epidemiologyЭпидемиология и ВакцинопрофилактикаEpidemiology and Vaccinal Prevention2073-30462619-0494«Numicom» LLC10.31631/2073-3046-2024-23-5-63-72epidemiology-2085Research ArticleПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭПИДЕМИОЛОГИИ И ВАКЦИНОПРОФИЛАКТИКИPRACTICAL ASPECTS OF EPIDEMIOLOGY AND VACCINE PREVENTIONСпектр вируснейтрализующих антител у пациентов с COVID-19, заболевших во время циркуляции различных вариантов SARS-CoV-2Neutralizing Antibody Spectrum in COVID-19 Patients who Became Ill During the Circulation of Different SARS-CoV-2 Variantshttps://orcid.org/0000-0003-4106-0184ПылаеваС. К.PylaevaS. K.

София Константиновна Пылаева – младший научный сотрудник клинического отдела

108819, Москва, поселение Московский, поселок Института полиомиелита, домовладение 8, корпус 1. +7 (916) 853-74-94

Pylaeva Sofia K., researcher

Moscow, +7 (916) 853-74-94

pylaevava@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3029-1035КозловскаяЛ. И.KozlovskayaL. I.

Любовь Игоревна Козловская – д. б. н., ведущий научный сотрудник лаборатории полиомиелита и других энтеровирусных инфекций с референс-центром ВОЗ по надзору за полиомиелитом; доцент кафедры организации и технологии производства иммунобиологических препаратов Института трансляционной медицины и биотехнологии

Москва

Lubov I. Kozlovskaya – Dr. Sci. (Biol.)

Moscow

lubov_i_k@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5087-6946ЕровиченковА. А.ErovichenkovA. A.

Александр Анатольевич Еровиченков – д. м. н., профессор, заведующий клиническим отделом

Москва

Aleksandr A. Erovichenkov – Dr. Sci. (Med.), Professor

Moscow

erovichenkov_aa@chumakovs.suhttps://orcid.org/0009-0003-9101-5282СиразоваД. И.SirazovaD. I.

Дина Ильгамовна Сиразова – cтудентка, 2 курс магистратуры по направлению Биотехнология; лаборант-исследователь лаборатории полиомиелита и других ЭВИ с референс-центром ВОЗ по надзору за полиомиелитом

Москва

Dina I. Sirazova

Moscow

dinasirzva@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-1314-0152ШустоваЕ. Ю.ShustovaE. Y.

Елена Юрьевна Шустова – н. с., лаборатория молекулярной биологии вирусов

Москва

Elena Y. Shustova

Moscow

riw.sun@list.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1496-0478АртамоноваЕ. А.ArtamonovaE. A.

Евгения Алексеевна Артамонова – младший научный сотрудник клинического отдела

Москва

Evgenia A. Artamonova

Moscow

e.artamoon@gmail.comСинюгинаА. А.SinyuginaA. A.

Александра Александровна Синюгина – руководитель направления по качеству и инновационным разработкам

Москва

Aleksandra A. Sinyugina

Moscow

asina78@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4551-7535ГордейчукИ. В.GordeychukI. V.

Илья Владимирович Гордейчук – к. м. н., заведующий отделом инновационных биотехнологических препаратов

Москва

Ilya V. Gordeychuk 

Moscow

gordeychuk_iv@chumakovs.suТрощанскийД. В.TroshyanskiyD. V.

Дмитрий Витальевич Трощанский – д. м. н., руководитель информационно-аналитического отдела

Москва

Dmitriy V. Troshyanskiy

Moscow

gkb40@zdrav.mos.ruКосареваЕ. В.KosarevaE. V.

Елена Владимировна Косарева – врач-терапевт, заведующая отделением 23 терапевтического отделения

Москва

Elena V. Kosareva

Moscow

kosarevaalena@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2792-4903СолодовниковаО. Н.SolodovnikovaO. N.

