Внимание! Статья адресована врачам-специалистам

Karimdzhanov I.A.¹, Shamansurova E.A.², Kostinov M.P.³, Madrakhimov P.M.⁴

^{1Tashkent Medical Academy, Uzbekistan}

^{2Tashkent Pediatric Medical Institute, Uzbekistan}

^{3Research Institute of Vaccines and Sera named after I.I. Mechnikov, Moscow, Russia}

^{4Urgench branch of the Tashkent Medical Academy, Uzbekistan}

Evaluation of the immunological efficacy

of pneumococcal vaccines in children in Uzbekistan

Резюме. В Узбекистане зарегистрированы два типа пневмококковых вакцин для детей: Превенар-13 («Пфайзер», США) содержит капсульные полисахариды тринадцати серотипов пневмококка (1, 3, 4, 5, 6А, 6B, 7F, 9V, 14, 18C, 19A, 19F, 23F), конъюгированных с генно-инженерным дифтерийным анатоксином и 10-валентная конъюгированная вакцина Пневмосил (Индия), содержащая 10 капсульных полисахаридов 10 серотипов пневмококка (1, 4, 5, 6В, 7F, 9V, 14, 18С, 19F, 23F). До 2020 года вакцинация детей проводилась 13-валентной вакциной Превенар-13, после 2020 года – Пневмосил-10. Мы провели исследование по оценке гуморального иммунного ответа (IgG) к 15 КПС пневмококка в ИФА у детей с пневмониями. Анализ этих же сывороток показал более высокий уровень IgG в поствакцинальный период к вакцине Превенар-13 в большей степени, чем к 10-валентной вакцине (в 1,3–2 раза).

Ключевые слова: пневмококк, капсульный полисахарид, вакцинация, дети, антитела против пневмококка.

Медицинские новости. – 2023. – №10. – С. 44–47.

Summary. Two types of pneumococcal vaccines for children are registered in Uzbekistan: Prevenar-13 (Pfizer, USA) contains capsular polysaccharides of thirteen pneumococcal serotypes (1, 3, 4, 5, 6A, 6B, 7F, 9V, 14, 18C, 19A, 19F, 23F) conjugated with genetically engineered diphtheria toxoid and 10-valent conjugate vaccine Pnevmosil (India). Until 2020, children were vaccinated with the 13-valent vaccine Prevenar-13, after 2020 – Pnevmosil-10. We conducted a study to assess the humoral immune response (IgG) to 15 pneumococcal CPS in ELISA in children with pneumonia, as well as in relatively healthy children. Analysis of the same sera showed a higher level of IgG in the post-vaccination period to the Prevenar-13 vaccine to a greater extent than to the 10-valent vaccine (1.3–2 times).

Keywords: pneumococcus, capsule polysaccharides, children, specific antibodies against capsule polysaccharides, vaccines.

Meditsinskie novosti. – 2023. – N10. – P. 44–47.

Пневмококк является основной причиной заболеваемости и смертности среди детей раннего возраста во всем мире [1, 2, 4]. По степени тяжести течения выделяют инвазивные и неинвазивные формы инфекции [7, 8].

Несомненна экономическая эффективность вакцинации против пневмококковой инфекции [1, 5, 6]. В США в ходе вакцинации в 2001–2010 годов 7-валентной пневмококковой вакциной произошло снижение на 32,3% расходов на лечение ОСО, почти в 2 раза сократились расходы на госпитализацию и амбулаторное посещение у детей раннего возраста, болевших пневмонией [13, 16–18]. Внедрение плановой вакцинопрофилактики против пневмококковой инфекции в России позволило на 35% снизить смертность детей от внебольничных пневмоний, привело к уменьшению заболеваемости острыми средними отитами [9].

Различные авторы описывают разный уровень титров, являющийся защитным от 0,05 до 0,4 мкг/мл, однако большинство исследователей определяли титр через 6–8 недель после прививки, возможно, это необходимо было проводить позже [3, 11, 12]. У некоторых людей отмечается сниженный иммунный ответ на отдельные серотипы пневмококка, входящие в вакцину [9, 11].

В соответствии с календарем профилактических прививок Республики Узбекистан вакцинация проводится детям в плановом порядке в возрасте 2, 3 месяца с минимальным интервалом в 4 недели и введением бустер дозы в 12 месяцев.

