Иммунологическая память к S-белку SARS-CoV-2 сохраняется спустя 4 года после заболевания

Обложка
  • Авторы: Афридонова З.Э.1, Топтыгина А.П.1,2, Семикина Е.Л.3,4
  • Учреждения:
    1. ФБУН «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора
    2. ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»
    3. ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр здоровья детей» Министерства здравоохранения РФ
    4. ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения РФ (Сеченовский Университет)
  • Выпуск: Том 28, № 4 (2025)
  • Страницы: 1033-1038
  • Раздел: КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
  • Дата подачи: 13.04.2025
  • Дата принятия к публикации: 22.06.2025
  • Дата публикации: 28.09.2025
  • URL: https://rusimmun.ru/jour/article/view/17227
  • DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-17227-IMT
  • ID: 17227


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Завершение пандемии COVID-19 не исключило продолжения прорывных инфекций, вызванных мутантными штаммами вируса SARS-CoV-2. Скорость мутаций SARS-CoV-2 выросла с появлением штамма омикрон и превышает таковую у вируса гриппа. Остается неясным, какие уровни IgG-антител способны защитить от новых мутантных SARS-CoV-2 и как долго будет сохраняться иммунная защита. Цель – проследить сохранение гуморального и клеточного иммунитета к антигенам вируса SARS-CoV-2 в течение 4 лет после перенесенного заболевания. 32 взрослых реконвалесцента после COVID-19 ежегодно обследованы на наличие гуморального и клеточного иммунитета к S-белку SARS-CoV-2. Гуморальный иммунитет оценивали методом ИФА, клеточный иммунитет – по экспрессии CD107a на CD8hi лимфоцитах после распознавания антигенов S-белка. Четырехлетнее наблюдение за группой переболевших COVID-19 в 2020 г. (уханьский штамм SARS-CoV-2), находящихся в условиях контактов со свободно циркулирующими новыми мутантными VoC, показало, что через 1 год у всех обследованных сохранялись IgG-антитела к S-белку, преимущественно IgG1 субкласса, но индекс авидности антител едва превысил 50%. После прорывного заболевания, вызванного штаммом омикрон, уровень IgG-антител к S-белку значимо вырос, авидность антител также значимо возросла, а в спектре субклассов появились антитела к S-белку IgG2, IgG3 и IgG4-субклассов. Уровень специфических IgA через 1 год после заболевания снизился относительно уровня после первичного заболевания, но после прорывных инфекций значимо повысился до 4-5 КП. Клеточный иммунитет к S-белку SARS-CoV-2 выявлялся у всех обследованных через 1 год после первичного заболевания. После повторного заболевания штаммом омикрон он значимо увеличился и держался на этом уровне еще год, а на сроке 4 года снизился до уровня, который был через год после заболевания. Таким образом, гуморальный и клеточный иммунитет к S-белку не исчезает, но продолжает активно формироваться, созревать и поддерживаться на уровне, позволяющем при встрече с новым VoC переносить такую встречу либо бессимптомно, либо в виде легкого простудного заболевания. На фоне частых мутаций в S-белке роль Т-клеточных ответов в защите от заболеваний значительно возрастает. При разработке новых вакцин следует опираться на формирование именно клеточного иммунитета.

Полный текст

Введение

Несмотря на официальное завершение пандемии COVID-19, вирус не элиминировался из человеческой популяции. Скорость мутаций SARS-CoV-2 выросла с появлением штамма омикрон и превышает таковую у вируса гриппа [14]. В зависимости от сочетания определенных обстоятельств вирулентность SARS-CoV-2 может повышаться или понижаться [8]. Исследователи связывают прорывы сформированной иммунологической защиты со снижением уровней IgG, специфичных к S-белку вируса [10]. Уже вариант омикрон BA.1 имел 37 мутаций в рецептор-связывающем домене [9], а последующие варианты еще увеличили список мутаций. Известно, что более высокие уровни анти-S-IgG лучше защищают от заражения. Рассчитано, что 75% защиты от инфекции, вызванной штаммами омикрон BA.2 и BA.4/5 обеспечивают соответственно уровни анти-S-IgG 603 и 1148 BAU/мл [11].