Ольга Николаевна Солодовникова – к. м. н., заместитель главного врача по инфекции

Москва

Olga N. Solodovnikova

Moscow

docsolodovnikova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1589-6423КоготыжевР. К.KogotyzhevR. K.

Рустам Казбекович Коготыжев – заместитель главного врача по онкологии

Москва

Rustam K. Kogotyzhev

Moscow

mr.kogotyjeff@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4267-1745БерестовскаяА. Ю.BerestovskaiaA. U.

Анастасия Юрьевна Берестовская – заведующая клинико-диагностической лабораторией

Москва

Anastasiya U. Berestovskaia

Moscow

berestovskaya@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-3931-1431ТюринИ. Н.TyurinI. N.

Игорь Николаевич Тюрин – к. м. н., заместитель директора по лечебной работе, главный врач

Москва

Igor N. Tyurin – Cand. Sci. (Med.)

Moscow

tyurin.dti@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5166-3280ПроценкоД. Н.ProtsenkoD. N.

Денис Николаевич Проценко – д. м. н., главный врач; заведующий кафедрой анестезиологии и реаниматологии

Москва

Denis N. Protsenko – Dr. Sci. (Med.)

Moscow

ProtsenkoDN@zdrav.mos.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6130-4145ИшмухаметовА. А.IshmukhametovA. A.

Айдар Айратович Ишмухаметов – член-корреспондент РАН, д. м. н., профессор, генеральный директор

Москва

Aydar A. Ishmukhametov

Moscow

sue_polio@chumakovs.suФедеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН (Институт полиомиелита) ; Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова (РНИМУ им. Н. И. Пирогова)РоссияM.P. Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immunobiological Drugs of the Russian Academy of Sciences (Polio Institute) ; Pirogov Russian National Research Medical University of the Ministry of Health of the Russian FederationRussian FederationФедеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН (Институт полиомиелита) ; ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет ; ФГБОУ ДПО Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования Минздрава РоссииРоссияM.P. Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immunobiological Drugs of the Russian Academy of Sciences (Polio Institute) ; Sechenov First Moscow State Medical University of Ministry of Healthcare of the Russian Federation (Sechenov University) ; Russian Medical Academy of Continuing Professional Education of the Ministry of Health of the Russian FederationRussian FederationФедеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН (Институт полиомиелита)РоссияM.P. Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immunobiological Drugs of the Russian Academy of Sciences (Polio Institute)Russian FederationФедеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН (Институт полиомиелита) ; Институт трансляционной медицины и биотехнологии (Сеченовский Университет)РоссияM.P. Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immunobiological Drugs of the Russian Academy of Sciences (Polio Institute) ; Institute for Translational Medicine and Biotechnology (Sechenov UniversityRussian FederationМосковский многопрофильный клинический центр «Коммунарка» Департамента здравоохранения города МосквыРоссияMoscow Multidisciplinary Clinical Center «Kommunarka» of the Moscow Department of HealthRussian FederationРоссийский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова (РНИМУ им. Н. И. Пирогова ; Московский многопрофильный клинический центр «Коммунарка» Департамента здравоохранения города МосквыРоссияPirogov Russian National Research Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation ; Moscow Multidisciplinary Clinical Center «Kommunarka» of the Moscow Department of HealthRussian Federation2024061120242356372Copyright © Пылаева С.К., Козловская Л.И., Еровиченков А.А., Сиразова Д.И., Шустова Е.Ю., Артамонова Е.А., Синюгина А.А., Гордейчук И.В., Трощанский Д.В., Косарева Е.В., Солодовникова О.Н., Коготыжев Р.К., Берестовская А.Ю., Тюрин И.Н., Проценко Д.Н., Ишмухаметов А.А., 20242024Пылаева С.К., Козловская Л.И., Еровиченков А.А., Сиразова Д.И., Шустова Е.Ю., Артамонова Е.А., Синюгина А.А., Гордейчук И.В., Трощанский Д.В., Косарева Е.В., Солодовникова О.Н., Коготыжев Р.К., Берестовская А.Ю., Тюрин И.Н., Проценко Д.Н., Ишмухаметов А.А.Pylaeva S.K., Kozlovskaya L.I., Erovichenkov A.A., Sirazova D.I., Shustova E.Y., Artamonova E.A., Sinyugina A.A., Gordeychuk I.V., Troshyanskiy D.V., Kosareva E.V., Solodovnikova O.N., Kogotyzhev R.K., Berestovskaia A.U., Tyurin I.N., Protsenko D.N., Ishmukhametov A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.epidemvac.ru/jour/article/view/2085

