Results of immunoprophylaxis of HIV-infected patients with 13-valent conjugated pneumococcal vaccine

全文:

Введение

Эпидемия ВИЧ-инфекции в России продолжает прогрессировать. По состоянию на 30.09.2020 в нашей стране зарегистрированы 1 097 182 ВИЧ-инфицированных больных. При этом Самарская область входит в число регионов с одним из самых высоких показателей заболеваемости – 51,6 нового случая на 100 тыс. населения [1].

Внебольничная бактериальная пневмония у ВИЧ-положительных пациентов возникает в 5 раз чаще по сравнению с лицами без ВИЧ-инфекции [2]. При этом заболевания легких бактериальной этиологии могут происходить на любой стадии заболевания и встречаются у больных с нормальным количеством Т-хелперов в периферической крови [3, 4].

К потенциальным возбудителям пневмонии у лиц, живущих с ВИЧ (ЛЖВ), относятся представители грамположительной (Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus и др.) и грамотрицательной (Haemophilus influenzae, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae и др.) микрофлоры [5, 6]. Пневмония у ВИЧ-инфицированных нередко имеет затяжное, рецидивирующее течение и тяжело поддается терапии [2].

Наилучшим способом, предотвращающим развитие заболеваний бронхолегочной системы не только у пациентов с иммунодефицитами, но и у лиц без дефектов в работе иммунной системы, является вакцинация.

Для взрослых пациентов наиболее актуально проведение иммунизации против Streptococcus pneumoniae. Выделяют 2 вида пневмококковых вакцин: полисахаридные (ППВ) и конъюгированные (ПКВ). Полисахаридные антигены активируют В-лимфоциты, которые начинают продуцировать иммуноглобулины (Ig), защищающие организм от воздействия патогена. Однако такой механизм формирования иммунного ответа не приводит к появлению стойкого иммунитета, со временем происходит снижение уровня специфических антител [7], возникает необходимость повторного введения препарата через 5 лет [8]. Кроме того, полисахаридная вакцина неэффективна у детей до 2 лет. При этом в состав ППВ входят антигены 23 наиболее распространенных серотипов пневмококка, что является несомненным плюсом данного иммунобиологического препарата [9].

Связывание полисахаридных антигенов со специфическим белком-носителем (например, дифтерийным анатоксином) приводит к активации Т-клеточного звена иммунной системы. Эта разработка положила начало созданию и применению конъюгированных вакцин. Вовлечение в иммунный ответ Т-лимфоцитов приводит к созданию напряженного иммунитета, благодаря чему теряется необходимость повторного введения препарата. В состав последней разработанной ПКВ входят антигены 13 серотипов возбудителя. Проведенные исследования показывают безопасность и эффективность применения 13-валентной конъюгированной пневмококковой вакцины (ПКВ13) у детей и взрослых [10–12]. Иммунизация конъюгированной вакциной приводит к снижению носительства S. pneumoniae на слизистых оболочках верхних дыхательных путей (ВДП) и снижению передачи возбудителя в популяции [13].

За рубежом провели несколько исследований по оценке иммуногенности ПКВ13 у ВИЧ-инфицированных больных. A. Bhorat и соавт. продемонстрировали эффективность введения 3 доз вакцины с интервалом в 1 мес обследованным с ВИЧ-инфекцией, которые ранее не получали ни ППВ, ни ПКВ [14]. Наибольшее увеличение количества противопневмококковых Ig наблюдалось через 1 мес после введения 1-й дозы ПКВ13. Последующие 2 инъекции приводили к умеренному нарастанию титров антител. Авторы исследования подтверждают безопасность и иммуногенность ПКВ13 у ЛЖВ и подчеркивают необходимость вакцинопрофилактики данной группы пациентов.

В США провели вакцинацию ВИЧ-инфицированных взрослых, которым ранее вводилась ППВ23 [15]. Участники получили 3 дозы ПКВ13 с интервалом в 6 мес. Исследователи отмечают увеличение уровней IgG против серотипов пневмококка, входящих в состав вакцины, после каждой инъекции препарата. Несмотря на снижение количества антител в интервалах между введениями, их уровни сохранялись выше довакцинальных. Авторы подтверждают необходимость применения ПКВ13 у пациентов с ВИЧ-инфекцией.