Известно, что специфический ответ Т-клеток против антигенов SARS-CoV-2 стабильнее, чем ответ антител [1], и обеспечивает более легкое течение заболевания [13]. Показано, что вирус-специфические Т-клетки памяти обнаруживаются через 22 месяца после появления симптомов COVID-19 [4]. Ответы Т-клеток сохраняются против вариантов вызывающих опасения (VoC), поскольку репертуар Т-клеточных эпитопов значительно шире, чем у В-клеток. При этом наблюдается большее количество клонов CD4+Т-клеток, в сравнении с CD8+ цитотоксическими Т-клетками [5]. Мониторинг поддержания Т-клеточных ответов может выявить ранние тенденции в изменении иммунных ответов и помочь в определении лиц с более высоким риском прорывных инфекций, вызванных VoC.

Цель работы – проследить сохранение гуморального и клеточного иммунитета к антигенам вируса SARS-CoV-2 в течение 4 лет после перенесенного заболевания.

Материалы и методы

В продольном исследовании 32 взрослых, перенесших COVID-19 во второй половине 2020 г. в легкой или среднетяжелой форме, были обследованы каждый год в течение последующих 4 лет на наличие гуморального и клеточного иммунитета к антигенам SARS-CoV-2. Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФБУН МНИИЭМ им. Г.Н. Габричевского (протокол № 58).

Гуморальный иммунитет исследовали методом ИФА с помощью наборов «SARS-CoV-2 IgG количественный-ИФА-БЕСТ» (АО «Вектор-Бест», Новосибирск, РФ). Уровень субклассов IgG к S-антигену SARS-CoV-2 определяли методом ИФА в нашей модификации [3]. Для этого вместо конъюгата из набора использовали меченные пероксидазой анти-IgG1, IgG2, IgG3 и IgG4 моноклональные антитела (ООО «Полигност», Россия) в концентрации 1 мкг/мл. Для определения IgA-антител вместо конъюгата из набора использовали меченые пероксидазой анти-IgA антитела (ООО «Полигност», Россия) в концентрации 1 мкг/мл. Авидность антител определяли с использованием тех же наборов, в нашей модификации [2]. Для этого исследуемую сыворотку вносили в лунки двух стрипов, после инкубации и отмывки в лунки первого стрипа вносили по 200 мкл физиологического раствора, в лунки второго стрипа – по 200 мкл денатурирующего раствора мочевины, инкубировали 10 мин. После отмывки выполняли все процедуры согласно протоколу к набору «SARS-CoV-2-IgG количественный-ИФА-БЕСТ».

Клеточный иммунитет оценивали по экспрессии CD107a на цитотоксических CD8+ после распознавания ими антигенов S-белка SARS-CoV-2. Для этого в простирилизованные с помощью УФ-облучения лунки панелей от наборов «SARS-CoV-2-IgG-ИФА-БЕСТ» для опытной пробы или в стерильные лунки для контрольной пробы добавляли выделенные с помощью градиентного центрифугирования мононуклеары (2,5х105 на лунку) в среде RPMI-1640 с 10% ЭТС и моноклональные антитела к антигену CD107a-PE-Cy5, инкубировали при 37 °C во влажной атмосфере и 5% CO2 20 ч, окрашивали антителами к антигену CD8-FITC, отмывали и фенотипировали на проточном цитометре BD FACS CantoII (Becton Dickinson, США). Подсчитывали процент клеток CD8hiCD107a+. Уровень спонтанной дегрануляции цитотоксических лимфоцитов не превышал 1% [3].

Рассчитывали медиану (1-3-й квартиль): Me (Q0,25-Q0,75). Уровень IgA представлен в коэффициентах позитивности (КП) как отношение к отрицательному контролю. Корреляции оценивали методом Спирмена. Уровень p < 0,05 расценивали как значимый.