Изучение серотипового пейзажа пневмококка после внедрения вакцинации важно для оценки ее эффективности, при этом важно знать уровень специфических антител к каждому полисахаридному компоненту вакцины в сыворотках крови. По данным А.В. Сомовой (2018), наиболее актуальными и значимыми в развитии внебольничной пневмонии серотипами S. pneumoniae были 6: A/B/C/D, 14, 15 A/F и 19F [9]. Анализ серотипов S. pneumoniae, проведенный на территории Казани, выявил преобладание «вакцинных» вариантов – серотипов 3, 6А (4,3%), 6В (3,4%), 14, 19A, 19F (3,4%) и 23F и одного «невакцинного» штамма 33F (3,4%) наиболее актуальными и значимыми в развитии внебольничной пневмонии серотипами S. pneumoniae были 6 A/B/C/D, 14, 15 A/F и 19F [2].

В довакцинальную эру в Узбекистане у больных с пневмонией были выявлены серотипы 1, 3, 5, 6А, 14, 19, причем наиболее часто выделялась серогруппа 6А/В. При сопоставлении серотипов, входящих в состав 13-валентной вакцины (ПКВ-13), с серотипами S. pneumoniae, выделенными от пациентов, перекрытие вакцинными серотипами отмечалось в 78,3% случаев, а перекрытие серотипами, входящими в состав 10-валентной пневмококковой вакцины (ПКВ-10) в 62,7% случаев [4].

При изучении серотипового пейзажа пневмококка через 2–3 года после внедрения вакцинации Превенар-13 в Ташкенте был выявлен только групповой серотип 6А/В/С/D, остальные серотипы не обнаруживались [8]. Выявление серогруппы 6А/В/С/D можно отнести к особенностям пневмококкового пейзажа в нашей стране. Исчезновение наиболее распространенных серотипов пневмококка после вакцинации свидетельствовало об эффективности вакцинации.

Другим показателем иммунного ответа является показатель сероконверсии. Рабочей группой экспертов ВОЗ в качестве иммунологического коррелята эффективности был определен показатель сероконверсии, то есть доля лиц с уровнем типоспецифических антител класса IgG в концентрации выше 0,35 мкг/мл вакцинации [11, 12, 15].

Материалы и методы

С целью оценки гуморального иммунного ответа к пневмококку мы провели исследование крови детей, получивших 3-кратную вакцинацию (2+1) Превенар-13 или 10-валентной вакциной, на присутствие типоспецифических антител класса IgG. Исследование проводили у детей, находившихся на стационарном лечении с диагнозом внебольничная пневмония (26 детей), из них 11 детей получили вакцину до 2020 года (Превенар-13) и 15 детей – 10-валентную вакцину Пневмосил. В качестве контрольной группы были исследованы сыворотки крови 12 детей без пневмонии (дети, находившиеся в стационаре по поводу различных хирургических состояний (вывих предплечья, травма носа, калькулезный холецистит и др.)).

Для анализа сывороток использовали метод твердофазного ИФА. планшеты разборные для ИФА, производства «Greiner» (Германия). Для сорбции пластин навеску каждого из препаратов КПС (1, 3, 4, 5, 6B, 7F, 9N, 9V, 14, 15B, 18C, 19A, 19Fи 23F) растворяли в фосфатно-солевом буферном растворе (ФСБ) с рН=7,2–7,4 до концентрации 5 мкг/мл. Объем вносимого в лунку раствора КПС – 100 мкл. Длительность сорбции – 2 часа при 37 °С и 16–18 час при 8–10 °С. После освобождения лунок от раствора антигена (АГ) в них вносили по 250 мкл ФСБ, содержащего 1% бычьего сывороточного альбумина (БСА), и оставляли на 30 минут при температуре 18–20 °С. После освобождения от раствора в лунки вносили в дублях рабочие растворы анализируемых сывороток. Рабочее разведение сывороток составляло 1:200. В качестве отрицательного контроля использовали пул сывороток 100 клинически здоровых людей в том же разведении. Реакция сывороток с иммуносорбентом (антигеном на полистироле) продолжалась 1 час при 18–20 °С. Затем содержимое лунок вытряхивали, лунки промывали физиологическим раствором, содержащим 4% твина-20. В каждую лунку вносили по 100 мкл рабочего разведения КГ (моноклональные антитела диагностические против IgGчеловека, меченные пероксидазой – производство ООО «Полигност», СПб), разведенного в ФСБ с БСА до соотношения 1:4000 и инкубировали 30 минут при 18–20 °С. После отмывки лунок пластин от несвязавшегося КГ вносили по 100 мкл субстратной смеси, содержащей ТМБ, и через 10 минут останавливали реакцию добавлением 50 мкл 2М HCL. Оптическую плотность определяли при 450 нм. Результаты представлены в величинах ОП, ?ОП и у.е., которые рассчитаны по формуле:

 Nдля взрослых клинически здоровых людей – (ОП_К-+0,25) или до 100 у.е.

Результаты и обсуждение

Проведен анализ иммунологической эффективности иммунизации после плановой вакцинации пневмококковой вакциной Превенар-13 (Пфайзер, США) и 10-валентной пневмококковой конъюгированной вакциной Пневмосил. Для оценки иммунологической эффективности мы определяли специфические анти-SPP IgG антитела к капсульным полисахаридам Streptococcus pneumoniae с помощью ИФА у иммунизированных детей не ранее чем через 2 месяца после последнего введения вакцин. Превенар-13 получили 11 детей, 10-валентную вакцину – 15. В качестве контрольной группы исследовали сыворотки детей, не получавших вакцинацию от пневмококка (n=12).

При анализе сывороток детей с ВП (n=11), вакцинированных 13-валентной вакциной (табл. 1), было установлено, что уровень специфических антител к отдельным КПС в них находится в широком диапазоне значений – от 35 у.е. к КПС Pn 9Nдо 101 у.е. к КПС Pn 23F.

Таблица 1. Иммунологическая эффективность вакцинации против пневмококковой инфекции у детей

Примечание: здесь и в табл. 2 * – достоверность данных по отношению к таковым в контрольной группе, р<0,05; ^ – достоверность данных по отношению к таковым в группе вакцинированных детей до 2020 года, р<0,05.

При этом средний нижний предел для большинства КПС составлял 30–40 у.е., а верхний – около 60–100 у.е. Расчет среднего значения уровня антител показал, что для большинства КПС он находился на уровне 40–50 у.е. (p<0,05). При этом для КПС Pn 23Fбыл больше 100 у.е., что связано с наличием лиц с высоким уровнем антител (АТ) к нему. Проведенные исследования показали, что у всех детей контрольной группы (n=11) определяли диагностически значимый уровень IgG к одному или одновременно к нескольким КПС. При анализе сывороток детей, вакцинированных 10-валентной вакциной, было установлено, что уровень специфических АТ к отдельным КПС находился в более низком диапазоне значений (30–40 у.д.), чем у вакцинированных Превенар-13.

Установлено, что после вакцинации Превенар-13 наиболее часто вырастал уровень IgG к КПС Pn 1, Pn 18C и значительно вырос уровень антител к Pn 23 (в 2 раза), что, вероятно, свидетельствует о более высокой иммуногенности этих КПС в составе Превенар-13. Наиболее слабым было повышение уровня АТ к КПС Pn 3, 4, 6A, 6В, 7F, 9N, 9V, 14, 15B. Дети, вакцинированные 10-валентной вакциной, имели уровни антител к 70% КПС (Pn 1, 3, 4, 6A, 6В, 7F, 9N, 9V, 14, 15B) достоверно ниже, чем вакцинированные Превенар-13. Следует отметить, что у вакцинированных 10-валентной вакциной значительно увеличились уровни антител только к двум КПС (Pn 19Aи 7F).

При анализе сывороток (n=12) конт-рольной группы детей без пневмонии получены результаты, которые представлены в таблице 2.

Таблица 2. Уровень IgG к отдельным капсульным полисахаридам S. pneumoniae и вакцинам Превенар-13 и Пневмосил у вакцинированных и невакцинированных детей (у.е.)

В контрольной группе детей (не получавших вакцинацию) для Pn 1 средний уровень АТ составил 53,2 у.е. (p<0,05) (см. табл. 2). Однако средние значения для КПС Pn 3, 14, 7F, 5, 15В и 19F у непривитых детей были выше в 1,3–1,5 раза. Для других КПС (Pn 6A, 6B, 9N, 4, 9V) разница была недостоверной. Был также проведен анализ частоты повышения уровня антител к каждому КПС в поствакцинальном периоде.

