Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI1779010.15789/2220-7619-SAS-17790ORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИResearch ArticleSafety and specific activity of the recombinant SARS-CoV-2 allergen (“CoronaDerm-PS”) based on phase I–II clinical trial resultsОценка безопасности и специфической активности рекомбинантного аллергена коронавируса SARS-CoV-2 («КоронаДерм-PS») по результатам I–II фазы клинического исследованияSavinTikhon V.СавинТихон Валерьевич
Russian Federation

Allergologist-Immunologist, Senior Laboratory Assistant, Department of Immunology

врач аллерголог-иммунолог ДПО, старший лаборант кафедры иммунологии

savin@pasteurorg.ruMilichkinaA. M.МиличкинаА. М.
Russian Federation

PhD (Medicine), Head Physician of the Medical Center

к.м.н., главный врач

savin@pasteurorg.ruKrasnovA. A.КрасновА. А.
Russian Federation

DSc (Medicine), Senior Researcher, Department of Biomedical Statistics

д.м.н., старший научный сотрудник отдела биомедицинской статистики

savin@pasteurorg.ruKuznetsovaR. N.КузнецоваР. Н.
Russian Federation

PhD (Medicine), allergologist-immunologist

Associate Professor, Department of Immunology

к.м.н., врач аллерголог-иммунологдоцент кафедры иммунологии

savin@pasteurorg.ruShchederkinaE. E.ЩедеркинаЕ. Е.
Russian Federation

PhD (Medicine), Doctor of Clinical Laboratory Diagnostics, Laboratory of Molecular Genetic Diagnostics

к.м.н., врач клинической лабораторной диагностики лаборатории молекулярно-генетической диагностики

savin@pasteurorg.ruSvarvalA. V.СварвальА. В.
Russian Federation

PhD (Medicine), Senior Researcher, Head of the Pathogens Identification Laboratory

savin@pasteurorg.ruSharovaA. А.ШароваА. А.
Russian Federation

Junior Researcher, Laboratory of Molecular Genetic Monitoring

младший научный сотрудник лаборатории молекулярно-генетического мониторинга

savin@pasteurorg.ruReingardtD. E.РейнгардтД. Э.
Russian Federation

Doctor of Clinical Laboratory Diagnostic, Department of Diagnostics of HIV Infection and AIDS-related Diseases

врач клинической лабораторной диагностики отделения ВИЧ-инфекции и СПИД-ассоциированных заболеваний

savin@pasteurorg.ruOstankovaYu. V.ОстанковаЮ. В.
Russian Federation

PhD (Biology), Head of the Laboratory of immunology and Virology HIV Infection, Senior Researcher of the Laboratory of Molecular Immunology

к.б.н., зав. лабораторией иммунологии и вирусологии ВИЧ-инфекции, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии

savin@pasteurorg.ruGubanovaA. V.ГубановаА. В.
Russian Federation

Doctor of Clinical Laboratory Diagnostics, Central Clinical Diagnostic Laboratory of the Medical Center

врач клинической лабораторной диагностики Центральной клинико-диагностической лаборатории

savin@pasteurorg.ruPetrovaO. A.ПетроваО. А.
Russian Federation

Doctor of Clinical Laboratory Diagnostics

врач клинической лабораторной диагностики Центральной клинико-диагностической лаборатории

savin@pasteurorg.ruZhimbaevaO. B.ЖимбаеваО. Б.
Russian Federation

Physician, Central Clinical Diagnostic Laboratory of the Medical Center

врач Центральной клинико-диагностической лаборатории

savin@pasteurorg.ruRazumovskayaA. P.РазумовскаяА. П.
Russian Federation

Doctor of Clinical Laboratory Diagnostics, Central Clinical Diagnostic Laboratory of the Medical Center