Результаты и обсуждение

Через год после заболевания у всех обследованных сохранялись IgG-антитела к S-белку (табл. 1). В то время защитным уровнем считался 150 BAU/мл. При этом индекс авидности антител едва превысил 50%, что говорит о неполном созревании авидности после первичного заболевания. Все IgG-антитела принадлежали к субкласcу IgG1, что типично для зрелого, сформированного гуморального иммунитета. После появления штамма омикрон все обследуемые перенесли повторный COVID-19 в легкой форме и уровень IgG-антител к S-белку значимо вырос, авидность антител также значимо возросла, а в спектре субклассов появились антитела к S-белку IgG2, IgG3 и IgG4-субклассов. Это свидетельствует о том, что в составе анти-S IgG присутствовали как ранее сформированные антитела к исходным эпитопам, так и вновь синтезированные антитела к мутантным эпитопам. В последующие 2 года вирус SARS-CoV-2 активно мутировал, появилось более полутора десятков мутантных VoC. Люди из наблюдаемой когорты контактировали с этими новыми вирусами, перенося эти бустер-инфекции в легкой форме или бессимптомно. При этом уровень анти-S IgG-антител продолжал значимо прирастать, а индекс авидности через 4 года превысил 80%. На данный момент считают, что защитный уровень анти-S-антител составляет 1148 BAU/ мл [11]. У 10 человек (30%) уровень антител был ниже указанного значения, а у остальных – существенно превышал его. В спектре субклассов вновь абсолютно преобладающим стал IgG1, более 90%. Были получены практически одинаковые коэффициенты корреляции между уровнями анти-S-IgG-антител для всех 4 лет r = 0,58, положительная связь средней силы. А при расчете корреляций между уровнем специфических IgG и их авидности сила связи постепенно нарастала от слабой положительной (r = 0,33) через год после первичного заболевания до сильной положительной (r = 0,88) через 4 года наблюдения.

 

Таблица 1. Параметры иммунитета к S-белку вируса SARS-CoV-2 после перенесенного COVID-19, Me (Q0,25-Q0,75)

Table 1. Parameters of immunity to S protein of SARS-CoV-2 virus after COVID-19, Me (Q0.25-Q0.75)

 

IgG, BAU/мл

IgG, BAU/mL

Авидность, %

Avidity, %

IgG1, %

IgG2, %

IgG3, %

IgG4, %

IgA

(КП)

Positive rate

CD8hiCD107a+, %

1 год

1 year

966

(478-1456)

53,84

(45,06-69,66)

100

0

0

0

0,92

(0,00-3,58)

6,80

(4,61-11,25)

2 года

2 years

1572

(784-2819)*

74,49

(67,50-86,62)*

77,5

4,4

12,4

5,7

3,76

(1,67-6,93)*

8,79

(4,02-15,59)*

3 года

3 years

1569

(751-2719)*

76,10

(64,97-84,78)*

73,7

0,7

22,7

2,9

5,91

(2,37-8,06)*

8,02

(4,3-15,3)*

4 года

4 years

3721

(416-5095)**

83,10

(66,81-92,68)*

91,9

1,4

3,2

3,5

4,82

(1,62-5,98)*

5,56

(2,93-9,34)

Примечание. * – p < 0,05 по отношению к 1 году. ** – p < 0,05 по отношению к другим годам.

Note. *, p < 0.05 in relation to 1 year. **, p < 0.05 in relation to other years.

 

Ранее нами было показано, что уровень анти-S-IgA-антител после первичного заболевания был очень высоким: 8,64 (4,31-15,53) [3], но уже через год после заболевания резко снизился. После перенесенного повторного заболевания, вызванного штаммом омикрон в 2022 г., уровень анти-S-IgA-антител вновь значимо повысился и держался в последующие 2 года на уровне 4-5 КП. Полагают, что бустерные инфекции новыми штаммами VoC могут поддерживать защиту от заражения за счет достаточных для связывания вируса на слизистых оболочках концентраций IgA [6]. В первый год после заболевания не обнаруживалось корреляции между уровнем IgG и IgA-антител к S-белку, а через 3 и 4 года была обнаружена положительная связь средней силы (r = 0,52).

Клеточный иммунитет к S-белку SARS-CoV-2 выявлялся у всех обследованных через 1 год после первичного заболевания. После повторного заболевания штаммом омикрон он значимо увеличился и держался на этом уровне еще год, а на сроке 4 года снизился до уровня, который был через 1 год после заболевания. Известно, что за счет выраженной кросс-реактивности Т-клеточный иммунитет более устойчив к частым мутациям вируса SARS-CoV-2 [7]. Возможно, при разработке новых вакцин следует опираться на формирование именно клеточного иммунитета [12].