Актуальность. SARS-CoV-2 начал активно циркулировать в человеческой популяции с конца 2019 г. К 2021 г. вирус приобрел более 140 нуклеотидных мутаций и 20 делеций на геном от исходного варианта, выявленного в Ухани. При широкой циркуляции вируса увеличивается доля переболевших, однако неясно насколько хорошо нейтрализующие антитела, сформированные ранними вариантами, нейтрализуют новые линии варианта Омикрон. Цель. Анализ нейтрализующей активности сывороток, собранных от пациентов с диагнозом «COVID-19» в 2020–2021 гг., по отношению к вариантам SARS-CoV-2, циркулировавшим в 2020–2023 гг. Материалы и методы. Проведен анализ нейтрализующей активности 286 сывороток взрослых пациентов разного возраста, переболевших COVID-19 в 2020–2021 гг. во время циркуляции прототипных линий и варианта Дельта SARS-CoV-2, против штаммов исходных линий и варианта Омикрон ВА.1 и ХВВ.1.9. 2. Результаты. Не менее 10% сывороток людей, переболевших COVID-19 во время циркуляции прототипных штаммов, и не менее 50% людей, переболевших во время циркуляции варианта Дельта, содержат антитела, нейтрализующие вариант ХВВ.1.9 Омикрон, циркулировавший в 2023 г. Заключение. Таким образом, часть людей, независимо от возраста, переболевших в 2020–2021 гг., обладают спектром антител, способным нейтрализовать актуальные и, возможно, родственные им варианты SARS-CoV-2, которые сформируются в ближайшем будущем, несмотря на значительные различия в аминокислотной последовательности белка S, накопленные за время циркуляции вируса. Однако не выявлено сильной положительной корреляции между уровнями IgG к рецептор-связывающему домену и титрами вируснейтрализующих антител к SARS-CoV-2, что может затруднять серологическую диагностику COVID-19 и приводить к неправильной оценке защищенности человека и наличия иммунной прослойки к SARS-CoV-2 при проведении популяционных исследований.

SARS-CoV-2 has been actively circulating in the human population since late 2019. During this time, the virus acquired more than 140 nucleotide mutations and 20 deletions per genome from the original variant identified in Wuhan. As the virus circulates, the proportion of re-infected individuals increases, but it is unclear how well neutralizing antibodies formed by infection with early variants neutralize the new Omicron variant lines. We analyzed the neutralizing activity of 286 sera from 286 adult patients with COVID-19 in 2020-2021, during the circulation of the prototypical lines and the Delta variant of SARS-CoV-2, against strains of the original lines and the Omicron ВА.1 and ХВВ.1.9. 2. About 10% of the sera of people who overexperienced COVID-19 while the prototypical strains were circulating and about 50% of people who overexperienced it while the Delta variant was circulating contain antibodies that neutralize Omicron ХВВ.1.9 was circulating in 2023. Thus, a fraction of people, regardless of age, who became infected in 2020-2021 have an antibody spectrum capable of neutralizing current and possibly related SARS-CoV-2 variants that will emerge in the near future. However, no strong positive correlation was found between IgG levels to RBD and NAТ titers to SARS-CoV-2 (R < 0.5), which may complicate serologic diagnosis of COVID-19 and lead to inappropriate assessment of human protection and the presence of an immune layer to SARS-CoV-2 in population-based studies.

