Иммунобиологические свойства антигенных препаратов Streptococcus pneumoniae и их смесей

Актуальность. Типоспецифический иммунитет не защищает от инфицирования другими серотипами пневмококков. Известен феномен смены серотипов, доминирующих в популяции Streptococcus pneumoniae, отчасти обусловленный интенсивным рекомбинационным процессом и явлением «переключения капсулы». Поэтому разработка серотипнезависимой пневмококковой вакцины является важнейшим направлением в профилактике пневмококковой инфекции. Цель. Исследование иммунобиологических свойств кандидатных компонентов будущей вакцины с серотипнезависимой активностью. Материалы и методы. Для иммунизации мышей использовали препараты капсульного полисахарида пневмококка серотипа 3 (КПС); белоксодержащую фракцию (БСФ), полученную из водного экстракта клеток S. pneumoniae 6B; рекомбинантный пневмолизин (Plу); смеси препаратов (КПС + Plу; КПС + БСФ; БСФ + Plу); конъюгированную вакцину «Превенар-13» (производство Pfizer Inc. США). Мышей иммунизировали внутрибрюшинно, 2-кратно с интервалом 14 дней. В качестве контрольной группы использовали интактных мышей. Для оценки гуморального иммунного IgG ответа использовали метод твердофазного ИФА. Фагоцитарную активность изучали на 7, 14, 21 и 28-й день после второй иммунизации. Уровень цитокинов определяли в сыворотках крови мышей после второй иммунизации через 2, 4, 8 и 24 часа. Результаты. Иммунизация мышей Ply, а также его смесями с КПС и с БСФ вызывала достоверно значимое повышение уровня антител к Ply. Установлено, что не было очевидного уменьшения уровня антиген-специфических антител, когда антигены вводили в комбинации с другими. Пневмолизин, применяемый отдельно или в комбинации с БСФ и КПС, вызывает выработку противовоспалительных цитокинов IL-4, IL-10, а также IL-5, выявляемого на протяжении всего исследования. Это подтверждается при исследовании опсоно-фагоцитарной активности нейтрофилов мышей, иммунизированных КПС + Ply, Ply + БСФ и Ply, в их крови наблюдается значительное повышение числа эозинофилов за счет стимуляции их выработки IL-5. Выводы. В результате проведенных исследований показано, что Ply, применяемый отдельно или в комбинации с КПС и с БСФ, обладает наибольшей иммуногенностью: стимулирует значимое повышение уровня специфических антител, стимулирует выработку иммунорегуляторных цитокинов, влияющих на дифференцировку Th-1 и Th-2.

1. Izu A, Solomon F, Nzenze SA, et al. Pneumococcal conjugate vaccines and hospitalization of children for pneumonia: a time-series analysis, South Africa, 2006–2014. Bulletin of the World Health Organisation. 2017. Vol. 95, N9. P. 618–628. doi:10.2471/BLT.16.187849

2. Feldman C, Anderson R. Recent advances in the epidemiology and prevention of Streptococcus pneumoniae infections [version 1; peer review: 2 approved] // F1000Research. 2020. Vol. 9 (F1000 Faculty Rev), N338. P. 1–10. doi:10.12688/f1000research.22341.1

3. Костюкова Н. Н., Бехало В. А. Факторы патогенности пневмококка и их протективные свойства. Журнал микробиологии и эпидемиологии. 2014. №3, С. 67–77.

4. Løchen A, Croucher NJ, Anderson RM. Divergent serotype replacement trends and increasing diversity in pneumococcal disease in high income settings reduce the benefit of expanding vaccine valency. Scientific Reports. 2020. Vol.10, N1. 18977. doi:10.1038/s41598-020-75691-5

5. Lewnard JA, Hanage WP. Making sense of differences in pneumococcal serotype replacement. The Lancet Infectious Diseases. 2019. Vol. 19, N6. P. e213–e220. doi:10.1016/S1473-3099(18)30660-1

6. Converso TR, Assoni L, André GO, et al. The long search for a serotype independent pneumococcal vaccine. Expert Review of Vaccines. 2020. Vol. 19, N1. P. 57–70. doi:10.1080/14760584.2020.1711055

7. Chan WY, Entwisle C, Ercoli G, et al. A novel, multiple-antigen pneumococcal vaccine protects against lethal Streptococcus pneumoniae challenge // Infection and Immunity. 2019. Vol. 87, N3. P. e00846–18. doi:10.1128/IAI.00846-18

8. Colijn C, Corander J, Croucher NJ.Designing ecologically optimized pneumococcal vaccines using population genomics. Nature Microbiology. 2020. Vol. 5, N3. P. 473–485. doi:10.1038/s41564-019-0651-y

9. Jang AY, Ahn KB, Zhi Y, et al. Serotype-independent protection against invasive pneumococcal infections conferred by live vaccine with lgt deletion // Frontiers in Immunology. 2019. Vol. 10, N1212. P. 1–14. doi:10.3389/fimmu.2019.01212

10. Кукина О.М., Грубер И.М., Ахматова Н.К. и др. Исследование иммунобиологических свойств поверхностных белоксодержащих антигенов Streptococcus pneumoniaе серотипа 6B // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2020. Т.19, №3. С. 21–27. doi:10.31631/2073-3046-2020-19-3-21-27

11. Ванеева Н.П., Ястребова Н.Е. Специфический иммунный ответ к отдельным капсульным полисахаридам S. pneumoniae у здоровых доноров крови и лиц, иммунизированных пневмококковыми вакцинами // Журн. Микробиол. 2015. №5. С. 20–26.

12. Ястребова Н.Е., Ванеева Н.П., Демин А.А. и др. Иммуноферментный анализ антител к нативной и денатурированной ДНК // Иммунология.1987. №5. С. 73–75.

13. Березина Ю .А., Домский И.А., Бельтюкова З.Н. и др. Сравнительный анализ иммунного ответа у лисиц, иммунизированных разными вакцинными препаратами. Вестник КрасГАУ. 2019. №3. С. 97–102.

14. Гланц С.А. Медико-биологическая статистика. М.: Издательство «Практика»; 1999.