При анализе данных литературы мы не нашли российских исследований, в которых оценивалось влияние ПКВ13 на взрослых ВИЧ-инфицированных пациентов. Ранее мы опубликовали работу, в ней показан положительный эффект от введения препарата на клеточные факторы иммунной системы и микрофлору ВДП через 3 мес после проведения вакцинопрофилактики [16]. В этой статье представлены результаты наблюдения за обследованными в течение 12 мес.

Цель исследования – оценить изменения состава микрофлоры ВДП и показателей клеточного иммунитета через 1 год после введения ПКВ13 у взрослых ВИЧ-инфицированных пациентов.

Материалы и методы

В исследование рекрутированы участники в возрасте от 18 до 71 года, которые имели различную стадию ВИЧ-инфекции (определялась в соответствии с приказом Минздрава России от 17.03.2006 №166). Всего набрали 100 участников обоих полов (50% мужчин и 50% женщин), 4 из которых поставили III стадию заболевания, 80 обследованным – IVА, 15 – IVБ и 1 пациенту – IVВ стадию ВИЧ-инфекции.

Одним из критериев включения в исследование являлась антиретровирусная терапия не менее 6 мес до начала исследования. Подбор схемы противовирусного лечения осуществлялся в соответствии с клиническими рекомендациями Минздрава России «ВИЧ-инфекция у взрослых» (2019 г.).

Для оценки микробиологического пейзажа ВДП проводилось взятие биологического материала с задней стенки глотки стерильным ватным тампоном, который погружали в среду Кери-Блейра и транспортировали в микробиологическую лабораторию (в соответствии с методическими указаниями 4.2.2039-05 «Техника сбора и транспортирования биоматериалов в микробиологические лаборатории», 2005). Затем биоматериал засевали на универсальные хромогенные среды, кровяной агар, шоколадный агар, среду Сабуро, и осуществлялось культивирование микроорганизмов в термостате при температуре 37°С в течение 48 ч. Идентификацию выделенных микроорганизмов проводили методом MALDI-ToFF масс-спектрометрии на приборе Microflex LT (Bruker). Для обнаружения пневмококка применялись дополнительные тесты с оптохином и желчью. Определение серотипа идентифицированных штаммов S. pneumoniae не проводилось.

За 1 год наблюдения выделили и идентифицировали 1165 штаммов микроорганизмов. В связи с их широким видовым разнообразием их распределили в следующие группы: Streptococcus spp. (в данную группу не включили пневмококк), S. pneumoniae, Staphylococcus spp., Neisseria spp.; представители порядка Enterobacterales; неферментирующие грамотрицательные бактерии (НФГОБ); Candida spp. Микроорганизмы, которые не имеют клинической значимости или их выделили, в единичных случаях отнесли в группу «другие» (Micrococcus spp., Lactobacillus spp., Corynebacterium spp., Moraxella spp., Rothia spp. и др.).

До вакцинации всем участникам выполнялось иммунологическое исследование методом проточной цитометрии на приборе Navios фирмы Beckman Coulter. Для этого выполнили взятие периферической венозной крови в стерильные вакуумные пробирки. Далее после проведения пробоподготовки осуществлялся подсчет следующих популяций и субпопуляций лимфоцитов периферической крови: CD3+, CD3+CD4+, CD3+CD8+, CD19+. Также оценивался эффект от введения ПКВ13 на клетки иммунологической памяти путем подсчета субпопуляции CD45RO+ лимфоцитов. Иммунологическое обследование повторяли через 1 год.

Статистический анализ полученных результатов проводился в программе SPSS Statistics 22.0. Для изучения нормальности распределения использовали критерии Шапиро–Уилка и Колмогорова–Смирнова. Полученные данные распределены неравномерно, поэтому для их оценки использовались методы непараметрической статистики. Сравнение номинальных связанных совокупностей проводилось с помощью теста Мак-Немара, а для парных выборок применялся критерий знаковых рангов Вилкоксона. Для номинальных данных в несвязанных выборках использовался критерий χ² Пирсона (при числе ожидаемых значений более 10) или точный критерий Фишера (при числе ожидаемых значений 10 и менее). Разница в показателях считалась статистически значимой при значении критерия значимости (p) менее 0,05.

