Многофакторный анализ параметров иммунного ответа после иммунизации инактивированными гриппозными вакцинами

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Вирусы гриппа А и В являются широко распространенными респираторными патогенами человека и вызывают как единичные случаи и локальные вспышки заболевания, так и массовые сезонные эпидемии и пандемии. Вакцинация является основной стратегией борьбы с гриппом, а увеличение охвата вакцинированных в популяции определяет успех вакцинопрофилактики. Для выявления закономерностей формирования и оценки значимости множественных параметров иммунного ответа для вакцин различных типов важно использовать адекватные статистические методики. Эти методы позволяют оперировать множествами данных и уменьшить размерность этих данных, при этом сохранив максимальное количество информации о различиях между отдельными наблюдениями. Целью нашего исследования являлся анализ изменений показателей гуморального и клеточного иммунитета после вакцинации инактивированными гриппозными вакцинами (ИГВ) разных типов с применением статистических методов комплексного анализа данных. Исследование проведено на базе клинического отделения ФГБУ «НИИ гриппа им. А.А. Смородинцева» Минздрава России в эпидемический по гриппу сезон 2018-2019 гг. В многофакторный анализ параметров иммунного ответа после иммунизации ИГВ «Гриппол плюс», «Совигрипп» и «Ультрикс» были включены данные, полученные для 39 добровольцев в период до вакцинации, на 7-е и 21-е сутки после вакцинации одной из перечисленных ИГВ. Для выявления параметров со значимыми различиями между группами применяли однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA) отдельно для каждого параметра и временной точки. Для визуализации различий по отобранным в дисперсионном анализе параметрам был использован метод главных компонент (Principal component analysis, PCA). Проведенные исследования выявили особенности формирования поствакцинального иммунного ответа на ИГВ различных типов. Показано, что наибольший вклад в формирование различий приходится на антиген-специфического CD4+ и CD8+ Т-клеточного иммунного ответа. Использованный подход является полезным инструментом при анализе параметров иммунного ответа в клинических исследованиях противогриппозных вакцин и других средств специфической профилактики инфекционных заболеваний.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. А. Васильев

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт гриппа имени А.А. Смородинцева» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: cytokines@yandex.ru

кандидат биологических наук, научный сотрудник

Россия, 197376, ул. профессора Попова, д. 15/17, г. Санкт-Петербург

А.-П. С. Шурыгина

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт гриппа имени А.А. Смородинцева» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: cytokines@yandex.ru

кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник

Россия, 197376, ул. профессора Попова, д. 15/17, г. Санкт-Петербург

М. В. Сергеева

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт гриппа имени А.А. Смородинцева» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: cytokines@yandex.ru

ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук

Россия, 197376, ул. профессора Попова, д. 15/17, г. Санкт-Петербург

Е. А. Романовская-Романько

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт гриппа имени А.А. Смородинцева» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: cytokines@yandex.ru

старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

Россия, 197376, ул. профессора Попова, д. 15/17, г. Санкт-Петербург

В. З. Кривицкая

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт гриппа имени А.А. Смородинцева» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: cytokines@yandex.ru

ведущий научный сотрудник лаборатории изучения факторов риска при гриппе и ОРВИ, доктор биологических наук

Россия, 197376, ул. профессора Попова, д. 15/17, г. Санкт-Петербург

И. В. Амосова

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт гриппа имени А.А. Смородинцева» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: cytokines@yandex.ru

заведующая лабораторией клеточных культур, кандидат биологических наук

Россия, 197376, ул. профессора Попова, д. 15/17, г. Санкт-Петербург

Е. А. Варюшина

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт гриппа имени А.А. Смородинцева» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: elena.varyushina@influenza.spb.ru

доктор биологических наук, ведущий специалист в области лабораторных исследований

Россия, 197376, ул. профессора Попова, д. 15/17, г. Санкт-Петербург

Ж. В. Бузицкая

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт гриппа имени А.А. Смородинцева» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: cytokines@yandex.ru

кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник

Россия, 197376, ул. профессора Попова, д. 15/17, г. Санкт-Петербург

М. А. Стукова

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт гриппа имени А.А. Смородинцева» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: cytokines@yandex.ru

