CC BY
22
ДИНАМИКА КОНЦЕНТРАЦИИ АНТИТЕЛ К SARS-COV-2 В ТЕЧЕНИЕ 12 МЕСЯЦЕВ ПОСЛЕ ПЕРЕНЕСЕННОЙ ИНФЕКЦИИ COVID-19
Н. А. Маянский1 Е. А. Бржозовская1, С. С. Стоянова1, А. В. Фролков1, Ю. C. Лебедин2
1 Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова, Москва, Россия
2 Общество с ограниченной ответственностью «ХЕМА», Москва, Россия
Формирование и поддержание иммунитета против SARS-CoV-2 является важным условием преодоления пандемии новой коронавирусной инфекции COVID-19. Целью работы было охарактеризовать динамику уровня антител IgG к рецептор-связывающему домену (RBD) SARS-CoV-2 с использованием набора для иммуноферментного анализа (ИФА), откалиброванного при помощи Международного стандарта анти-SARS-CoV-2-иммуноглобулинов (IS-SARS-CoV-2). Концентрацию анти-RBD-IgG измеряли в когорте лиц после выздоровления от COVID-19 с интервалом в месяц в течение 6 месяцев и в точке 12 месяцев с использованием наборов ИФА, откалиброванных IS-SARS-CoV-2; результаты представляли в единицах связывания антител (BAU) на 1 мл. Всего исследовали 97 образцов сыворотки крови от 20 человек с ПЦР-подтвержденной инфекцией SARS-CoV-2. К первому месяцу после заражения средний геометрический титр (GMT) анти-RBD-IgG составил 433 BAU/мл (диапазон 36-25900 BAU/мл). Со временем концентрация IgG против RBD постепенно снижалась, достигая GMT в 68 BAU/мл к 12 месяцу; анти-RBD-IgG сохранялись у 13 из 14 (93%) лиц, обследованных через 12 месяцев после инифицирования. Стандартизированные количественные серологические данные играют важную роль в мониторинге иммунного ответа и облегчают сравнение между исследованиями, создавая основу для поиска общего серологического коррелята иммунной защиты против SARS-CoV-2.
Ключевые слова: SARS-CoV-2, анти-RBD IgG, динамика, концентрация, BAU/мл
Вклад авторов: Н. А. Маянский — концепция, обработка результатов, написание текста; Е. А. Бржозовская — сбор образцов, выполнение ИФА, обработка результатов, подготовка иллюстраций; С. С. Стоянова — сбор образцов, обработка результатов, подготовка иллюстраций; А. В. Фролков — обработка результатов, подготовка рукописи; Ю. С. Лебедин — концепция, выполнение ИФА, редактирование рукописи.
Соблюдение этических стандартов: исследование одобрено этическим комитетом РНИМУ им. Н. И. Пирогова (протокол № 197 от 21 мая 2020 г.).
Для корреспонденции: Николай Андреевич Маянский
ул. Островитянова, д. 1. г. Москва, Россия; [email protected]
Статья получена: 01.02.2022 Статья принята к печати: 14.02.2022 Опубликована онлайн: 20.02.2022 DOI: 10.24075/vrgmu.2022.007
DYNAMIC CHANGES IN THE CONCENTRATION OF ANTI-SARS-COV-2 ANTIBODIES WITHIN 12 MONTHS AFTER RECOVERY FROM COVID-19
Mayanskiy NA1 Brzhozovskaya EA1, Stoyanova SS1, Frolkov AV1, Lebedin YuS2
1 Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow, Russia
2 XEMA LLC, Moscow, Russia
Generation and maintenance of immunity to SARS-CoV-2 is essential for overcoming the pandemic of the novel coronavirus infection COVID-19. The study was aimed to assess the dynamic changes in the levels of IgG antibodies against the SARS-CoV-2 receptor-binding domain (RBD) with the use of the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kits, calibrated using the International Standard for anti-SARS-CoV-2 immunoglobulin (IS-SARS-CoV-2). The concentrations of anti-RBD-IgG were measured in the cohort of individuals, who had recovered from COVID-19, with an interval of a month for 6 months, and at a time point of 12 months, using the ELISA kits, calibrated with the use of IS-SARS-CoV-2; the results were expressed in binding antibody units (BAU) per 1 mL. A total of 97 blood serum samples, obtained from 20 individuals with SARS-CoV-2 infection, confirmed by PCR, were collected. The geometric mean titer (GMT) of anti-RBD-IgG was 433 BAU/mL (range 36-25,900 BAU/mL) within a month after the infection. The concentration of anti-RBD-IgG gradually decreased with time and reached the GMT value of 68 BAU/mL by the 12th month; anti-RBD-IgG persisted in 13 individuals (93%) out of 14, examined 12 months after the infection. The standardized quantitative serological data play a vital part in monitoring the immune response and make in easier to compare the studies, providing the basis for seeking the common serological correlate of the protective immunity to SARS-CoV-2.
