Эволюция гуморального иммунного ответа в ходе вирусной инфекции Эпштейна-БарраЭволюция гуморального иммунного ответа в ходе вирусной инфекции Эпштейна-Барра
В недавнем исследовании, опубликованном в журнале PLoS Pathogens, ученые изучили вероятные гуморальные иммунные механизмы, связанные со снижением активности вируса Эпштейна-Барра (EBV), помимо нейтрализации, путем систематического изучения функциональной активности кристаллизующихся (Fc)-фрагментов антител (Ab) в течение инфекции EBV.
Результаты показывают, что EBV-инфекция провоцирует аутоиммунитет, инфекции, такие как инфекционный мононуклеоз (ИМ), посттрансплантационные лимфопролиферативные заболевания и злокачественные опухоли (лимфома Ходжкина, неходжкинская лимфома, назофарингеальная карцинома и карцинома желудка) в значительной части человеческой популяции. Поэтому для борьбы с EBV-ассоциированной патологией срочно требуются вакцины и другие иммунотерапевтические меры. Предполагается, что нейтрализующие антитела (nAbs) могут быть эффективны против EBV. Однако уровень гликопротеина (gp)350, нацеленного на nAbs, вызванный вакциной, не был доказан.
В настоящем исследовании ученые охарактеризовали специфичность и Fc-функциональность анти-EBV Abs в течение инфекции EBV (от острой фазы до выздоровления). Гуморальный иммунологический ответ на EBV был изучен среди студентов колледжа мужского (n=6) и женского пола (n=4) с симптомами ИМ в течение инфекции EBV. Сыворотки были получены от студентов в течение одного года, а для сравнения были включены образцы сыворотки четырех человек с хронической EBV-инфекцией [C-EBV+: вирусный капсидный антиген-отрицательный (VCA)- иммуноглобулин M-отрицательный (IgM-) IgG+, ранний антиген (EA) IgG-, EB ядерный антиген-1 (ENBA-1) IgG1+].
Наличие и состояние EBV-инфекции определяли с помощью иммуноферментного анализа, а количество инфицированных EBV В-лимфоцитов оценивали с помощью количественной полимеразной цепной реакции (qPCR). Кроме того, проводился анализ репертуара специфических IgG патогена (VirScan) и секвенирование следующего поколения.
Острые инфекции были подтверждены повышенными титрами VCA-IgM и незначительными титрами EBNA-1 IgG. Хроническая фаза EBV была подтверждена незначительными титрами VCA-IgM и повышенными титрами VCA-IgG и EBNA-1-IgG через 12-24 недели после поступления. Тяжесть заболевания (SOI) оценивалась участниками самостоятельно на основании ограничений физической активности и интенсивности симптомов и боли.
Были определены антиген-направленные IgM-ответы и преобладающие в ответах подклассы IgG - IgG1 и IgG3. В качестве антигенов были выбраны p18), p47/54, gp350/220 и EBNA-1. Кроме того, для сравнения были включены три гемагглютинина 1 (HA1) сезонных вакцин гриппа 2014-2015 гг. Для изучения функциональности, опосредованной Ab, Ab-зависимое осаждение комплемента (ADCD) исследовали с помощью проточной цитометрии. Для выявления класса Ab, ответственного за p18-ADCD, проводились исследования по истощению антиген-мишеней IgG или IgM из сывороток в острой фазе.
Далее была исследована роль Ab-зависимого клеточного фагоцитоза моноцитами (ADCP) или нейтрофилами (ADNP). Способность EBV-антиген-специфических Abs взаимодействовать с Fc гамма-рецепторами (FcgRs) оценивали с помощью мультиплексного FC-анализа, чтобы оценить возможное влияние эффективности связывания FcgR EBV-таргетированных Abs на Fc-опосредованную функциональность. Наконец, функциональные профили Ab во время острой инфекции вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) сравнивались с таковыми при острой инфекции EBV.
Средний возраст исследуемой когорты составил 22 года. У трех студентов наблюдались признаки ранней реактивации EBV (повышение EA-IgG после снижения сигнала в предыдущий период) на 12-24 неделе. Все участники испытывали тяжелые симптомы ИМ в острой фазе EBV (средний балл SOI на нулевой неделе составил 4,5); однако через четыре недели большинство из них были бессимптомными.
Титры анти-EBV IgM появлялись во время острой фазы ИМ, но быстро снижались. После четырех недель заболевания титры IgM, нацеленные только на p47/54 и p18, постоянно обнаруживались, а антигены p47/54 и p18 доминировали в IgM ответах (средние пики IgM в мкг для p18, p47/54, gp350/220 и EBNA-1 составляли 55,113, 5,7 и 7,7, соответственно. EBV стимулировал выработку титров IgG1, нацеленных на gp350/220, EBNA-1 и p18, а титры IgM, нацеленные на p47/54, не могли привести к длительному ответу памяти IgG1.
Титры IgG1, нацеленных на EBV, были значительно ниже, чем титры Абс, нацеленных на грипп HA1. IgG3-ответы были обнаружены в основном для p47/54 и p18. Оба антигена EBV доминировали в подклассе IgG3 (медиана пиковых мкг референсных IgG3 для p18, p47/54, gp350/220, EBNA-1 и гриппа HA1 составила 6,1, 23, 2,2, 2,4 и 30, соответственно). Подклассы IgG3 и IgG1 доминировали в активной и латентной фазах, соответственно.
ADCD опосредовалась p18 исключительно в острой фазе; однако, p18-специфические Abs ослабевали со временем. Истощение IgM, но не IgG, привело к потере активности ADCD, что указывает на то, что IgM опосредует p18-ADCD при инфекции EBV, но p18-ADCD не сохраняется в хронической фазе. Частота геномов EBV/106 В-лимфоцитов снижалась в течение инфекции.
Функции Ab против двух ранних (p47/54 и p18) и латентных (EBNA-1 и gp350/220) антигенов EBV были незначительными и недолговечными, что отличалось от гуморальных ответов, индуцированных при острой ВИЧ-инфекции. Через год после заражения p18 вызывал сильное IgM-опосредованное осаждение комплемента и IgG-опосредованный фагоцитоз. Анти-p18 Abs, опосредованные ADNP-ответы, продолжались ≥12 месяцев, а EBV-Ab опосредованная активация естественных киллеров (NK) была обнаружена в хронической фазе.
В острой фазе наблюдался гетерогенный характер ответа, который отличался у разных людей и был более широким после 24 недель. Отсутствие надежной и широкой индукции Fc-функциональности при различных антиген-специфичностях EBV не было результатом общей неспособности EBV вызывать широкий гуморальный ответ. Анти-p18 Ab-опосредованные Fc-функции и анти-EBV IgM коррелировали с показателями SOI, что указывает на потенциальную роль Fc-опосредованных функций в модификации заболевания при EBV-инфекции.
В целом, результаты исследования показали уклонение от EBV путем индукции сильных Fc-функциональных Ab, что, вероятно, связано с переходом от острой к латентной стадии во время EBV-инфекции, тем самым, вероятно, обеспечивая персистентную и пожизненную инфекцию.
