Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI52010.15789/2220-7619-2017-2-203-208SHORT COMMUNICATIONSКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯTHE ANTIGEN-SPECIFIC CELL IN VITRO TESTS FOR POST-VACCINATION ANTIPLAGUE IMMUNITY FORMATIONИСПОЛЬЗОВАНИЕ АНТИГЕНСПЕЦИФИЧЕСКИХ КЛЕТОЧНЫХ ТЕСТОВ IN VITRO ДЛЯ ОЦЕНКИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОСТВАКЦИНАЛЬНОГО ПРОТИВОЧУМНОГО ИММУНИТЕТАKulichenkoA. N.КуличенкоА. Н.
Russian Federation

RAS Corresponding Member, PhD, MD (Medicine), Professor, Director,

Stavropol

член-корреспондент РАН, д.м.н., профессор, директор,

Ставрополь

AbzaevaN. V.АбзаеваН. В.
Russian Federation

PhD (Biology), Head of the Laboratory of Plague Vaccine Research and Production,

Stavropol

к.б.н., зав. научно-производственной лабораторией чумных вакцин,

Ставрополь

GostischevaS. E.ГостищеваС. Е.
Russian Federation

Researcher, Laboratory of Plague Vaccine Research and Production,

355035, Stavropol, Sovietskya str., 13–15

научный сотрудник научно-производственной лаборатории чумных вакцин,

355035, г. Ставрополь, ул. Советская, 13–15

snipchi@mail.stv.ruRakitinaE. L.РакитинаЕ. Л.
Russian Federation

PhD (Medicine), Leading Researcher, Department of Clinical Immunology and Pathomorphology of Especially Dangerous Infectious Diseases, Laboratory of Brucellosis,

Stavropol

к.м.н., ведущий научный сотрудник сектора иммунологии и патоморфологии особо опасных инфекционных заболеваний лаборатории бруцеллеза,

Ставрополь

PonomarenkoD. G.ПономаренкоД. Г.
Russian Federation

PhD (Biology), Head of the Laboratory of Brucellosis,

Stavropol

к.б.н., зав. лабораторией бруцеллеза,

Ставрополь

KostuchenkoM. V.КостюченкоМ. В.
Russian Federation

Researcher, Department of Clinical Immunology and Pathomorphology of Especially Dangerous Infectious Diseases, Laboratory of Brucellosis,

Stavropol

научный сотрудник сектора иммунологии и патоморфологии особо опасных инфекционных заболеваний лаборатории бруцеллеза,

Ставрополь

Stavropol Plague Control Research InstituteФКУЗ Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора19062017722032081906201719062017Copyright ©; 2017, Kulichenko A.N., Abzaeva N.V., Gostischeva S.E., Rakitina E.L., Ponomarenko D.G., Kostuchenko M.V.Copyright ©; 2017, Куличенко А.Н., Абзаева Н.В., Гостищева С.Е., Ракитина Е.Л., Пономаренко Д.Г., Костюченко М.В.2017Kulichenko A.N., Abzaeva N.V., Gostischeva S.E., Rakitina E.L., Ponomarenko D.G., Kostuchenko M.V.Куличенко А.Н., Абзаева Н.В., Гостищева С.Е., Ракитина Е.Л., Пономаренко Д.Г., Костюченко М.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/520

The possibility of post-vaccination anti-plague immunity evaluation was researched using antigen-stimulated cells tests in vitro and cytometry analysis. The object of study — the blood samples of 17 people immunised by the live plague vaccine (Yersinia pestis EV) epicutaneously. Blood taking was carried out before vaccination and after immunisation on 7 and on 21 days, in 3 and in 6 months. Intensity antigen reactivity of lymphocytes was detected by cell tests in vitro, analysing markers of early (CD45+CD3+CD25+) and late (CD45+CD3+HLA-DR+) lymphocyte activation using flow cytometry. The complex of water-soluble Y. pestis antigens and allergen — pestin PP was tested as antigen. The high stimulating potential was defined of the water-soluble antigens Y. pestis complex. It is shown that coefficient of stimulation of relative level T- lymphocytes which express receptors for IL-2 was positive for all observation times after immunisation. The coefficient of stimulation had maximum values at 21 days (56.37%) and at 3 (47.41%) months. In identifying HLADR-positive lymphocytes before vaccination, the negative coefficient of stimulation was indicated on 7 and 21 days and the positive coefficient of stimulation was indicated at 3 and at 6 months. Analysis of intensity expression of early and late lymphocyte activation markers dynamics showed the possibility and prospect of application of cellular in vitro tests for the laboratory evaluation of specific reactivity of cellular immunity in both the early (7 days) and late (6 months) periods after vaccination. The results can be the basis for developing a new algorithm for assessment of immunological effectiveness of vaccination people against plague. It is the algorithm based on the identification of lymphocyte activation markers by antigen stimulation in conditions in vitro.