Keywords: SARS-CoV-2, anti-RBD IgG, dynamic changes, concentration, BAU/mL
Author contribution: Mayansky NA — concept, data processing, manuscript writing; Brzhozovskaya EA — sample collection, ELISA, data processing, making illustrations; Stoyanova SS — sample collection, data processing, making illustrations; Frolkov AV — data processing, manuscript preparation; Lebedin YuS — concept, ELISA, manuscript editing.
Compliance with ethical standards: the study was approved by the Ethics Committee of the Pirogov Russian National Research Medical University (protocol № 197 dated May 21, 2020).
1X1 Correspondence should be addressed: Nikolay A. Mayanskiy Ostrovitianova, 1, Moscow, Russia; [email protected]
Received: 01.02.2022 Accepted: 14.02.2022 Published online: 20.02.2022
DOI: 10.24075/brsmu.2022.007
Естественное инфицирование и вакцинация против СОУЮ-19 приводят к выработке антител против вирусных антигенов, играющих важную роль в мониторинге иммунного ответа [1]. Хотя ожидается, что приобретенный естественным путем иммунитет к 8АЯ8-СоУ-2 будет длительным [2-3], серологический эквивалент защиты от вируса еще не установлен. Одним из препятствий для определения такого коррелята является отсутствие
стандартизации лабораторных анализов, что, вероятно, объясняет противоречивые литературные данные о серологических исследованиях при 8АЯ8-СоУ-2-инфекции. Недавно ВОЗ ввела Международный стандарт анти-8АЯ8-СоУ-2-иммуноглобулинов (!8-8АЯ8-СоУ-2), который позволяет унифицировать результаты измерения уровня антител к 8АЯ8-СоУ-2, используя единицы !8-8АЯ8-СоУ-2, а именно единицы связывания антител
ORIGINAL RESEARCH I IMMUNOLOGY
(binding antibody units, BAU) [1]. Целью исследования было измерить концентрацию IgG к рецепторсвязывающему домену (RBD) SARS-CoV-2 в разные моменты времени в течение 12-месячного периода в когорте медицинских работников, переболевших SARS-CoV-2-инфекцией, с использованием наборов для иммуноферментного анализа (ИФА), откалиброванных по IS-SARS-CoV-2.
ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ
В исследовании, продолжавшемся с мая 2020 г. по июнь 2021 г., приняли участие сотрудники Российской детской клинической больницы РНИМУ им. Н. И. Пирогова. Критерии включения в исследование: наличие положительного ПЦР-теста на CoVID-19. Критерии исключения: отсутствовали.
В апреле и мае 2020 г. лица с положительным результатом ПЦР на SARS-CoV-2 после возвращения на работу сдавали образец сыворотки с интервалом в месяц для измерения анти-RBD-IgG. Образцы собирали ежемесячно в течение 6 месяцев, а последняя проба была получена через 12 месяцев после положительного результата ПЦР; от каждого участника было получено 4-7 образцов. Собранные образцы хранили при температуре -80 °C.
Все образцы были проанализированы в одной серии в июле 2021 г. с использованием набора ИФА для количественного определения анти-RBD-IgG (XEMA; Россия) [4], откалиброванного при помощи IS-SARS-CoV-2. Аналитический диапазон составлял 15-240 BAU/мл; образцы с концентрацией анти-RBD-IgG >240 BAU/мл дополнительно разводили в 10-100 раз и повторно измеряли в отдельной серии. Положительными считали образцы при уровне анти-RBD-IgG >15 BAU/мл.