Уровень специфических АТ у этих детей несколько превышал диапазон значений у лиц первых двух групп. Особенностью было то, что нижний предел значений уровня АТ для большинства КПС был более высоким и составлял около 40–60 у.е. Средние значения для всех КПС находились на уровне 41–63 у.е. Эти данные, на наш взгляд, указывают на то, что невакцинированные дети этой группы уже неоднократно встречались с пневмококковой инфекцией. Максимальное увеличение среднего уровня специфических IgG (1,7 раза) наблюдали только к КПС Pn 19F, а минимальное – к КПС Pn 9N. Следует отметить, что вакцина Превенар-13 не содержит КПС Pn 9N, вероятно, поэтому нарастание уровня АТ к этому полисахариду не было отмечено у детей, получивших вакцину.

Таким образом, анализ этих же сывороток показал более высокий уровень IgG в поствакцинальный период к вакцине Превенар-13 в большей степени, чем к 10-валентной вакцине (в 1,3–2 раза). Регистрация IgG к серотипам S. pneumoniae в более высоких значениях, при этом у вакцинированных спустя 5–6 лет связана с иммуномодулирующим эффектом Превенар-13, доказанным в ранее проведенных исследованиях [9–14].

Заключение

При исследовании сывороток крови с помощью иммуноферментного анализа, в основе которого 15 иммуносорбентов, содержащих КПС серогрупп/серотипов пневмококка (1, 3, 4, 5, 6B, 7F, 9N, 9V, 14, 15B, 18C, 19A, 19Fи 23F), показано, что наиболее высокий уровень IgG к 15 КПС пневмококка в довакцинальном периоде демонстрировали сыворотки детей контрольной группы. На втором месте по уровню АТ к КПС пневмококка были сыворотки детей, получивших Превенар-13, а на третьем – сыворотки крови детей, вакцинированных 10-валентной вакциной (см. табл. 2). При этом показатель сероконверсии к КПС был высоким у большинства вакцинированных. У вакцинированных Превенар-13 наиболее высокий уровень антител наблюдался к КПС 23F (более 100 у.е.), наиболее низкий – к КПС отсутствующих в 13-валентной вакцине серотипов (9N, 15В). Как отмечено выше, дети, получившие 10-валентную вакцину, имели уровень антител достоверно ниже, чем у предыдущей группы. Объяснить это можно большей эффективностью 13-валентной вакцины. Сравнительно низкий уровень антител у детей в ВП по сравнению с таковыми в контрольной группе детей без пневмонии позволяет предположить, что вакцинация коммерческими пневмококковыми вакцинами детей с возможно измененным иммунным статусом или болеющих бронхо-легочными заболеваниями зачастую не приводит к повышению уровня специфических АТ ко всем КПС, входящим в состав вакцины. Однако к некоторым серотипам выявлены высокие уровни антител (19А, 23F). Дети контрольной группы демонстрировали высокий уровень специфических антител, объяснить этот факт можно отсутствием у них заболеваний, приводящих к иммунодефицитному состоянию и вследствие этого к хорошему иммунному ответу. Можно предположить, что часть этих лиц переболела пневмококковой инфекцией ранее. Возможна также поликлональная активация иммунного ответа каким-либо другим агентом. Наиболее важным, на наш взгляд, результатом данных исследований была констатация того факта, что после иммунизации пневмококковыми вакцинами в сыворотках многих обследованных отмечается низкий уровень антител к некоторым из использованных нами. Мы не владели сведениями об исходном иммунном статусе этих людей, однако можем предположить, что при неблагоприятной эпидемической ситуации определенная их часть не будет защищена от пневмококковой инфекции.

Таким образом, установлено, что вакцинация коммерческими пневмококковыми вакцинами, хотя и защищает большую часть привитых детей, но в случае инвазивного заболевания у части из них, с возможно измененным иммунным статусом или часто болеющих бронхо-легочными заболеваниями, зачастую снижается уровень специфических АТ ко многим КПС, входящим в состав вакцин.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Баранов А.А., Намазова-Баранова Л.С., Маянский Н.А. и др. // Педиатрическая фармакология. – 2013. – №10(5). – С.6–12.

2. Баязитова Л.Т., Тюпкина О.Ф., Чазова Т.А. и др. // Инфекция и иммунитет. – 2017. – Т.7, №3. – С.271–278.

3. Белошитский Г.В., Королева И.С. // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. – 2014. – Т.1, №74. – С.90–97.

4. Даминов Т.А., Таджиева Н.У., Туйчиев Л.Н. // Инфекция, иммунитет и фармакология. – 2017. – Спец. выпуск. Ч.2. – C.50–55.

5. Инструкция по применению вакцины Превенар-13. ЛП-000798-041016.

6. Иммунизация, вакцины и биологические препараты. Пневмококковаяинфекция. Available from: http://www.who.int/immu-nization/diseases/pneumococcal/ru/ (accessed: 14.07.2020).

7. Лазарева М.А., Куличенко Т.В., Алябьева Н.М. и др. // Вопросы современной педиатрии. – 2015. – Т.14, №2. – С.246–255.

8. Махкамова Г.Т. Роль Streptococcus pneumoniae в этио-логии респираторных заболеваний у детей, эффективность: Автореф. дисс. ... канд. мед. наук. – Ташкент, 2020. – 51 с.

9. Способ формирования иммунологической памяти к антигенам Streptococcus pneumoniae у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких / А.Д. Протасов, А.В. Жестков, М.П. Костинов и др. ПатентРоссийскойФедерациинаизобретение №2544168 от 17.01.2014.

10. Protasov A., Zhestkov A., Kostinov M. Expression of CD45+ receptors in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) after pneumococcal vaccination / 10th International Symposium On Pneumococci and Pneumococcal Diseases. – Glasgow, 2016. – Р.493.

11. Протасов А.Д., Костинов М.П., Жестков А.В. и др. // Терапевтический архив. – 2016. – №5(88). – С.62–69.

12. Protasov A.D., Kostinov M.P., Zhestkov A.V. ERS International Congress. – Milan, 2017.

13. Рыжов А.А., Костинов М.П., Магаршак О.О. // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. – 2004. – №6(19). – С.24–27.

14. Руководство по клинической иммунологии в респираторной медицине / Под ред. М.П. Костинова, А.Г. Чучалина. – М., 2018. – 304 с.

15. Сомова А.В., Романенко В.В., Голубкова А.А. // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. – 2018. – Т.17, №1. – С.25–32.

16. Таточенко В.К. // Вопросы современной педиатрии. – 2007. – Т.6, №1. – С.85–90.

17. Холодок Г.Н., Морозова М.В., Алексеева И.Н. и др. // Журн. микробиол. – 2010. – №4. – С.92–96.

18. Ястребова Н.Е., Грищенко Н.В., Костинов М.П. и др. // Журн. микробиол. – 2012. – №2. – С.12–17.

19. Troeger C., Blacker B., Khalil I.A., et al. // Lancet Infect Dis. – 2018. – Vol.18, N11. – P.1191–1210. doi: https://doi.org/10.1016/S1473-30 99(18)30310-4

20. Wahl B., O’Brien K.L., Greenbaum A., et al. // Lancet Glob Health. – 2018. – Vol.6, N7. – e744–e757. doi: https://doi.org/ 10.1016/S2214-109X(18)30247-X

21. Pneumococcal Disease. Surveillance and Reporting. Available from: https://www.cdc.gov/pneumococcal/surveillance.html (accessed: 14.07.2020).

22. European Centre for Disease Prevention and Control. Invasive pneumococcal disease. In: ECDC. Annual epidemiological report for 2017. Stockholm: ECDC; 2019. Available from: https://www. ecdc.europa.eu/en/publications-data/invasive-pneumococcal-dis-ease-annual-epidemiological-report-2017 (accessed: 14.07.2020).

23. Ouldali N., Varon E., Levy C., et al. // Lancet Infect Dis. – 2020. – Vol.21, N1. – P.137–147. doi: https://doi.org/10.1016/S1473-3099(20)30165-1

24. Desmet S., Lagrou K., Wyndham-Thomas C., et al. // Lancet Infect Dis. – 2021. – Vol.21, N1. – C.127–136. doi: https://doi.org/10.1016/S1473-3099(20)30173-0

Медицинские новости. – 2023. – №10. – С. 44-47.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.