врач клинической лабораторной диагностики Центральной клинико-диагностической лаборатории

savin@pasteurorg.ruDrozdI. V.ДроздИ. В.
Russian Federation

PhD (Biology), Head of the Central Clinical Diagnostic Laboratory

к.б.н., зав. центральной клинико-диагностической лабораторией

savin@pasteurorg.ruRubinsteinA. А.РубинштейнА. А.
Russian Federation

Junior Researcher, Cell Immunology Laboratory, Department of Immunology

младший научный сотрудник лаборатории клеточной иммунологии отдела иммунологии

savin@pasteurorg.ruTrulevA. S.ТрулевА. С.
Russian Federation

PhD (Biology), Researcher, Department of Immunology

к.б.н., научный сотрудник отдела иммунологии

savin@pasteurorg.ruKudryavtsevI. V.КудрявцевИ. В.
Russian Federation

PhD (Biology), Assistant Professor, Department of Immunology, Head of the Cell Immunology Laboratory, Department of Immunology

к.б.н., доцент кафедры иммунологии, зав. лабораторией клеточной иммунологии отдела иммунологии

savin@pasteurorg.ruRiabchenkovaA. A.РябченковаА. А.
Russian Federation

Researcher

научный сотрудник

savin@pasteurorg.ruChirakE. L.ЧиракЕ. Л.
Russian Federation

Researcher

научный сотрудник

savin@pasteurorg.ruChirakE. R.ЧиракЕ. Р.
Russian Federation

Researcher

научный сотрудник

savin@pasteurorg.ruSaenkoA. I.СаенкоА. И.
Russian Federation

Chief Process Engineer

главный технолог

savin@pasteurorg.ruKopatV. V.КопатьВ. В.
Russian Federation

Development Director

директор по развитию

savin@pasteurorg.ruDukhovlinovI. V.ДуховлиновИ. В.
Russian Federation

PhD (Biology), Director of Science

к.б.н., директор по науке

savin@pasteurorg.ruSimbirtsevA. S.СимбирцевА. С.
Russian Federation

RAS Corresponding Member, DSc (Medicine), Professor, Head of the Laboratory of Medical Biotechnology, Professor of the Department of Immunology

член-корреспондент РАН, д.м.н., профессор, зав. лабораторией медицинской биотехнологии, профессор кафедры иммунологии

savin@pasteurorg.ruTotolianA. A.ТотолянА. А.
Russian Federation

RAS Full Member, DSc (Medicine), Professor, Head of the Laboratory of Molecular Immunology, Director, Head of the Department of Immunology

академик РАН, д.м.н., профессор, зав. лабораторией молекулярной иммунологии, директор, зав. кафедрой иммунологии

savin@pasteurorg.ruSt. Petersburg Pasteur InstituteФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени ПастераPavlov First St. Petersburg State Medical UniversityФГБОУ ВО Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения РФSt. Petersburg Pasteur Institute, St. PetersburgФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени ПастераInstitute of Experimental MedicineФГБНУ Институт экспериментальной медициныLLC “ATG Service-Gene”ООО «АТГ Сервис Ген»24102024211220241459009161710202423102024Copyright ©; 2024, Savin T.V., Milichkina A.M., Krasnov A.A., Kuznetsova R.N., Shchederkina E.E., Svarval A.V., Sharova A.А., Reingardt D.E., Ostankova Y.V., Gubanova A.V., Petrova O.A., Zhimbaeva O.B., Razumovskaya A.P., Drozd I.V., Rubinstein A.А., Trulev A.S., Kudryavtsev I.V., Riabchenkova A.A., Chirak E.L., Chirak E.R., Saenko A.I., Kopat V.V., Dukhovlinov I.V., Simbirtsev A.S., Totolian A.A.Copyright ©; 2024, Савин Т.В., Миличкина А.М., Краснов А.А., Кузнецова Р.Н., Щедеркина Е.Е., Сварваль А.В., Шарова А.А., Рейнгардт Д.Э., Останкова Ю.В., Губанова А.В., Петрова О.А., Жимбаева О.Б., Разумовская А.П., Дрозд И.В., Рубинштейн А.А., Трулев А.С., Кудрявцев И.В., Рябченкова А.А., Чирак Е.Л., Чирак Е.Р., Саенко А.И., Копать В.В., Духовлинов И.В., Симбирцев А.С., Тотолян А.А.2024Savin T.V., Milichkina A.M., Krasnov A.A., Kuznetsova R.N., Shchederkina E.E., Svarval A.V., Sharova A.А., Reingardt D.E., Ostankova Y.V., Gubanova A.V., Petrova O.A., Zhimbaeva O.B., Razumovskaya A.P., Drozd I.V., Rubinstein A.А., Trulev A.S., Kudryavtsev I.V., Riabchenkova A.A., Chirak E.L., Chirak E.R., Saenko A.I., Kopat V.V., Dukhovlinov I.V., Simbirtsev A.S., Totolian A.A.Савин Т.В., Миличкина А.М., Краснов А.А., Кузнецова Р.Н., Щедеркина Е.Е., Сварваль А.В., Шарова А.А., Рейнгардт Д.Э., Останкова Ю.В., Губанова А.В., Петрова О.А., Жимбаева О.Б., Разумовская А.П., Дрозд И.В., Рубинштейн А.А., Трулев А.С., Кудрявцев И.В., Рябченкова А.А., Чирак Е.Л., Чирак Е.Р., Саенко А.И., Копать В.В., Духовлинов И.В., Симбирцев А.С., Тотолян А.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/17790