Статистическую обработку проводили при помощи пакета программ IBM SPSS Statistics 27.0 (IBM Corp.; США).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Всего в ходе исследования было получено 97 образцов сыворотки у 20 индивидов, в том числе у 14 (70%) женщин, с подтвержденной ПЦР SARS-CoV-2-инфекцией. Медиана возраста составила 50 лет (Q1-Q3, 40-57 лет). Течение COVID-19 у всех участников было легкой или средней степени тяжести, тяжелые случаи отсутствовали.
У трех человек образцы сыворотки были получены за месяц до заражения SARS-CoV-2; в этих образцах анти-RBD-IgG не обнаружены. Через месяц после положительного результата ПЦР SARS-CoV-2 у всех участников присутствовали анти-RBD-IgG в концентрации выше порогового значения, равного 15 BAU/мл, со средним геометрическим титром (GMT) 433 BAU/мл (95% ДИ, 123-1527 BAU/мл; диапазон — 36-25900 BAU/мл) (см. рисунок). В точке 2 месяца медиана GMT имела близкое значение — 456 BAU/мл (95% ДИ, 154-1353 BAU/мл). В дальнейшем концентрация анти-RBD-IgG постепенно снижалась, достигнув медианы GMT 68 BAU/мл (95% ДИ, 35-131 BAU/мл) к 12 месяцу. В промежутке между первым и шестым месяцами все образцы были анти-RBD-IgG-положительными. Из 14 человек, обследованных через 12 месяцев после заражения SARS-CoV-2, 13 (93%) индивидов сохраняли серопозитивность в отношении анти-RBD-IgG с GMT выше 15 BAU/мл. Медиана концентрации анти-RBD-IgG была в 6,7 раза ниже (95% ДИ, 4,4-10,3 раз) через 12 месяцев по сравнению с самой высокой медианой GMT, выявленной на втором месяце после инфицирования SARS-CoV-2.
А
и <
со
□
со се
В
оо 8
а
оо й
1 Г
о во
о» 88
I *
W
Б
и <
□
m ее
-1 (до)
1600 1400 1200 1000 800 600 400 200
-1 (до) 1 г з 4 s е 1г
Месяц после положительного ПЦР-теста
Рис. Концентрация анти-RBD-IgG в зависимости от времени после положительного ПЦР-теста на SARS-CoV-2. (А) Индивидуальные значения 97 образцов и (Б) средние геометрические титры (GMT) с 95%-м ДИ анти-RBD-IgG, выраженные в BAU/мл; пунктирная линия в (А) на уровне 15 BAU/мл указывает порог положительных значений
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
До сих пор было опубликовано лишь несколько исследований, в которых использованы стандартизированные значения количества антител против SARS-CoV-2 после естественной инфекции и/или вакцинации [5-7]. Так, при помощи метода нейтрализации живого вируса показано, что анти-RBD-IgG в концентрации >100 BAU/мл через год после заражения полностью нейтрализовали три вызывающих опасения варианта SARS-CoV-2, что снизило риск повторного заражения этими штаммами вируса [5]. В другом сообщении у вакцинированных м-РНК-вакциной на 14-й день после вакцинации GMT анти-RBD-IgG составлял 7756 BAU/мл [6]. Таким образом, количественные результаты дают основание для поиска общего серологического коррелята иммунной защиты против SARS-CoV-2. Более того, такие данные важны для мониторинга естественного иммунитета и облегчают сравнение иммунного ответа на различные вакцины [1]. Значительные различия и системная погрешность в числовых результатах, выраженных в BAU/мл, при использовании различных тест-систем [7] оправдывают дальнейшие усилия по унификации серологических тестов, выявляющих антитела против SARS-CoV-2.
ВЫВОДЫ
В работе проведена оценка динамики антительного ответа на SARS-CoV-2-инфекцию в ходе формирования естественного иммунитета. Применение IS-SARS-CoV-2
BULLETIN OF RSMU | 1, 2022 | VESTNIKRGMU.RU
13
для калибровки И ФА-тест-системы позволило продемонстрировать изменение концентрации анти-ЯВО !дЭ в широком диапазоне от 36 до 25900 ВАи/мл с максимальным разбросом значений в первые два месяца
Литература
1. Kristiansen PA, Page M, Bernasconi V, Mattiuzzo G, Dull P, Makar K, et al. WHO International Standard for anti-SARS-CoV-2 immunoglobulin. Lancet. 2021; 397: 1347-8. DOI: 10.1016/ S0140-6736(21)00527-4.
2. Wang Z, Muecksch F, Schaefer-Babajew D, Finkin S, Viant C, Gaebler C, et al. Naturally enhanced neutralizing breadth against SARS-CoV-2 one year after infection. Nature. 2021; 595: 426-31. DOI: 10.1038/s41586-021-03696-9.
3. De Giorgi V, West KA, Henning AN, Chen LN, Holbrook MR, Gross R, et al. Naturally acquired SARS-CoV-2 immunity persists for up to 11 months following infection. J Infect Dis. 2021: jiab295. DOI: 10.1093/infdis/jiab295.
4. SARS-CoV-2-IgG EIA instruction manual. https://xema-medica. com/eng/sets/ifu/Archive/. (kit K153GQIE v2018). (Assessed 20 September 2021).
References
1. Kristiansen PA, Page M, Bernasconi V, Mattiuzzo G, Dull P, Makar K, et al. WHO International Standard for anti-SARS-CoV-2 immunoglobulin. Lancet. 2021; 397: 1347-8. DOI: 10.1016/ S0140-6736(21)00527-4.
2. Wang Z, Muecksch F, Schaefer-Babajew D, Finkin S, Viant C, Gaebler C, et al. Naturally enhanced neutralizing breadth against SARS-CoV-2 one year after infection. Nature. 2021; 595: 426-31. DOI: 10.1038/s41586-021-03696-9.
3. De Giorgi V, West KA, Henning AN, Chen LN, Holbrook MR, Gross R, et al. Naturally acquired SARS-CoV-2 immunity persists for up to 11 months following infection. J Infect Dis. 2021: jiab295. DOI: 10.1093/infdis/jiab295.
4. SARS-CoV-2-IgG EIA instruction manual. https://xema-medica. com/eng/sets/ifu/Archive/. (kit K153GQIE v2018). (Assessed 20 September 2021).
после инфицирования. С течением времени уровень анти-RBD-IgG постепенно снижался, однако положительные значения сохранялись на протяжении всех 12 месяцев наблюдения у большинства обследованных.
5. Gallais F, Gantner P, Bruel T, Velay A, Planas D, Wendling MJ, et al. Evolution of antibody responses up to 13 months after SARS-CoV-2 infection and risk of reinfection. EBioMedicine. 2021; 71: 103561. DOI: 10.1016/j.ebiom.2021.103561.
6. Borobia AM, Carcas AJ, Pérez-Olmeda M, Castaño L, Bertran MJ, García-Pérez J, et al. Immunogenicity and reactogenicity of BNT162b2 booster in ChAdOx1 -S-primed participants (CombiVacS): a multicentre, open-label, randomised, controlled, phase 2 trial. Lancet. 2021; 398: 121-30. DOI: 10.1016/S0140-6736(21)01420-3.
7. Kim Y, Lee JH, Ko GY, Ryu JH, Jang JH, Bae H, et al. Quantitative SARS-CoV-2 Spike Antibody Response in COVID-19 Patients Using Three Fully Automated Immunoassays and a Surrogate Virus Neutralization Test. Diagnostics (Basel). 2021; 11: 1496. DOI: 10.3390/diagnostics11081496.
5. Gallais F, Gantner P, Bruel T, Velay A, Planas D, Wendling MJ, et al. Evolution of antibody responses up to 13 months after SARS-CoV-2 infection and risk of reinfection. EBioMedicine. 2021; 71: 103561. DOI: 10.1016/j.ebiom.2021.103561.
6. Borobia AM, Carcas AJ, Pérez-Olmeda M, Castaño L, Bertran MJ, García-Pérez J, et al. Immunogenicity and reactogenicity of BNT162b2 booster in ChAdOx1 -S-primed participants (CombiVacS): a multicentre, open-label, randomised, controlled, phase 2 trial. Lancet. 2021; 398: 121-30. DOI: 10.1016/S0140-6736(21)01420-3.
7. Kim Y, Lee JH, Ko GY, Ryu JH, Jang JH, Bae H, et al. Quantitative SARS-CoV-2 Spike Antibody Response in COVID-19 Patients Using Three Fully Automated Immunoassays and a Surrogate Virus Neutralization Test. Diagnostics (Basel). 2021; 11: 1496. DOI: 10.3390/diagnostics11081496.
