Антигенный дрейф коклюшного микроба

12.01.2008

В России проведены сходные исследования. Было показано, что из современных штаммов B. pertussis, выделенных в Санкт-Петербурге в 1998 - 2000 годах, две трети отличались от штаммов 1960-х годов (в том числе используемых при производстве вакцин АКДС) по ЭФПП-профилям и структуре гена пертактина и полностью (100%) - по структуре гена ptxS1 (у современных штаммов -аллель А, у вакцинных и выделенных в довакци-нальный период - В и D) [1, 3].

В процессе наблюдения за коклюшной инфекцией было установлено, что, несмотря на вакцинацию, заболеваемость коклюшем увеличивается в ряде стран: в Австралии, Канаде, Нидерландах и США [7, 9, 10, 16]. Возникло предположение о возможной связи тяжести течения заболевания с изменением антигенных детерминант в популяции циркулирующих штаммов B. pertussis, что в свою очередь способствовало увеличению заболеваемости [19, 27, 28, 32]. Коклюшный токсин и пертактин являются двумя важными факторами вирулентности

B. pertussis, которые обуславливают протективный иммунитет у животных и людей [14, 20, 21].

В работе Ф.Р. Моои и соавт. были проанализированы антигенные сдвиги и выявлены изменения в структуре популяции В. pertussis [27]. Основное внимание фокусировалось на двух белках В. pertussis: пертактине (P69) и коклюшном токсине (КТ), которые входят в состав бесклеточных вакцин и обуславливают протективный иммунитет у человека. Р69 содержит звено - аргинин-глицин-аспарагиновая кислота (АГА), - которое участвует в адгезии к клеткам хозяина [13, 15, 23]. Коклюшный токсин состоит из пяти субъединиц (S1 - S5); токсические, каталитические функции локализованы в S1-субъединице, которая включает 23 аминокислоты [25, 26, 29]. Подобно Р69, коклюшный токсин экскретируется, обладает различными биологическими активностями, но слабо связан с внешней мембраной. Как Р69, так и коклюшный токсин являются компонентами бесклеточных вакцин, и следовательно, важно было определить наличие антигенных вариаций в этих белках.

Изменения в субъединице S1 коклюшного токсина наблюдали и ранее, при изучении ограниченного числа штаммов [8]. Ф.Р. Моои и соавт. изучили вариации аминокислотных последовательностей в субъединице S1 коклюшного токсина и пертактина Р69, используя штаммы, выделенные от заболевших лиц с 1949 по 1996 год [28]. Для анализа генов prn и ptxS1 использовался метод секвенирования. Анализ последовательностей генов, кодирующих Р69 и S1-KT, позволил обнаружить три варианта Р69 и три варианта S1-аминокислотных последовательностей. Полиморфизм в Р69 был связан с областью, включающей повторы и локализованной в проксимальной части молекулы по отношению к звену АГА. Изучили встречаемость трех типов пер-тактина Р69 в различные годы. В штаммах, выделенных с 1949 по 1980 год, обнаружили только тип Р69А (этому типу соответствует аллель prn1). В 1981 году появились два новых типа пертактина Р69В (которым соответствует аллель prn2). Количество штаммов, содержащих эти типы пертакти-на, оставалось более или менее постоянным до 1988 года и составило 20 - 30% всех изолятов.

С 1989 года процент штаммов, содержащих эти типы пертактина, начал увеличиваться и достиг 90% всех изолятов. Вариации в S1 наблюдали в двух областях, которые ранее идентифицировали как эпитопы, взаимодействующие с В- и Т-клетками. Три варианта аминокислотных последовательностей S1 были представлены S1A, и S1D. Все мутации, наблюдаемые в гене S1, обуславливали аминокислотные замены. В ранее опубликованных работах гены S1 из некоторых штаммов B. pertussis были секвенированы и обнаруживали небольшие различия в своих последовательностях. Сравнение последовательностей S1 позволило установить, что с 1949 по 1954 год в нидерландской популяции B. pertussis присутствовало два типа S1 - и S1D. Тип был обнаружен в 58%, 20% и 12% штаммов с 1949 по 1954 год, с 1978 по 1985 и с 1990 по 1996 год соответственно. Другой тип, S1 - S1D, выявлялся с 1949 по 1954 год и не был идентифицирован в более поздние сроки. С 1978 по 1985 год новый тип, S1 - S^, был идентифицирован в 80% изолятов. Частота встречаемости типа отмечена в 88% изолятов с 1990 по 1996 год. Варианты Р69 и S1, включенные в нидерландскую цельноклеточную вакцину, выявлялись в 100% штаммов, выделенных в 1950-е годы. Однако «невакцинные» Р69 и S1, обнаруженные в 90% штаммов, идентифицированных с 1990 по 1996 год, постепенно заменяли «вакцинные».