Результаты

Обследованные, которые подписали информированное согласие на участие, завершили все этапы исследования. Данные о переносимости препарата и острых реакциях на вакцину представлены в предыдущей статье [16]. Через 1 год после завершения исследования не зафиксировано вторичных осложнений (например, аутоиммунных).

За время наблюдения у одного привитого пациента зарегистрировали случай внебольничной пневмонии. Больной проходил стационарное лечение, этиологию заболевания не установлена. Кроме того, у обследованных зарегистрировали статистически значимое снижение количества эпизодов острой респираторной вирусной инфекции в течение года (p=0,0002), что, на наш взгляд, связано со снижением носительства пневмококка и повышением активности мукозального иммунитета.

Анализ результатов микробиологического обследования выявил следующие особенности. До введения вакцины в мазках с задней стенки глотки у обследованных наиболее часто обнаруживались стрептококки (Streptococcus vestibularis, Streptococcus oralis, Streptococcus salivarius и др.) – 186 штаммов (97 участников), а также нейссерии (Neisseria subflava, Neisseria mucosa, Neisseria flavescens и др.) – 72 штамма у 51 пациента (рис. 1). Также выявили 31 штамм стафилококков (55% S. aureus) у 25 ЛЖВ, 25 штаммов энтеробактерий (22 больных) и 20 представителей НФГОБ (20 участников). Пневмококк выделили у 16 обследованных, а грибы рода Candida (Candida albicans, Candida dubliniensis, Candida glabrata) – 15 ЛЖВ (15 штаммов). Всего у участников исследования до вакцинации обнаружили 423 штамма микроорганизмов.

 

Рис. 1. Микробиологический пейзаж ВДП у обследованных до вакцинации.

 

Через 1 год после иммунизации выделили и идентифицировали 387 штаммов микроорганизмов (рис. 2). Наиболее часто обнаруживались стрептококки (162 штамма у 96 обследованных) и нейссерии (74 штамма у 54 пациентов). Staphylococcus spp., было выявлено 32 штамма, из которых 62,5% – золотистый стафилококк у 25 ЛЖВ. У 5 обследованных зарегистрировано носительство пневмококка (5 штаммов), слизистая оболочка задней стенки глотки 14 участников колонизирована грибами рода Candida (14 штаммов). Также у 26 пациентов идентифицировали 30 штаммов энтеробактерий, у 22 – 23 штамма НФГОБ.

 

Рис. 2. Микробиологический пейзаж ВДП у обследованных через 1 год после вакцинации.

 

Таким образом, до введения ПКВ13, а также в течение года с момента вакцинации у ВИЧ-инфицированных взрослых отмечались следующие особенности микробиологического пейзажа ВДП. Наиболее часто у обследованных выделялись представители кокковой флоры (стрептококки, нейссерии и стафилококки). Выявлен высокий уровень носительства пневмококка в популяции ЛЖВ (у 16% участников исследования). При этом введение ПКВ13 приводит к статистически значимому снижению носительства S. pneumoniae через 1 год после вакцинации (p=0,012).

Обращает внимание высокая частота колонизации слизистых оболочек у ВИЧ-инфицированных больных представителями порядка Enterobacterales – у 22 пациентов до введения ПКВ13 обнаружены микроорганизмы из данной группы. Через 1 год после вакцинации энтеробактерии в мазке с задней стенки глотки определялись чаще, чем до введения препарата. Однако выявленные закономерности не имеют статистической значимости (p=0,508). Остальные группы микроорганизмов обнаруживались примерно в одинаковых пропорциях в течение года, изменения частоты их обнаружения статистически незначимы (p>0,05).

При анализе результатов иммунологического обследования перед введением ПКВ13 снижение общего количества лимфоцитов (ниже 880 кл/мкл) зарегистрировали у 19 ЛЖВ, Т-хелперов (менее 500 кл/мкл) – 56, цитотоксических Т-лимфоцитов (значение ниже 210 кл/мкл) – 2, а В-лимфоцитов (менее 100 кл/мкл) – у 31 обследованного (табл. 1).

 

Таблица 1. Значения показателей иммунограммы у ВИЧ-инфицированных больных до вакцинации Table 1. Values of immunogram indices in HIV-infected patients before vaccination
Популяции и субпопуляции лимфоцитов, абс.	25-й процентиль	Медиана	75-й процентиль
CD3+	977,3	1318,0	1837,8
CD3+CD4+	237,0	440,5	631,5
CD3+CD8+	601,3	758,5	1133,0
CD19+	60,0	134,0	244,8

 

Повышенные значения отмечались для популяции CD3+ клеток (более 1200 кл/мкл) у 9 ЛЖВ, CD3+CD8+ лимфоцитов (выше 1200 кл/мкл) – 24, а CD19+ клеток – у 3 участников. До иммунизации не выявлено ни одного пациента с повышенными значениями субпопуляции CD3+CD4+ лимфоцитов (более 1460 кл/мкл).

Через 1 год после введения ПКВ13 не выявили пациентов со сниженным количеством CD3+ и CD3+CD8+ клеток. Значения ниже нормальных субпопуляции CD3+CD4+ лимфоцитов обнаружили у 49 обследованных, а CD19+ клеток – у 30 ЛЖВ. Повышение общего количества Т-лимфоцитов выявили у 8 больных, цитотоксических Т-лимфоцитов – 26, а В-лимфоцитов – у 2 участников. При этом не обнаружили пациентов с уровнем Т-хелперов выше нормальных значений (табл. 2).

 

Таблица 2. Значения показателей иммунограммы у ВИЧ-инфицированных больных через 1 год после иммунизации Table 2. Values of immunogram indices in HIV-infected patients 1 year after immunization
Популяции и субпопуляции лимфоцитов, абс.	25-й процентиль	Медиана	75-й процентиль
CD3+	1132,8	1453,0	1894,5
CD3+CD4+	317,0	502,0	695,3
CD3+CD8+	743,0	905,0	1269,0
CD19+	75,8	146,5	217,0

 

Абсолютные значения медианы CD3+, CD3+CD4+, CD3+CD8+ через 1 год после иммунизации были статистически значимо выше, чем до проведения вакцинопрофилактики (значения p-критерия равны 0,0004, менее 0,0001, 0,0001 соответственно). Динамика изменений значения медианы для исследованных популяций и субпопуляций лимфоцитов представлена на рис. 3.

 

Рис. 3. Значения медианы CD3+, CD3+CD4+, CD3+CD8+ и CD19+ лимфоцитов до введения вакцины и через 1 год после вакцинации.

 

Абсолютные значения В-лимфоцитов через 1 год после начала исследования не имели статистически значимых различий по сравнению с довакцинальными значениями (p=0,701).

В нашем исследовании также проводилась оценка изменений количества клеток иммуннологической памяти (CD45RO+) у ЛЖВ до иммунизации и через 1 год после введения ПКВ13. Значения данной субпопуляции лимфоцитов за каждый период времени представлены в табл. 3.

 

Таблица 3. Значения CD45RO+ лимфоцитов до проведения вакцинопрофилактики и через 1 год Table 3. Values of CD45RO + lymphocytes before vaccination and after 1 year
Период взятия крови	25-й процентиль	Медиана	75-й процентиль
До иммунизации	622,0	814,5	954,0
Через 1 год	661,5	827,0	1012,3

 

Выявили увеличение количества клеток, ответственных за формирование иммунологической памяти, по сравнению с исходными значениями (p<0,0001).

Обсуждение

Согласно данным литературы носительство пневмококка является главным фактором передачи возбудителя в популяции и возникновения инвазивных форм инфекций [13]. В нашем исследовании S. pneumoniae обнаружили на слизистой оболочке задней стенки глотки у 16% участников, что показывает высокую распространенность микроорганизма в популяции ВИЧ-инфицированных больных.

Также в мазках часто выявляли представителей порядка Enterobacterales (22% обследованных) и грибов рода Candida (15% участников). Появление микроорганизмов, способных образовывать капсулу (пневмококк и энтеробактерии) на слизистой оболочке ВДП, на наш взгляд, может быть связано с нарушением мукозального иммунитета, а именно сниженным содержанием Ig, которые принимают основное участие в борьбе с данными микроорганизмами. При этом в литературе описан как дефицит антител в слюне у ВИЧ-инфицированных [17], так и их нормальный уровень [18].

Согласно данным литературы применение ПКВ приводит к снижению носительства возбудителя в популяции [19], что подтверждено в исследовании: через 1 год после иммунизации S. pneumoniae выделили у 5 участников, что статистически значимо ниже, чем до введения ПКВ13 (p=0,012).

При проведении исследования обнаружили, что вакцинация приводит к стимуляции Т-клеточного звена иммунной системы. Отмечается статистически значимое увеличение общего количества Т-лимфоцитов, Т-хелперов и цитотоксических Т-лимфоцитов через 1 год после проведения вакцинопрофилактики. Скорее всего, это связано не только с действием ПКВ13, но и с регулярной антиретровирусной терапией.

Кроме того, выявлено подавление В-клеточного звена иммунной системы у пациентов с ВИЧ-инфекцией. При этом не зафиксировано статистически значимого увеличения популяции CD19+ лимфоцитов через 1 год после проведения вакцинопрофилактики, что доказывает отсутствие стимуляции В-клеточного звена иммунитета антигенами вакцины у ЛЖВ.

Применение ПКВ13 также способствует образованию клеток иммунологической памяти у ВИЧ-инфицированных пациентов. Через 1 год после иммунизации у обследованных зарегистрировали статистически значимое возрастание количества CD45RO+ лимфоцитов (p<0,0001).

Заключение

Таким образом, проведение иммунопрофилактики ПКВ13 взрослых ВИЧ-инфицированных пациентов приводит к снижению носительства S. pneumoniae, а также способствует стимуляции Т-клеточного звена иммунной системы и стимулирует образование клеток иммунологической памяти.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Conflict of interests. The authors declare no conflict of interest.

Список сокращений

ВДП – верхние дыхательные пути

ЛЖВ – лица, живущие с ВИЧ

НФГОБ – неферментирующие грамотрицательные бактерии

ПКВ – пневмококковая конъюгированная вакцина

ПКВ13 – 13-валентная конъюгированная пневмококковая вакцина

ППВ – пневмококковая полисахаридная вакцина

Ig – иммуноглобулин

作者简介

Alexander Zhestkov

Samara State Medical University

Email: m.o.zolotov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3960-830X

д-р мед. наук, проф., зав. каф. общей и клинической микробиологии, иммунологии и аллергологии ФГБОУ ВО СамГМУ

俄罗斯联邦, Samara

Maxim Zolotov

Samara State Medical University

编辑信件的主要联系方式.
Email: m.o.zolotov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4806-050X

очный аспирант каф. общей и клинической микробиологии, иммунологии и аллергологии ФГБОУ ВО СамГМУ

俄罗斯联邦, Samara

Artem Lyamin

Samara State Medical University

Email: m.o.zolotov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5905-1895

канд. мед. наук, доц. каф. общей и клинической микробиологии, иммунологии и аллергологии ФГБОУ ВО СамГМУ

俄罗斯联邦, Samara

Olga Borisova

Samara State Medical University

Email: m.o.zolotov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1430-6708

д-р мед. наук, проф. каф. детских инфекций ФГБОУ ВО СамГМУ

俄罗斯联邦, Samara

Oksana Chernova

Samara Regional Clinical Center for AIDS Prevention and Control

Email: m.o.zolotov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4600-0738

канд. мед. наук, глав. врач ГБУЗ «Самарский областной клинический центр профилактики и борьбы со СПИД»

俄罗斯联邦, Samara

Elena Zheleznova

Samara State Medical University

Email: m.o.zolotov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0931-2038

канд. мед. наук, доц. каф. общей и клинической микробиологии, иммунологии и аллергологии ФГБОУ ВО СамГМУ

俄罗斯联邦, Samara

Danir Ismatullin

Samara State Medical University

Email: m.o.zolotov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4283-907X

ассистент каф. общей и клинической микробиологии, иммунологии и аллергологии ФГБОУ ВО СамГМУ

俄罗斯联邦, Samara

参考

补充文件