The evaluation of cellular immunity to SARS-CoV-2 is a critical tool for assessing vaccination efficacy and development of post-infectious immunity. According to available studies, virus-specific T cells persist longer than antigen-specific antibodies and play a pivotal role in the effective virus elimination from human body. Current methodologies for assessing virus-specific T cells are mostly based on flow cytometry, which require specialized laboratory equipment and highly trained personnel. An alternative approach involves a skin test conducted to assess delayed-type hypersensitivity (DTH) reactions. For this, there has been developed the “CoronaDerm-PS” substance, a sterile isotonic solution for intradermal administration, containing a recombinant hybrid protein that incorporates regions of SARS-CoV-2 structural proteins S, M, N, and E, produced by a genetically modified E. coli BL21 strain cell culture. Following preclinical studies that demonstrated the safety of the above-noted medication, Phase I and Phase II clinical trials were initiated to evaluate safety and specific activity of “CoronaDerm-PS” in apparently healthy volunteers with SARS-CoV-2 post-vaccination and post-infection immunity. In Phase I clinical trial with COVID-19 unexposed or vaccinated volunteers, the data were obtained demonstrating the safety and good tolerability of the medication, thus enabling the progression to Phase II. The Phase II results provided additional evidence on the preparation’s safety in individuals with SARS-CoV-2 post-vaccination and post-infection immunity, as assessed by clinical and laboratory data. No serious adverse events were observed during the study, and in 93.5% cases, adverse events required no therapeutic or diagnostic intervention. To assess the specific activity of the preparation, the skin test data were compared with the IFNγ production stimulation index for CD4+ T lymphocytes assessed by flow cytometry. The ROC analysis revealed sensitivity magnitude ranging from 76.6% to 84%, and specificity level ranging from 80% to 87.5%. Based on ROC analysis results, “CoronaDerm-PS” can be an informative diagnostic tool (AUC = 0.795), demonstrating high sensitivity (79.8%) and specificity (80.8%), with consistent results across different volunteer cohorts. Analyzing the collected data suggests that “CoronaDerm-PS” is a robust alternative to laboratory methods for evaluating SARS-CoV-2-specific T-cell immunity, with high sensitivity and specificity, suitable for large-scale screening.

