trial Group. Safety and efficacy of an rAd26 and rAd5 vector-based heterologous prime-boost COVID-19 vaccine: an interim analysis of a randomised controlled phase 3 trial in Russia. Lancet, 2021, vol. 397, no. 10275, pp. 671–681. doi: 10.1016/S0140-6736(21)00234-8
  15. Nogrady B. Mounting evidence suggests Sputnik COVID vaccine is safe and effective. Nature, 2021, vol. 595, no. 7867, pp. 339–40. doi: 10.1038/d41586-021-01813-2
  16. Petersen E., Koopmans M., Go U., Hamer D.H., Petrosillo N., Castelli F., Storgaard M., Al Khalili S., Simonsen L. Comparing SARS-CoV-2 with SARS-CoV and influenza pandemics. Lancet Infect. Dis., 2020, vol. 20, no. 9, pp. e238–e244. doi: 10.1016/S1473-3099(20)30484-9
  17. Tay M.Z., Poh C.M., Renia L., MacAry P.A., Ng L.F.P. The trinity of COVID-19: immunity, inflammation and intervention. Nat. Rev. Immunol., 2020, vol. 20, no. 6, pp. 363–374. doi: 10.1038/s41577-020-0311-8
  18. Tyrrell D.A., Bynoe M.L. Cultivation of a novel type of common-cold virus in organ cultures. Br. Med. J., 1965, vol. 1, no. 5448, pp. 1467–1470. doi: 10.1136/bmj.1.5448.1467
  19. Wang K., Chen W., Zhang Z., Deng Y., Lian J.Q., Du P., Wei D., Zhang Y., Sun X.X., Gong L., Yang X., He L., Zhang L., Yang Z., Geng J.J., Chen R., Zhang H., Wang B., Zhu Y.M., Nan G., Jiang J.L., Li L., Wu J., Lin P., Huang W., Xie L., Zheng Z.H., Zhang K., Miao J.L., Cui H.Y., Huang M., Zhang J., Fu L., Yang X.M., Zhao Z., Sun S., Gu H., Wang Z., Wang C.F., Lu Y., Liu Y.Y., Wang Q.Y., Bian H., Zhu P., Chen Z.N. SARS-CoV-2 invades host cells via a novel route: CD147-spike protein. bioRxiv, 2020. doi: 10.1101/2020.03.14.988345
  20. Whiteside T.L., Herberman R.B. Role of human natural killer cells in health and disease. Clin. Diagnostic. Lab. Immunol., 1994, vol. 1, no. 2, pp. 125–133. doi: 10.1128/cdli.1.2.125-133.1994
  21. Zhou P., Yang X.L., Wang X.G., Hu B., Zhang L., Zhang W., Si H.R., Zhu Y., Li B., Huang C.L., Chen H.D., Chen J., Luo Y., Guo H., Jiang R.D., Liu M.Q., Chen Y., Shen X.R., Wang X., Zheng X.S., Zhao K., Chen Q.J., Deng F., Liu L.L., Yan B., Zhan F.X., Wang Y.Y., Xiao G.F., Shi Z.L. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020, vol. 579, no. 7798, pp. 270–273. doi: 10.1038/s41586-020-2012-7
  22. Zhou Y., Jiang S., Du L. Prospects for a MERS-CoV spike vaccine HHS Public Access. Expert Rev. Vaccines., 2018, vol. 17, no. 8, pp. 677–686. doi: 10.1080/14760584.2018.1506702

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Immunogram parameters of females before and after vaccination

Download (188KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. Immunogram parameters of males before and after vaccination

Download (182KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Inviyaeva E.V., Vtorushina V.V., Drapkina Y.S., Krechetova L.V., Dolgushina N.V., Khaidukov S.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».