Изучена возможность оценки поствакцинального противочумного иммунитета с использованием антигенстимулированных клеточных тестов in vitro и цитометрического анализа. Объект исследования — образцы крови 17 человек, иммунизированных накожно вакциной чумной живой из штамма Yersinia pestis EV. Взятие крови осуществляли: до вакцинации и после иммунизации на 7 и 21 сутки, через 3 и 6 месяцев. Интенсивность антигенреактивности лимфоцитов выявляли в клеточных тестах in vitro, анализируя маркеры ранней (CD45+CD3+CD25+) и поздней (CD45+CD3+HLA-DR+) активации лимфоцитов с использованием проточной цитофлуориметрии. В качестве антигенов испытывали комплекс водорастворимых антигенов чумного микроба и аллерген — пестин ПП. Установлен высокий стимулирующий потенциал у комплекса водорастворимых антигенов Y. pestis. Показано, что коэффициент стимуляции относительного содержания Т-лимфоцитов, экспрессирующих рецепторы к IL-2, после вакцинации во все сроки наблюдения был положительный, при этом наибольших значений он достигал на 21 сутки (56,37%) и через 3 месяца (47,41%). При выявлении HLA-DR-позитивных лимфоцитов до вакцинации, на 7 и 21 сутки отмечается отрицательный коэффициент стимуляции, через 3 и 6 месяцев коэффициент стимуляции был положительный. Анализ динамики интенсивности экспрессии маркеров ранней и поздней активации лимфоцитов показал возможность и перспективу применения клеточных тестов in vitro для лабораторной оценки специфической реактивности клеточного иммунитета как на ранних (7 суток), так и поздних (6 месяцев) сроках после вакцинации. Полученные результаты могут быть основанием для разработки нового алгоритма оценки иммунологической эффективности вакцинации контингентов против чумы, основанного на выявлении маркеров активации лимфоцитов при стимуляции антигеном в условиях in vitro.