Оценка клеточного иммунитета к SARS-CoV-2 является важным инструментом контроля эффективности вакцинации и формирования постинфекционного иммунитета. По данным литературы, вирусспецифические Т-клетки, в отличие от специфических антител, сохраняются более длительный срок и обеспечивают эффективную элиминацию вируса из организма человека. Существующие методы оценки специфических Т-клеток основаны на методике проточной цитометрии, что требует специализированного лабораторного оборудования и высококвалифицированного персонала. Альтернативой данного метода является проведение кожной пробы с оценкой реакции гиперчувствительности замедленного типа. Для проведения кожной пробы был разработан препарат «КоронаДерм-PS», являющийся стерильным изотоническим раствором для внутрикожного введения, содержащим рекомбинантный гибридный белок, включающий участки структурных белков S, M, N, E коронавируса SARS-CoV-2, продуцируемый генетически модифицируемой культурой клеток штамма Escherichia coli BL21. После проведения доклинических исследований, свидетельствовавших о безопасности препарата, было принято решение о проведение I и II фазы клинического исследования с целью оценки безопасности и специфической активности препарата «КоронаДерм-PS» у условно-здоровых добровольцев с поствакцинальным и постинфекционным иммунитетом к SARS-CoV-2. На I фазе проведенного клинического исследования с участием не болевших и не привитых добровольцев были получены данные о безопасности и хорошей переносимости препарата, что позволило провести II фазу исследования. По результатам II фазы получена информация о безопасности препарата у лиц с поствакцинальным и постинфекционным иммунитетом к коронавирусу путем оценки клинических и лабораторных данных. За период исследования серьезных нежелательных явлений не отмечалось, а в 93,5% нежелательные явления не потребовали никаких терапевтических или диагностических вмешательств. Для оценки специфической активности препарата проводилось сравнение результата кожной пробы с полученным индексом стимуляции продукции IFNγ CD4+ Т-лимфоцитами методом проточной цитометрии. По результатам ROC-анализа показатели чувствительности составили от 76,6% до 84%, а показатели специфичности — от 80% до 87,5%. Таким образом, препарат «КоронаДерм-PS» является информативным диагностическим тестом (AUC = 0,795), с высокой чувствительностью (79,8%) и специфичностью (80,8%), показывающий соответствующие результаты в различных группах добровольцев. По результатам анализа полученных данных показано, что препарат «КоронаДерм-PS» является качественной альтернативой лабораторных методов оценки специфического Т-клеточного иммунитета к SARS-CoV-2 с хорошей чувствительностью и специфичностью, в том числе для проведения массового скрининга.

