Иммунитет к вирусу SARS-CoV-2 и его влияние на клеточный состав крови

Актуальность. COVID-19 на сегодняшний день по-прежнему остается проблемой здравоохранения. В большинстве исследований, направленных на изучение иммунитета при COVID-19, внимание обращено на гуморальный иммунитет и в незначительной степени – на клеточный. Практически нет работ, посвященных динамике изменения клеточного состава крови при формировании иммунитета, индуцированного вирусом SARS-CoV-2. Цель. Изучение динамики изменений клеточного состава крови в зависимости от типа сформированного иммунитета на вирус SARS-CoV-2 (естественный, гибридный, прорывной, поствакцинальный). Материалы и методы. В исследовании приняло участие 130 волонтеров. Проведено иммунофенотипирование лейкоцитов периферической крови с использованием проточной цитометрии. В сыворотке с помощью ИФА оценивали наличие специфичных антител IgG к N-белку SARS-CoV-2, общего IgA и цитокинов (IL-4, IL-10, IFN-γ, TNF-α). Результаты и обсуждение. Статистически значимое увеличение BL клеток зарегистрировано у волонтеров с гибридным иммунитетом через 1 месяц (14,0% (12,3–16,4%)) после вакцинации по сравнению со здоровыми волонтерами (9,1% (6,4–10,2%), р = 0,0007) и людьми, перенесшими первичную инфекцию COVID-19 (10,2% (8,3–12,1%), р = 0,0134). У добровольцев с естественным и гибридным иммунитетом, а также у ревакцинированных людей отмечено повышение содержания B1-клеток (CD3-CD19+CD5+CD27-) на протяжении 3–9 месяцев наблюдения. Показано, что повышение В-лимфоцитов с «переключенным» классом синтезируемых антител выявлено у волонтеров с прорывным иммунитетом. У всех участников исследования на протяжении 6–9 месяцев наблюдения регистрировался повышенный уровень Т-лимфоцитов, экспрессирующих HLA-DR. У волонтеров, обладающих прорывным иммунитетом, отмечалось значительное увеличение индекса позитивности при оценке наличия специфических антител класса IgG к N-белку коронавируса по сравнению с волонтерами с естественным и гибридным иммунитетом. Выводы. Вакцинация способствует формированию защитного иммунитета против COVID-19, достаточного для своевременной активации Т-и В-клеток памяти при прорывном иммунитете и поддержания иммунологической эффективности при гибридном иммунитете. Полученные результаты помогают оценить напряженность врожденного и адаптивного иммунитета при COVID-19, а также восполнить пробелы в понимании иммунопатогенеза при этой инфекции.

1. Epsi N.J., Richard S.A., Lindholm D.A., et al. Understanding “Hybrid Immunity”: Comparison and Predictors of Humoral Immune Responses to Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 Infection (SARS-CoV-2) and Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Vaccines./ Clinical Infectious Diseases. 2023 Vol. 76, N3. P. e439–e449. doi:10.1093/cid/ciac392

2. Bobrovitz N., Ware H., Ma X., et al. Protective effectiveness of previous SARS-CoV-2 infection and hybrid immunity against the omicron variant and severe disease: a systematic review and meta-regression./ Lancet Infectious Diseases . 2023 Vol. 23, N5. P. 556–567. doi: 10.1016/S1473-3099(22)00801-5

3. Сизякина Л.П., Андреева И.И., Харитонова М.В. и др. Механизмы формирования гибридного иммунитета у лиц, переболевших COVID-19 и вакцинированных пептидными антигенами SARS-COV-2. Медицинская иммунология. 2022 Т. 24, №3. С. 629–640. doi: 10.15789/1563-0625-MOF-2490

4. Stamatatos L., Czartoski J., Wan Y-H., et al. mRNA vaccination boosts cross-variant neutralizing antibodies elicited by SARS-CoV-2 infection./ Science. 2021 Vol. 372. P. 1413–1418. doi: 10.1126/science.abg9175

5. Топтыгина А.П., Афридонова З.Э., Закиров Р.Ш. и др. Поддержание иммунологической памяти к вирусу SARS-CoV-2 в условиях пандемии. Инфекция и иммунитет. 2023 Т. 13, №1. C. 55–66. doi: 10.15789/2220-7619-MIM-2009

6. Pérez-Alós L., Hansen C.B., Almagro Armenteros J.J., et al. Previous immunity shapes immune responses to SARS-CoV-2 booster vaccination and Omicron breakthrough infection risk./ Nature Communications . 2023 Vol. 14. P. 5624. doi: 10.1038/s41467-023-41342-2

7. Tatarnikova V.V., Kiseleva N.O., Dubrovina V.I., et al. Immune Profile of COVID-19 Survivors and Contacts During 9 Months: A Cohort Study./ Infectious Diseases & Immunity. 2023 Vol. 3, N4, P. 163–175. doi: 10.1097/ID9.0000000000000100

8. Morbach H., Eichhorn E.M., Liese J.G., et al. Reference values for B cell subpopulations from infancy to adulthood./ Clinical & Experimental Immunology . 2010 Vol. 162, N 2. P. 271–279. doi: 10.1111/j.1365-2249.2010.04206.x

9. Yang A.P., Liu J.P., Tao W.Q., et al. The diagnostic and predictive role of NLR, d-NLR and PLR in COVID-19 patients./ International Immunopharmacology. 2020 Vol. 84. P. 106504. doi: 10.1016/j.intimp.2020.106504