Заключение

Таким образом, четырехлетнее наблюдение за группой переболевших COVID-19 в 2020 г. (уханьский штамм SARS-CoV-2) дает основание полагать, что при сохранении циркуляции SARS-CoV-2 в человеческой популяции, адаптивный иммунитет к этому вирусу будет поддерживаться на защитном уровне.

×

Об авторах

Зульфия Энгелевна Афридонова

ФБУН «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора

Email: zuafrid@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8743-5247
SPIN-код: 7835-0397

научный сотрудник лаборатории цитокинов

Россия, Москва

Анна Павловна Топтыгина

ФБУН «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора; ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»

Автор, ответственный за переписку.
Email: toptyginaanna@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-9981-4762
SPIN-код: 8523-5018
Scopus Author ID: 6602424818

д.м.н., главный научный сотрудник, руководитель лаборатории цитокинов ФБУН «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора; профессор кафедры иммунологии биологического факультета ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»

Россия, Москва; Москва

Елена Леонидовна Семикина

ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр здоровья детей» Министерства здравоохранения РФ; ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения РФ (Сеченовский Университет)

Email: semikinaelena@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8923-4652
SPIN-код: 3647-4967

д.м.н., главный научный сотрудник, заведующая лабораторным отделом ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр здоровья детей» Министерства здравоохранения РФ; профессор кафедры педиатрии и детской ревматологии педиатрического факультета ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения РФ (Сеченовский Университет)

Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Афридонова З.Э., Топтыгина А.П., Семикина Е.Л. Сохранение иммунологической памяти к антигенам SARS-CoV-2. Три года наблюдения // Инфекция и иммунитет, 2024. Т. 14, № 1. С. 35-45. [Afridonova Z.E., Toptygina A.P., Semikina E.L. Sustained immunological memory to SARS-CoV-2 antigens. Three years of observation. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2024, Vol. 14, no. 1, pp. 35–45. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-SIM-17596.
  2. Топтыгина А.П., Афридонова З.Э., Закиров Р.Ш., Семикина Е.Л. Поддержание иммунологической памяти к вирусу SARS-CoV-2 в условиях пандемии // Инфекция и иммунитет, 2023. Т. 13, № 1. C. 55-66. [Toptygina A.P., Afridonova Z.E., Zakirov R.Sh., Semikina E.L., Maintaining immunological memory to the SARS-CoV-2 virus during a pandemic. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2023, Vol. 13, no. 1, pp. 55-66. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-MIM-2009.
  3. Топтыгина А.П., Семикина Е.Л., Закиров Р.Ш., Афридонова З.Э. Сопоставление гуморального и клеточного иммунитета у переболевших COVID-19 // Инфекция и иммунитет, 2022. Т. 12, № 3. С. 495-504. [Toptygina A.P., Semikina E.L., Zakirov R. Sh., Afridonova Z.E. Comparison of the humoral and cellular immunity in COVID-19 convalescents. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2022, Vol. 12, no. 3, pp. 495-504. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-COT-1809.
  4. Almendro-Vázquez P., Laguna-Goya R., Paz-Artal E. Defending against SARS-CoV-2: The T cell perspective. Front. Immunol., 2023, Vol.14, pp.1107803. doi: 10.3389/fimmu.2023.1107803.
  5. Dan J.M., Mateus J., Kato Y., Hastie K.M., Yu E.D., Faliti C.E., Grifoni A., Ramirez S.I., Haupt S., Frazier A., Nakao C., Rayaprolu V., Rawlings S.A., Peters B., Krammer F., Simon V., Saphire E.O., Smith D.M., Weiskopf D., Sette A., Crotty S. Immunological memory to SARS-CoV-2 assessed for up to 8 months after infection. Science, 2021, Vol. 371, no. 6529, eabf4063. doi: 10.1126/science.abf4063.
  6. Focosi D., Maggi F., Casadevall A. Mucosal vaccines, sterilizing immunity, and the future of SARS-CoV-2 Virulence. Viruses, 2022, Vol. 14, no. 2, 187. doi: 10.3390/v14020187.
  7. Kundu R., Narean J.S., Wang L., Fenn J., Pillay T., Fernandez N.D., Conibear E., Koycheva A., Davies M., Tolosa-Wright M., Hakki S., Varro R., McDermott E., Hammett S., Cutajar J., Thwaites R.S., Parker E., Rosadas C., McClure M., Tedder R., Taylor G.P., Dunning J., Lalvani A. Cross-reactive memory T cells associate with protection against SARS-CoV-2 infection in COVID-19 contacts. Nat. Commun., 2022, Vol. 13, no. 1, 80. doi: 10.1038/s41467-021-27674-x.
  8. Markov P.V., Ghafari M., Beer M., Lythgoe K., Simmonds P., Stilianakis N.I., Katzourakis A. The evolution of SARS-CoV-2. Nat. Rev. Microbiol., 2023, Vol. 21, no. 6, pp. 361-379.
  9. Martin D.P., Lytras S., Lucaci A.G., Maier W., Grüning B., Shank S.D., Weaver S., MacLean O.A., Orton R.J., Lemey P., Boni M.F., Tegally H., Harkins G.W., Scheepers C., Bhiman J.N., Everatt J., Amoako D.G., San J.E., Giandhari J., Sigal A., Williamson C., Hsiao N.Y., von Gottberg A., De Klerk A., Shafer R.W., Robertson D.L., Wilkinson R.J., Sewell B.T., Lessells R., Nekrutenko A., Greaney A.J., Starr T.N., Bloom J.D., Murrell B., Wilkinson E., Gupta R.K., de Oliveira T., Kosakovsky Pond S.L. Selection analysis identifies clusters of unusual mutational changes in omicron lineage BA.1 that likely impact spike function. Mol. Biol. Evol., 2022, Vol. 39, no. 4, msac061. doi: 10.1093/molbev/msac061.
  10. Mouton W., Oriol G., Compagnon C., Saade C., Saker K., Franc P., Mokdad B., Fleurie A., Lacoux X., Daniel S., Berthier F., Barnel C., Pozzetto B., Fassier J.B., Dubois V., Djebali S., Dubois M., Walzer T., Marvel J., Brengel-Pesce .K, Trouillet-Assant S; Covid ser study group. Combining SARS-CoV-2 interferon-gamma release assay with humoral response assessment to define immune memory profiles. Eur. J. Immunol., 2024, Vol. 54, no. 7, e2451035. doi: 10.1002/eji.202451035.
  11. Nilles E.J., de St Aubin M., Dumas D., Duke W., Etienne M.C., Abdalla G., Jarolim P., Oasan T., Garnier S., Iihoshi N., Lopez B., de la Cruz L., Puello Y.C., Baldwin M., Roberts K.W., Peña F., Durski K., Sanchez I.M., Gunter S.M., Kneubehl A.R., Murray K.O., Lino A., Strobel S., Baez A.A., Lau C.L., Kucharski A., Gutiérrez E.Z., Skewes-Ramm R., Vasquez M., Paulino C.T. Monitoring temporal changes in SARS-CoV-2 spike antibody levels and variant-specific risk for infection, dominican republic, March 2021-August 2022. Emerg. Infect. Dis., 2023, Vol. 29, no. 4, pp. 723-733.
  12. Nowill A.E., Caruso M., de Campos-Lima P.O. T-cell immunity to SARS-CoV-2: what if the known best is not the optimal course for the long run? Adapting to evolving targets. Front. Immunol., 2023, Vol. 14, 1133225. doi: 10.3389/fimmu.2023.1133225.
  13. Sette A., Sidney J., Crotty S. T cell responses to SARS-CoV-2. Annu. Rev. Immunol., 2023, Vol. 41, pp. 343-373.
  14. Wang X., Li J., Liu H., Hu X., Lin Z., Xiong N. SARS-CoV-2 versus Influenza A Virus: Characteristics and Co-Treatments. Microorganisms, 2023, Vol. 11, no. 3, 580. doi: 10.3390/microorganisms11030580.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Афридонова З.Э., Топтыгина А.П., Семикина Е.Л., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № 77 - 11525 от 04.01.2002.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах