Введение к работе
Актуальность проблемы. Грипп, наряду с вирусными гепатитами и ВИЧ-инфекцией, является одной из главных вирусологических проблем. Мировой научной общественностью уделяется огромное внимание разработке методов предотвращения именно этих заболеваний. В настоящее время к самым эффективным способам борьбы с гриппом относят вакцинопрофилактику [Global pandemic influenza action plan to increase vaccine supply, WHO Document Production Services, 2006].
Качество противогриппозных вакцин, как и других вакцинных препаратов, оценивают по трем главным критериям: эпидемиологическая эффективность, безвредность и иммуногенность. До сих пор об иммуногенности гриппозных вакцин судят только по их способности стимулировать продукцию сывороточных антигемагглютинирующих антител. В последнее время развернута дискуссия о достаточности такой оценки [Meeting report: FDA/NIH/WHO public workshop on immune correlates of protection against influenza A viruses in support of pandemic vaccine development, Vaccine 26 (2008) 4299-4303].
Принцип вакцинации основан на создании у людей иммунологической памяти к возбудителю инфекции. За счет вакцинации организм при последующей встрече с патогеном отвечает ускоренной и усиленной мобилизацией факторов иммунной защиты. Поэтому совершенно логично, что главная задача вакцинальной иммунологии должна быть связана именно с оценкой препаратов по индукции иммунологической памяти [Медуницин Н.В., 2004; Welsh R.M. et al, 2004; Halwani R. et al, 2006]. В последние годы это направление активно развивается за рубежом [Lanzavecchia A., Sallusto F., 2005; Halwani R. et al, 2006; Takahashi Y., 2007; Sanz I. et al, 2008; Galli G. et al, 2009]. В России подобные исследования не проводились.
Настоящая работа является первой попыткой комплексной оценки эффективности вакцинации людей по стимуляции В- и Т-клеточной памяти живыми реассортантными вакцинными штаммами, входящими в состав отечественной живой гриппозной вакцины (ЖГВ).
Цель исследования: изучить способность ЖГВ стимулировать В- и Т-клеточную иммунологическую память.
Задачи исследования:
Разработать методические приемы оценки иммунологической памяти у людей.
На материале обследования добровольцев 18-20 лет, привитых ЖГВ и не прививавшихся этой вакциной, а также в экспериментальном исследовании in vivo изучить:
локальную В-клеточную память по критерию авидитета секреторных IgA-антител к вирусам гриппа;
Т-клеточную память по выявлению общих циркулирующих лимфоцитов с мембранными маркерами CD45RO ;
Т-клеточную иммунологическую память по определению уровней вирусспецифических циркулирующих лимфоцитов.
Научная новизна работы. 1. Впервые осуществлено исследование у людей В-клеточной иммунологической памяти к вирусам гриппа А и В по критерию авидитета локальных IgA-антител, включающее оценку количественных характеристик скорости, интенсивности и
прочности образования иммунных комплексов. Показано, что иммунизация ЖГВ повышает эти показатели, т.е. увеличивает продукцию высокоавидных антител в верхнем отделе респираторного тракта.
Впервые проведена оценка ЖГВ по индукции у людей общих циркулирующих Т-лимфоцитов иммунологической памяти фенотипов CD4 CD45RO и CD8 CD45RO . Установлено, что введение ЖГВ вызывает увеличение уровня этих клеток в периферической крови.
Разработана модификация метода TRAP (T-cell recognition of antigen presenting cells by protein capture) для количественного определения у людей и животных специфических к вирусу гриппа А Т-клеток иммунологической памяти. С помощью данной методики показано, что вакцинация ЖГВ индуцирует продукцию этих клеток, отраженную в поствакцинальном увеличении их уровня в периферической крови.
Впервые осуществлено сравнение активности индукции на локальном уровне (назоассоциированная лимфоидная ткань мышей) вирусспецифических Т-клеток памяти при экспериментальной гриппозной инфекции и вакцинации животных живым реассортантным вирусом гриппа. Отмечено, что как при инфекции, так и при вакцинации происходит увеличение уровней вирусоспецифических CD8 CD44 г Т-лимфоцитов памяти в этой лимфоидной ткани.
Практическая значимость работы.
Разработан метод количественного измерения в иммуноферментном анализе авидности IgA-антител к вирусам гриппа А и В в секретах верхних дыхательных путей. Метод дает возможность характеризовать эти иммуноглобулины одновременно по трем параметрам: (і) титры антител; авидность антител с точки зрения (іі) скорости и интенсивности соединения с антигеном, (ііі) прочности соединения с антигеном.
Разработана модификация TRAP для количественного выявления у людей циркулирующих в крови Т-клеток, специфических к вирусу гриппа А.
Эти методы могут быть использованы для оценки индукции В- и Т-клеточной иммунологической памяти у людей, привитых различными гриппозными вакцинами.
Основные положения, выносимые на защиту.
Однократная прививка ЖГВ взрослых лиц, уже контактировавших ранее с возбудителями гриппа, вызывает стимуляцию В- и Т-клеточной иммунологической памяти.
Даже люди практически одного возраста (18 - 20 лет) весьма гетерогенны по показателям предвакцинального состояния иммунологической памяти к вакцинному штамму вируса гриппа А, входящему в состав ЖГВ.
Обнаружена обратная зависимость между предвакцинальными значениями изученных параметров В- и Т-клеточной иммунологической памяти и их поствакцинальными изменениями.
Имеются значительные расхождения между данными оценки иммунологических свойств ЖГВ по конверсии титров сывороточных антител в РТГА, с одной стороны, и по тестированию поствакцинальных изменений уровней вирусспецифических Т-клеток памяти, с другой.
Личный вклад автора заключается в непосредственном участии в клинических испытаниях, самостоятельном проведении всех лабораторных исследований, анализе материалов, статистической обработке полученных результатов. Вклад соавторов состоит в помощи при отборе волонтеров, проведения вакцинации и сборе материалов в клинических испытаниях с участием добровольцев, а также в освоении и постановке новых методов исследования (Донина С.А., Григорьева Е.П., Петухова Г.Д., Чиркова Т.В.).
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на X Всероссийском Научном Форуме с международным участием им. акад. В.И. Иоффе «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (Санкт-Петербург, 29 мая - 1 июня 2006 г.); Объединенном Иммунологическом Форуме (Санкт-Петербург, 30 июня - 5 июля 2008 г.); The Third European Influenza Conference (Vilamoura, Portugal, September 14 -17, 2008); Школе-Конференции для молодых ученых «Методы культивирования клеток» (Санкт-Петербург, 6-10 октября 2008 г.).
Диссертационная работа апробирована на совместной научной конференции отделов иммунологии и вирусологи НИИЭМ СЗО РАМН «9» апреля 2009 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 3 статьи и 6 тезисов.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, изложения результатов исследования и их обсуждения, выводов и списка цитируемых литературных источников. Работа изложена на 135 страницах текста, включающего 20 таблиц и 15 рисунков. Список цитируемой литературы содержит 175 источников, в том числе 20 отечественных и 155 иностранных.