SARS-CoV-2COVID-19coronavirus antigen Cord_PSCD4+ T cellsCD8+ T cellsIFNγT cell immune response“CoronaDerm-PS”SARS-CoV-2COVID-19коронавирусный антиген Cord_PSCD4+ Т-клеткиCD8+ Т-клеткиIFNγТ-клеточный иммунный ответ«КоронаДерм-PS»Копать В.В., Рябченкова А.А., Чирак Е.Л., Чирак Е.Р., Саенко А.И., Колмаков Н.Н., Симбирцев А.С., Духовлинов И.В., Тотолян А.А. Разработка структуры и штамма-продуцента E. coli для антигена, содержащего последовательности белков N, S, M, E коронавируса SARS-CоV-2 // Инфекция и иммунитет. 2023. Т. 13, № 5. C. 653–662. [Kopat V.V., Riabchenkova A.A., Chirak E.L., Chirak E.R., Saenko A.I., Kolmakov N.N., Simbirtsev A.S., Dukhovlinov I.V., Totolian A.A. Designing structure and E. coli strain-producer bearing SARS-CoV-2 N, S, M, E proteinrelated sequence antigen. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2023, vol. 13, no. 4, pp. 653–662. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-DSA-15624Копать В.В., Рябченкова А.А., Чирак Е.Л., Чирак Е.Р., Саенко А.И., Кудрявцев И.В., Трулев А.С., Савин Т.В., Зуева Е.В., Симбирцев А.С., Тотолян А.А., Духовлинов И.В. Разработка технологии очистки, биохимическая и иммунологическая характеристика рекомбинантного химерного антигена для оценки Т-клеточного иммунитета против коронавирусной инфекции // Медицинская иммунология. 2024. Т. 26, № 3. С. 591–606. [Kopat V.V., Riabchenkova A.A., Chirak E.L., Chirak E.R., Saenko A.I., Kudryavtsev I.V., Trulioff A.S., Savin T.V., Zueva E.V., Simbirtsev A.S., Totolian A.A., Dukhovlinov I.V. Purification technology design, biochemical and immunological characteristics of the recombinant chimeric antigen for evaluation of T cell immunity against coronavirus infection. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2024, vol. 26, no. 3, pp. 591–606. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-PTD-2942Савин Т.В., Копать В.В., Рябченкова А.А., Чирак Е.Л., Чирак Е.Р., Саенко А.И., Духовлинов И.В., Сысоева Г.М., Гамалей С.Г., Шимина Г.Г., Таранов О.С., Даниленко Е.Д., Симбирцев А.С., Тотолян А.А. Экспериментальное исследование специфической иммунологической активности и безопасности препарата «КоронаДерм-PS» для оценки клеточного иммунитета против коронавируса SARS-CoV-2 // Инфекция и иммунитет. 2024. Т. 14, № 2. C. 238–250. [Savin T.V., Kopat V.V., Riabchenkova A.A., Chirak E.L., Chirak E.R., Saenko A.I., Dukhovlinov I.V., Sysoeva G.M., Gamaley S.G., Shimina G.G., Taranov O.S., Danilenko E.D., Simbirtsev A.S., Totolian A.A. Experimentally investigated “CoronaDerm-PS”-driven SARS-CoV-2-specific cellular immunity and safety. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2024, vol. 14, no. 2, pp. 238–250. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619- ESO-17661Adamo S., Michler J., Zurbuchen Y., Cervia C., Taeschler P., Raeber M.E., Baghai Sain S., Nilsson J., Moor A.E., Boyman O. Signature of long-lived memory CD8+ T cells in acute SARS-CoV-2 infection. Nature, 2022, vol. 602, no. 7895, pp. 148–155. doi: 10.1038/s41586-021-04280-xBertoletti A., Le Bert N., Tan A.T. SARS-CoV-2-specific T cells in the changing landscape of the COVID-19 pandemic. Immunity, 2022, vol. 55, no. 10, pp. 1764–1778. doi: 10.1016/j.immuni.2022.08.008Kudryavtsev I., Rubinstein A., Golovkin A., Kalinina O., Vasilyev K., Rudenko L., Isakova-Sivak I. Dysregulated immune responses in SARS-CoV-2-infected patients: a comprehensive overview. Viruses, 2022, vol. 14, no. 5: 1082. doi: 10.3390/v14051082Lin Y., Zhu J., Liu Z., Li C., Guo Y., Wang Y., Chen K. Kinetics of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 infection antibody responses. Front. Immunol., 2022, no. 13: 864278. doi: 10.3389/fimmu.2022.864278Mantoux Ch. Intradermo-réaction de la tuberculine. Compt. Rend. Acad. Sci., 1908, vol. 147, pp. 355–357.Matyushenko V., Isakova-Sivak I., Kudryavtsev I., Goshina A., Chistyakova A., Stepanova E., Prokopenko P., Sychev I., Rudenko L. Detection of IFNγ-Secreting CD4+ and CD8+ Memory T Cells in COVID-19 Convalescents after Stimulation of Peripheral Blood Mononuclear Cells with Live SARS-CoV-2. Viruses, 2021, vol. 13, no. 8: 1490. doi: 10.3390/v13081490Sekine T., Perez-Potti A., Rivera-Ballesteros O., Strålin K., Gorin J.B., Olsson A., Llewellyn-Lacey S., Kamal H., Bogdanovic G., Muschiol S., Wullimann D.J., Kammann T., Emgård J., Parrot T., Folkesson E.; Karolinska COVID-19 Study Group, Rooyackers O., Eriksson L.I., Henter J.I., Sönnerborg A., Allander T., Albert J., Nielsen M., Klingström J., Gredmark-Russ S., Björkström N.K., Sandberg J.K., Price D.A., Ljunggren H.G., Aleman S., Buggert M. Robust T Cell Immunity in Convalescent Individuals with Asymptomatic or Mild COVID-19. Cell, 2020, vol. 183, no. 1, pp. 158–168.e14. doi: 10.1016/j.cell.2020.08.017Shao W., Chen X., Zheng C., Liu H., Wang G., Zhang B., Li Z., Zhang W. Effectiveness of COVID-19 vaccines against SARS-CoV-2 variants of concern in real-world: a literature review and meta-analysis. Emerg. Microbes Infect., 2022, vol. 11, no. 1, pp. 2383–2392. doi: 10.1080/22221751.2022.2122582