SARS-CoV-2COVID-19серологический тестнейтрализующие антителаВНАНАТсвязывающие антителаSARS-CoV-2COVID-19serological testneutralizing antibodiesNATbinding antibodiesReferencesOngoing Johns Hopkins COVID-19 Resources, Доступно на: https://coronavirus.jhu.edu/map.html (дата запроса 01.10.2023)Ongoing Johns Hopkins COVID-19 Resources, Доступно на: https://coronavirus.jhu.edu/map.html (дата запроса 01.10.2023)Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Доступно на: https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019 (дата запроса 17.06.2023)WHO. https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019 (дата запроса 17.06.2023)Carabelli AM, Peacock TP, Thorne LG, Harvey WT, Hughes J; COVID-19 Genomics UK Consortium; Peacock SJ, Barclay WS, de Silva TI, Towers GJ, Robertson DL. SARS-CoV-2 variant biology: immune escape, transmission and fitness. Nat Rev Microbiol. 2023 Mar;21(3):162–177. doi: 10.1038/s41579-022-00841-7. Epub 2023 Jan 18. PMID: 36653446; PMCID: PMC9847462.Carabelli AM, Peacock TP, Thorne LG, Harvey WT, Hughes J; COVID-19 Genomics UK Consortium; Peacock SJ, Barclay WS, de Silva TI, Towers GJ, Robertson DL. SARS-CoV-2 variant biology: immune escape, transmission and fitness. Nat Rev Microbiol. 2023 Mar;21(3):162–177. doi: 10.1038/s41579-022-00841-7. Epub 2023 Jan 18. PMID: 36653446; PMCID: PMC9847462.Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ). Tracking SARS-CoV-2 variants Доступно на: https://www.who.int/activities/tracking-SARS-CoV-2-variants [доступ 23/12/2023]WHO.. Tracking SARS-CoV-2 variants Доступно на: https://www.who.int/activities/tracking-SARS-CoV-2-variants [доступ 23/12/2023]The GISAID Initiative <https://gisaid.org> [доступ 17/06/2023].The GISAID Initiative <https://gisaid.org> [доступ 17/06/2023].Nextstrain SARS-CoV-2 resources. Доступно на: https://nextstrain.org/ncov/open/global/all-time (29.11.2023)Nextstrain SARS-CoV-2 resources. Доступно на: https://nextstrain.org/ncov/open/global/all-time (29.11.2023)Kent SJ, Triccas JA, Davenport MP. Neutralizing antibody levels are highly predictive of immune protection from symptomatic SARS-CoV-2 infection. Nat Med. 2021 Jul;27(7):1205–1211. doi: 10.1038/s41591-021-01377-8. Epub 2021 May 17. PMID: 34002089.Kent SJ, Triccas JA, Davenport MP. Neutralizing antibody levels are highly predictive of immune protection from symptomatic SARS-CoV-2 infection. Nat Med. 2021 Jul;27(7):1205–1211. doi: 10.1038/s41591-021-01377-8. Epub 2021 May 17. PMID: 34002089.Feng S, Phillips DJ, White T, et al. Oxford COVID Vaccine Trial Group. Correlates of protection against symptomatic and asymptomatic SARS-CoV-2 infection. Nat Med. 2021 Nov;27(11):2032–2040. doi: 10.1038/s41591-021-01540-1. Epub 2021 Sep 29. PMID: 34588689; PMCID: PMC8604724.Feng S, Phillips DJ, White T, et al. Oxford COVID Vaccine Trial Group. Correlates of protection against symptomatic and asymptomatic SARS-CoV-2 infection. Nat Med. 2021 Nov;27(11):2032–2040. doi: 10.1038/s41591-021-01540-1. Epub 2021 Sep 29. PMID: 34588689; PMCID: PMC8604724.Khoury DS, Cromer D, Reynaldi A, et al. Neutralizing antibody levels are highly predictive of immune protection from symptomatic SARS-CoV-2 infection. Nat Med. 2021 Jul;27(7):1205–1211. doi: 10.1038/s41591-021-01377-8. Epub 2021 May 17. PMID: 34002089.Khoury DS, Cromer D, Reynaldi A, et al. Neutralizing antibody levels are highly predictive of immune protection from symptomatic SARS-CoV-2 infection. Nat Med. 2021 Jul;27(7):1205–1211. doi: 10.1038/s41591-021-01377-8. Epub 2021 May 17. PMID: 34002089.Planas D, Veyer D, Baidaliuk A, et al. Reduced sensitivity of SARS-CoV-2 variant Delta to antibody neutralization. Nature. 2021;596(7871):276–280.Planas D, Veyer D, Baidaliuk A, et al. Reduced sensitivity of SARS-CoV-2 variant Delta to antibody neutralization. Nature. 2021;596(7871):276–280.Mlcochova P, Kemp SA, Dhar MS, et al. Indian SARS-CoV-2 Genomics Consortium (INSACOG); Genotype to Phenotype Japan (G2P-Japan) Consortium; CITIID-NIHR BioResource COVID-19 Collaboration; Mavousian A, Lee JH, Bassi J, , et al. SARS-CoV-2 B.1.617.2 Delta variant replication and immune evasion. Nature. 2021;599(7883):114–119.Mlcochova P, Kemp SA, Dhar MS, et al. Indian SARS-CoV-2 Genomics Consortium (INSACOG); Genotype to Phenotype Japan (G2P-Japan) Consortium; CITIID-NIHR BioResource COVID-19 Collaboration; Mavousian A, Lee JH, Bassi J, , et al. SARS-CoV-2 B.1.617.2 Delta variant replication and immune evasion. Nature. 2021;599(7883):114–119.Kozlovskaya L, Piniaeva A, Ignatyev G, et al.. Isolation and phylogenetic analysis of SARS-CoV-2 variants collected in Russia during the COVID-19 outbreak. Int J Infect Dis. 2020 Oct;99:40–46. doi: 10.1016/j.ijid.2020.07.024.Kozlovskaya L, Piniaeva A, Ignatyev G, et al.. Isolation and phylogenetic analysis of SARS-CoV-2 variants collected in Russia during the COVID-19 outbreak. Int J Infect Dis. 2020 Oct;99:40–46. doi: 10.1016/j.ijid.2020.07.024.The GISAID Initiative, https://gisaid.org/hcov-19-variants-dashboard/ (дата запроса 01.11.2023)The GISAID Initiative, https://gisaid.org/hcov-19-variants-dashboard/ (дата запроса 01.11.2023)Gordeychuk IV, Kozlovskaya LI, Siniugina AA , et al. Safety and Immunogenicity of Inactivated Whole Virion COVID-19 Vaccine CoviVac in Clinical Trials in 18-60 and 60+ Age Cohorts. Viruses. 2023 Aug 29;15(9):1828. doi: 10.3390/v15091828.Gordeychuk IV, Kozlovskaya LI, Siniugina AA , et al. Safety and Immunogenicity of Inactivated Whole Virion COVID-19 Vaccine CoviVac in Clinical Trials in 18-60 and 60+ Age Cohorts. Viruses. 2023 Aug 29;15(9):1828. doi: 10.3390/v15091828.Временные методические рекомендации порофилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции. Версия 3(03.03.2020)Temporary guidelines for the prevention, diagnosis, and treatment of new coronavirus infections. Version 3(03/03/2020)FanWu, AojieWang, MeiLiu, et al. Neutralizing antibody responses to SARS-CoV-2 in a COVID-19 recovered patient cohort and their implications. Аpril 2020 doi:https://doi.org/10.1101/2020.03.30.20047365.FanWu, AojieWang, MeiLiu, et al. Neutralizing antibody responses to SARS-CoV-2 in a COVID-19 recovered patient cohort and their implications. Аpril 2020 doi:https://doi.org/10.1101/2020.03.30.20047365.Suthar MS, Zimmerman MG, Kauffman RC, et al.Rapid Generation of Neutralizing Antibody Responses in COVID-19 Patients. Cell Rep Med. 2020;1(3):100040.Suthar MS, Zimmerman MG, Kauffman RC, et al.Rapid Generation of Neutralizing Antibody Responses in COVID-19 Patients. Cell Rep Med. 2020;1(3):100040.Huang Q, Han X, Yan J. Structure-based neutralizing mechanisms for SARS-CoV-2 antibodies. EmergMicrobesInfect. 2022;11(1):2412–2422.Huang Q, Han X, Yan J. Structure-based neutralizing mechanisms for SARS-CoV-2 antibodies. EmergMicrobesInfect. 2022;11(1):2412–2422.Li CJ, Chang SC. SARS-CoV-2 spike S2-specific neutralizing antibodies. EmergMicrobesInfect. 2023;12(2):2220582.Li CJ, Chang SC. SARS-CoV-2 spike S2-specific neutralizing antibodies. EmergMicrobesInfect. 2023;12(2):2220582.Mlcochova P, Kemp SA, Dhar MS, et al. SARS-CoV-2 B.1.617.2 Delta variant replication and immune evasion. Nature. 2021;599(7883):114–119.Mlcochova P, Kemp SA, Dhar MS, et al. SARS-CoV-2 B.1.617.2 Delta variant replication and immune evasion. Nature. 2021;599(7883):114–119.Planas D, Veyer D, Baidaliuk A, et al. Reduced sensitivity of SARS-CoV-2 variant Delta to antibody neutralization. Nature. 2021;596(7871):276–280Planas D, Veyer D, Baidaliuk A, et al. Reduced sensitivity of SARS-CoV-2 variant Delta to antibody neutralization. Nature. 2021;596(7871):276–280Liu H, Wilson IA. Protective neutralizing epitopes in SARS-CoV-2. ImmunolRev. 2022;310(1):76–92Liu H, Wilson IA. Protective neutralizing epitopes in SARS-CoV-2. ImmunolRev. 2022;310(1):76–92Chen Y, Zhao X, Zhou H,et al. Antigen-Specific Adaptive Immunity to SARS-CoV-2 in Acute COVID-19 and Associations with Age and Disease Severity.Cell. 2020;183(4):996–1012.e19.Chen Y, Zhao X, Zhou H,et al. Antigen-Specific Adaptive Immunity to SARS-CoV-2 in Acute COVID-19 and Associations with Age and Disease Severity.Cell. 2020;183(4):996–1012.e19.Rydyznski Moderbacher C, Ramirez SI, Dan JM, Grifoni A, et al. Antigen-Specific Adaptive Immunity to SARS-CoV-2 in Acute COVID-19 and Associations with Age and Disease Severity.Cell. 2020;183(4):996–1012.e19.Rydyznski Moderbacher C, Ramirez SI, Dan JM, Grifoni A, et al. Antigen-Specific Adaptive Immunity to SARS-CoV-2 in Acute COVID-19 and Associations with Age and Disease Severity.Cell. 2020;183(4):996–1012.e19.Wang Q, Guo Y, Zhang RM, et al. Antibody neutralisation of emerging SARS-CoV-2 subvariants: EG.5.1 and XBC.1.6. LancetInfectDis. 2023;23(10):e397–e398.Wang Q, Guo Y, Zhang RM, et al. Antibody neutralisation of emerging SARS-CoV-2 subvariants: EG.5.1 and XBC.1.6. LancetInfectDis. 2023;23(10):e397–e398.Qu P, Evans JP, Zheng YM, et al. Evasion of neutralizing antibody responses by the SARS-CoV-2 BA.2.75 variant. CellHostMicrobe. 2022;30(11):1518–1526.e4.Qu P, Evans JP, Zheng YM, et al. Evasion of neutralizing antibody responses by the SARS-CoV-2 BA.2.75 variant. CellHostMicrobe. 2022;30(11):1518–1526.e4.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.