10. Erdogan A., Can F.E., Gönüllü H. Evaluation of the prognostic role of NLR, LMR, PLR, and LCR ratio in COVID-19 patients./ Journal of Medical Virology . 2021 Vol. 93, N9. P. 5555–5559. doi: 10.1002/jmv.27097

11. Zhan L., Liu Y., Cheng Y., et al. Predictive Value of Neutrophil/Lymphocyte Ratio (NLR) on Cardiovascular Events in Patients with COVID-19./ International Journal of General Medicine . 2021 Vol. 14. P. 3899–3907. doi: 10.2147/IJGM.S317380

12. Pulendran B., Maddur M.S. Innate Immune Sensing and Response to Influenza./ Current Topics in Microbiology and Immunology. 2015 Vol. 386. P. 23–71. doi: 10.1007/82_2014_405

13. Qin C., Zhou L., Hu Z., et al. Dysregulation of immune response in patients with COVID-19 in Wuhan, China./ Clinical Infectious Diseases. 2020 V.71, N15. P. 762–768. doi: 10.1093/cid/ciaa248

14. Kudryavtsev I.V., Arsentieva N.A., Korobova Z.R., et al. Heterogenous CD8+ T Cell Maturation and ‘Polarization’ in Acute and Convalescent COVID-19 Patients./ Viruses. 2022 Vol. 14, N9. P. 1906. doi: 10.3390/v14091906

15. Crotty S. Hybrid immunity. COVID-19 vaccine responses provide insights into how the immune system perceives threats./ Science. 2021 Vol. 372, N6549. P. 1392–1393. doi: 10.1126/science.abj2258

16. Bender B.S., Croghan T., Zhang L. et. al. Transgenic mice lacking class I major histocompatibility complex-restricted T cells have delayed viral clearance and increased mortality after influenza virus challenge./ The Journal of experimental medicine. 1992 Vol. 175, N4, P. 1143–1145. doi: 10.1084/jem.175.4.1143

17. Mackenzie C.D., Taylor P.M., Askonas B.A. Rapid recovery of lung histology correlates with clearance of influenza virus by specific CD8+ cytotoxic T cells./ Immunology. 1989 Vol. 67, N3. P. 375–381.

18. Song J-W., Zhang C., Fan X., et al. Immunological and inflammatory profiles in mild and severe cases of COVID-19./ Nature Communications. 2020 Vol. 11, N1. P. 3410. doi: 10.1038/s41467-020-17240-2

19. Taeschler P., Adamo S., Deng Y., et al. T‐cell recovery and evidence of persistent immune activation 12 months after severe COVID‐19./ Allergy. 2022 Vol. 77, N8. P. 2468–2481. doi: 10.1111/all.15372

20. Sun J.C., Beilke J.N., Lanier L.L. Adaptive Immune Features of Natural Killer./ Cells Nature. 2009 Vol. 457, N7229. P. 557–561. doi: 10.1038/nature07665

21. Dan J.M., Mateus J., Kato Y., et al. Immunological memory to SARS-CoV-2 assessed for up to 8 months after infection./ Science. 2021 Vol. 371, N 6529. P. eabf4063. doi: 10.1126/science.abf4063

22. Klinker M.W., Lundy S.K. Multiple Mechanisms of Immune Suppression by B Lymphocytes./ Molecular Medicine. 2012 Vol. 18, N1. P. 123–137. doi: 10.2119/molmed.2011.00333

23. Eiza N., Toubi E., Vadasz Z. Increased T and B Regulatory Cell Function Contributes to the Persistence of HCV and Other Viral Infections./ Israel Medical Association Journal. 2016 Vol. 18, N3-4. P. 159–61.

24. Lundy S.K. Killer B lymphocytes: the evidence and the potential./ Inflammation Research. 2009 Vol. 58. P. 345–357 doi: 10.1007/s00011-009-0014-x

25. Sheikh-Mohamed S., Chao G.Y.C., Isho B. et al. Systemic and mucosal IgA responses are variably induced in response to SARS-CoV-2 mRNA vaccination and are associated with protection against subsequent infection./ Mucosal Immunology. 2022 Vol. 15, N5. P. 799–808. doi: 10.1038/s41385-022-00511-0

26. Ali H., Alahmad B., Al-Shammari A.A., et al. Previous COVID-19 Infection and Antibody Levels After Vaccination./ Front Public Health. 2021 Vol. 9. P. 778243. doi: 10.3389/fpubh.2021.778243

27. Anichini G., Terrosi C., Gandolfo C., et al. SARS-CoV-2 antibody response in persons with past natural infection./ New England of Journal Medicine. 2021 Vol. 385. P. 90–92. doi: 10.1056/NEJMc2103825

28. Saadat S., Rikhtegaran T.Z., Logue J., et al. Binding and neutralization antibody titers after a single vaccine dose in health care workers previously infected with SARS-CoV-2./ Journal of the American Medical Association. 2021 Vol. 325, N14. P. 1467–1469. doi: 10.1001/jama.2021.3341.

29. Krammer F., Srivastava K., Alshammary H., et al. Antibody responses in seropositive persons after a single dose of SARS-CoV-2 mRNA vaccine./ New England of Journal Medicine . 2021 Vol. 384, N14. P. 1372–1374. doi: 10.1056/NEJMc2101667.