specific plague preventioncellular immunityevaluation of the effectiveness of vaccinationlymphocyte activation markersYersinia pestis antigensstimulating coefficientспецифическая профилактика чумыклеточный иммунитетоценка эффективности вакцинациимаркеры активации лимфоцитовантигены Yersinia pestisкоэффициент стимуляции1. Афанасьев Е.Н., Таран И.Ф., Тюменцева И.С. Антигенная структура бруцелл. Сообщение I. Сравнительная оценка методов выделения водорастворимых антигенов бруцелл. Cтаврополь, 1986. 16 с. [Afanasiev E.N., Taran I.F., Tyumentseva I.S. Antigennaya struktura brutsell. Soobshchenie I. Sravnitel’naya otsenka metodov vydeleniya vodorastvorimykh antigenov brutsell [Antigenic structure of Brucella. Report I. Comparative evaluation of methods for the isolation of Brucella water-soluble antigens]. Stavropol, 1986. 16 p.]2. Балахонов С.В. Случай заболевания человека чумой в Кош-Агачском районе Республики Алтай в 2015 г. Сообщение 1. Клинико-эпидемиологические и эпизоотологические аспекты // Проблемы особо опасных инфекций. 2016. № 1. С. 55–60. [Balakhonov S.V. The case of human plague in Kosh-Agach district of the Altai Republic in 2015. Report 1. Clinical, epidemiological and epizootological aspects. Problemy osobo opasnykh infektsiy = Problems of Particularly Dangerous Infections, 2016. no. 1, pp. 55–60. (In Russ.)]3. Белобородов Р.А., Тараненко Т.М., Бахрах Е.Э., Муравьева Н.К., Дудкова В.К. Эффективность компонентов пестина ПП при определении корреляции аллергической реактивности и приобретенной резистентности к чуме // Проблемы особо опасных инфекций. 1974. № 6 (40). С. 51–54. [Beloborodov R.A., Taranenko T.M., Bachrach E.E., Muravieva N.K., Dudkova V.K. Efficiency pestina PP components in determining the correlation of allergic reactivity and acquired resistance to the plague. Problemy osobo opasnykh infektsiy = Problems of Particularly Dangerous Infections, 1974, no. 6 (40), pp. 51–54. (In Russ.)]4. Богачева Н.В., Крючков А.В., Дармов И.В., Воробьев К.А., Печенкин Д.В., Елагин Г.Д., Колесников Д.П. Экспериментальная оценка методом проточной цитофлюорометрии уровня клеточной иммунологической памяти у лиц, вакцинированных против чумы и сибирской язвы // Клиническая лабораторная диагностика. 2013. № 11. С. 48–53. [Bogacheva N.V., Kryuchkov A.V., Darmov I.V., Vorobiev K.A., Petchenkin D.V., Elagin G.D., Kolesnikov D.P. Experimental evaluation using flow cytofluorometry level cell immunological memory in individuals vaccinated against plague and anthrax. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika = Clinical Laboratory Diagnostics, 2013, no. 11, pp. 48–53. (In Russ.)]5. Коробкова Е.И. Живая противочумная вакцина. М.: Медгиз, 1956. 205 с. [Korobkova E.I. Zhivaya protivochumnaya vaktsina [Live plague vaccine]. M.: Medgiz, 1956. 205 p.]6. Кравцов А.Л., Шмелькова Т.П., Щуковская Т.Н. Влияние противочумной вакцинации на функциональную активность клеток врожденного иммунитета человека // Проблемы особо опасных инфекций. 2011. № 107. С. 77–80. [Kravtsov A.L., Shmelkova T.P., Schukovskaya T.N. Effect of anti-plague vaccination in the functional activity of the human innate immune cells. Problemy osobo opasnykh infektsiy = Problems of Particularly Dangerous Infections, 2011, no. 107, pp. 77–80. (In Russ.)]7. Ляпина А.М., Федорова В.А., Хижнякова М.А., Телепнев М.В., Мотин В.Л. Рекомбинантные полипептиды как биомаркеры оценки иммунологической эффективности вакцинации живой чумной вакциной у людей // Медицинский академический журнал. 2012. Т. 12, № 3. С. 85–87. [Lyapina A.M., Fedorova V.A., Khizhnyakova M.A., Telepnev M.V., Motin V.L. Recombinant polypeptide biomarkers assess immunological effectiveness of vaccination of live plague vaccine in humans. Meditsinskii akademicheskii zhurnal = Medical Aсademical Journal, 2012, vol. 12, no. 3, pp. 85–87. (In Russ.)]8. Попова А.Ю., Кутырев В.В., Балахонов С.В., Ежлова Е.Б., Демина Ю.В., Пакскина Н.Д., Щучинов Л.В., Попов Н.В., Косилко С.А., Дубровина В.И., Корзунов В.М., Михайлов Е.П., Мищенкова А.И., Денисов А.В., Рождественский Е.Н., Бугоркова С.А., Ерошенко Г.А., Краснов Я.М., Топорков В.П., Лудский А.А., Раздорский А.С., Матросов А.Н., Поршаков А.М., Лопатин А.А., Щербакова С.А. Координация мероприятий противочумных учреждений Роспотребнадзора по оздоровлению Горно-Алтайского высокогорного природного очага чумы в 2016 г. // Проблемы особо опасных инфекций. 2016. № 4. С. 5–10. [Popova A.Yu., Kutyrev V.V., Balakhonov S.V., Ezhlova E.B., Demina Yu.V., Pakskina N.D., Shchuchinov L.V., Popov N.V., Kosilko S.A., Dubrovina V.I., Korzunov V.M., Mikhailov E.P., Mishchenkova A.I., Denisov A.V., Rozhdestvenskii E.N., Bugorkova S.A., Eroshenko G.A., Krasnov Ya.M., Toporkov V.P., Ludskii A.A., Razdorskii A.S., Matrosov A.N., Porshakov A.M., Lopatin A.A., Shcherbakova S.A. Coordination of measures of plague control instituons, aimed at rehabilitation and sanitation of Gorno-Altai high-mountain natural plague focus in 2016. Problemy osobo opasnykh infektsiy = Problems of Particularly Dangerous Infections, 2016, no. 4, pp. 5–10. (In Russ.)]9. Тараненко Т.М. Изучение химического состава аллергена пестина ПП. Исследование пестина методом электрофореза // Проблемы особо опасных инфекций. 1968. № 2. С. 154–157. [Taranenko Т.М. Study of the chemical composition of the allergen Pestin PP. Pestin study by electrophoresis. Problemy osobo opasnykh infektsiy = Problems of Particularly Dangerous Infections, 1968, no. 2, pp. 154–157. (In Russ.)]10. Фирстова В.В., Бахтеева И.В., Титарева Г.М., Зырина Е.В., Иванов С.А., Киселева Н.В., Копылов П.Х., Анисимов А.П., Дятлов И.А. Определение экспрессии маркера ранней активации CD69 на лимфоцитах иммунных мышей после стимуляции их антигенами чумного микроба // Проблемы особо опасных инфекций. 2010. № 103. С. 56–59. [Firstova V.V., Bakhteeva I.V., Titareva G.M., Zyrina E.V., Ivanov S.A., Kiseleva N.V., Kopylov P.Kh., Anisimov A.P., Dyatlov I.A. Determination of CD69 expression of the early activation marker on the lymphocytes of the immune mice after stimulation with antigens of plague microbe. Problemy osobo opasnykh infektsiy = Problems of Particularly Dangerous Infections, 2010, no. 103, pp. 56–59. (In Russ.)]11. Do Y., Didierlaurent A.M., Ryu S., Koh H., Park C.G., Park S., Perlin D.S., Powell B.S., Steinman R.M. Induction of pulmonary mucosal immune responses with a proteinvaccine targeted to the DEC-205/CD205 receptor. Vaccine, 2012, no. 30 (45), pp. 6359–6367. doi: 10.1016/j.vaccine.2012.08.05112. Philipovskiy A.V., Smiley S.T. Vaccination with live Yersinia pestis primes CD4 and CD8 T cells that synergistically protect against lethal pulmonary Y. pestis infection. Infection and Immunity, 2007, vol. 75, no. 2, pp. 878–885. doi: 10.1128/IAI.01529-0613. Rajan T.V. The Gell-Coombs classification of hypersensitivity reactions: a re-interpretation. Trends Immunol., 2003, vol. 24, no. 7, pp. 376-379. doi: 10.1016/S1471-4906(03)00142-X