кандидат медицинских наук, заведующая лабораторией

Россия, 197376, ул. профессора Попова, д. 15/17, г. Санкт-Петербург

Д. А. Лиознов

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт гриппа имени А.А. Смородинцева» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: cytokines@yandex.ru

доктор медицинских наук, директор института

Россия, 197376, ул. профессора Попова, д. 15/17, г. Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Караулов А.В., Быков А.С., Волкова Н.В. Обзор исследований вакцин группы Гриппол и развитие современных адъювантов. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2019; 18 (3): 101–119. https://doi: 10.31631/2073-3046-2019-18- 4-101-119. Karaulov А. V., Bykov A. S., Volkova NV. [Review of Grippol Family Vaccine Studies and Modern Adjuvant Development]// Epidemiology and Vaccinal Prevention. 2019. Vol.18. №3. Р.101–119. (In Russ.). https://doi: 10.31631/2073-3046-2019-18-4-101-119.
  2. Михайлова Е.В., Яшина А.Е., Романовская А.В., Хворостухина Н.Ф. Клиническая эффективность, безопасность, иммуногенность отечественной противогриппозной вакцины нового поколения // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. – 2016. – № 3. – С. 100-103. Mikhailova E.V., Yashina A.E., Romanovskaya A.V., Hvorostukhina N.F. [Clinical efficacy and safety of domestic vaccines against influenza in children of Volgograd ]// Vestnik of the Volgograd State Medical University. 2016. № 3, P. 100–103. (In Russ.).
  3. Никифорова А.Н., Исакова-Сивак И.Н., Ерофеева М.К., Фельдблюм И.В., Руденко Л.Г. Результаты изучения безопасности и иммуногенности отечественной субъединичной адъювантной вакцины Совигрипп у добровольцев 18–60 лет // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. – 2014. – №2. – С. 72-78. Nikiforova A.N., Isakova-Sivak I.N., Erofeeva M.K., Feldblum I.V., Rudenko L.G. The results of studying the safety and immunogenicity of the domestic subunit adjuvant vaccine Sovigripp in volunteers aged 18-60 years]. 2014. Epidemiology and vaccine prevention. №2. Р. 72–78.
  4. Altenburg A.F., Rimmelzwaan G.F., de Vries R.D.. Virus-specific T cells as correlate of (cross-)protective immunity against influenza //Vaccine. 2015. Vol. 33. No 4. P. 500–6. doi: 10.1016/j.vaccine.2014.11.054
  5. Janssens Y., Joye J., Waerlop G., Clement F., Leroux-Roels G., Leroux-Roels I. The role of cell-mediated immunity against influenza and its implications for vaccine evaluation // Front. Immunol. 2022. 13:959379. doi: 10.3389/fimmu.2022.959379
  6. Jolliffe I.T., Cadima J. Principal component analysis: a review and recent developments // Phil. Trans. R. Soc. A. 2016. 2016374: 20150202. http://dx.doi.org/10.1098/rsta.2015.0202
  7. Kannanganat S., Ibegbu C., Chennareddi L., Robinson H.L., Amara R.R. Multiple-Cytokine-Producing antiviral CD4 T cells are functionally superior to single-Cytokine-Producing cells // J. Virol. 2007. Vol.81. No16. P.8468–76. doi: 10.1128/ JVI.00228-07
  8. Lam J.H., Baumgarth N. The multifaceted B cell response to influenza virus // J. Immunol. 2019. Vol. 202. No 2. P.351–359. doi: 10.4049/jimmunol.1801208
  9. Lewnard J. A., Cobey S. Immune History and Influenza Vaccine Effectiveness // Vaccines. 2018. Vol. 6. No 2. P. 28. doi: 10.3390/vaccines6020028.
  10. McKinstry K.K., Strutt T.M., Kuang Y., Brown D.M., Sell S., Dutton R.W., Swin S.L. Memory CD4+ T cells protect against influenza through multiple synergizing mechanisms // J. Clin. Invest. 2012. Vol. 122. No 8. P.2847–56. doi: 10.1172/JCI63689
  11. Ohmit S.E., Petrie J.G., Cross R.T., Johnson E., Monto A.S. Influenza hemagglutination-inhibition antibody titer as a correlate of vaccine-induced protection // J. Infec.t Dis. 2011. Vol. 204. No 12. P.1879–85. doi: 10.1093/infdis/jir661
  12. Paterson S., Kar S., Ung S.K., Gardener Z., Bergstrom E., Ascough S., Kalyan M., Zyla J., Maertzdorf J., Mollenkopf H.-J., Weiner J., Jozwik A., Jarvis H., Jha A., Nicholson B.P., Veldman T., Woods C.W., Mallia P., Kon O.M., Kaufmann S.H.E., Openshaw P.J., Chiu C. Innate-like gene expression of lung-resident memory CD8(+) T cells during experimental human influenza: A clinical study // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2021. Vol. 204. No 7. P. 826–41. doi: 10.1164/rccm.202103-0620OC
  13. Salk HM, Haralambieva IH, Ovsyannikova IG, Goergen KM, Poland GA. Granzyme b ELISPOT assay to measure influenza-specific cellular immunity // J. Immunol. Methods. 2013. 398-399:44–50. doi: 10.1016/j.jim.2013.09.007
  14. Somes M.P., Turner R.M., Dwyer L.J., Newall A.T. Estimating the annual attack rate of seasonal influenza among unvaccinated individuals: a systematic review and meta-analysis // Vaccine. 2018. Vol. 36. No 23. P.3199-3207. doi: 10.1016/j.vaccine.2018.04.063
  15. World Health Organization. Vaccines against influenza: WHO position paper – May 2022 // Wkly Epidemiol. Rec. 2022. Vol. 97, No 19. P. 185-208.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Средняя кратность изменений параметров иммунного ответа, по которым наблюдали наиболее выраженные различия между исследуемыми группами на 7-й день после вакцинации. Цвет столбцов обо- значает специфичность параметра иммунного ответа к подтипу вируса гриппа А или B. Символами -++, -+-, +++ и т. д. обозначены популяции цитокин-продуцирующих CD4+ и CD8+ Т-лимфоцитов: IFNγ-IL2+TNFα+, IFNγ-IL2+TNFα-, IFNγ+IL2+TNFα- и т. д.)

Скачать (202KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Визуализация различий параметров иммунного ответа между группами при помощи метода главных компонент (PCA) на 7-й день после вакцинации. Применена «min-max» нормализация. Все данные расположены на шкале [-1;1] с сохранением исходных расстояний между точками. Цветными символами обозначены значения первых двух главных компонент у каждого участника исследования. Цвет точек обо- значает принадлежность соответствующих наблюдений к группам вакцин «Совигрипп», «Гриппол плюс» или «Ультрикс». Текстом на графике обозначены названия изучаемых параметров иммунного ответа. Символа- ми -++, -+-, +++ и т. д. обозначены популяции цитокин-продуцирующих CD4+ и CD8+ Т-лимфоцитов: IFNγ- IL2+TNFα+, IFNγ-IL2+TNFα-, IFNγ+IL2+TNFα- и т. д. Цвет текста обозначает специфичность того или иного па- раметра иммунного ответа к вирусам гриппа подтипа A или B. Пунктирные линии вокруг вершин векторов ограничивают кластеры переменных, характеризующихся близкими значениями факторных нагрузок на две первые главные компоненты

Скачать (178KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Средняя кратность изменений параметров иммунного ответа, по которым наблюдались наи- более выраженные различия между исследуемыми группами на 21-й день после вакцинации. Обозначения те же, что на рис. 1

Скачать (211KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Визуализация различий между группами при помощи метода главных компонент (PCA) на 21-й день после вакцинации. Обозначения те же, что на рис. 2

Скачать (192KB)
Метаданные

© Васильев К.А., Шурыгина А.С., Сергеева М.В., Романовская-Романько Е.А., Кривицкая В.З., Амосова И.В., Варюшина Е.А., Бузицкая Ж.В., Стукова М.А., Лиознов Д.А., 2023