Гепатит в формирование иммунитета

Комментарии

Опубликовано в журнале:

Медицина для всех
№ 1, 2001 — »» МИР БЕЗ ГЕПАТИТОВ В НОВОМ ВЕКЕ

JANGU BANATVALA1, PIERRE VAN DAMME2, STEPHAN OEHEN3
1Department of Microbiology, John Radcliffe Hospital, Oxford, UK
2Centre for Evaluation of Vaccination, Department of Epidemiology, University of Antwerp, Antwerp, Belgium
3University Hospital Zurich, Institute for Experimental Immunology, Zurich, Switzerland Продолжительный иммунитет к НВV-инфекции — в этом заинтересован каждый человек, врачи и медицинский персонал, занимающиеся вакцинацией, менеджеры, органы управления здравоохранением.

Продолжительный иммунитет означает, что в популяции будет поддерживаться иммунная защита от инфекции на достаточно высоком уровне, а также отпадет необходимость в проведении каких-либо промежуточных бустерных вакцинаций. В результате снижения заболеваемости и смертности от HBV-инфекции, снижения расходов на лечение заболевания и, конечно, снижения стоимости бустерных вакцинаций значительно возрастает экономическая выгода, связанная с существованием длительного иммунитета к инфекции.

Благодаря тому, что общедоступными становятся результаты долговременных исследований эффективности НВ-вакцин, а также накапливаются данные о взаимосвязи между иммуногенными свойствами вакцины, клеточным иммунитетом и иммунологической памятью, появилась возможность идентифицировать факторы, которые влияют на формирование иммунологической памяти к HBV-инфекции.

Иммуногенность первичной вакцинации позволяет прогнозировать и первичный и вторичный, анамнестический, ответ на НВ. Возможно, это имеет отношение и к иммунологической памяти и, как следствие, эффективности долговременной защиты от инфекции. Таким образом, напрашивается вывод, что использование высокоиммуногенных НВ вакцин создаст оптимальные условия для полноценного формирования иммунологической памяти и продолжительного иммунитета к HBV-инфекции.

Положение с НВ-вакцинацией в настоящее время

Финансовые проблемы заметно ограничивают использование НВ-вакцин. Несмотря на то, что снижение цены на НВ-вакцину в развивающихся странах с 20 USD до 3,0-5,0 USD за одну дозу сделало возможным массовое использование этой вакцины в детских иммунизационных программах, она по-прежнему остается дороже большинства других вакцин. В настоящее время во многих странах рекомендуется проводить периодические бустерные вакцинации даже иммунокомпетентных лиц, кроме того, бустерные дозы предусмотрены для иммунокопромитированных субъектов в случае снижения титра антител против поверхностного антигена HBV (анти-HBs) ниже 10 mlU/ml. Однако результаты научных исследований не подтверждают необходимости рутинной бустерной вакцинации для поддержания долговременной иммунологической защиты в этих популяциях. Как следствие были предложены новые рекомендации, суммированные в таблице 1. Они ограничивают круг лиц, нуждающихся в бустерной НВ-вакцинации, до иммунокомпромитированных групп риска, таких как пациенты, которым проводится гемодиализ, страдающие хронической почечной недостаточностью или заболеваниями печени и ВИЧ-позитивные субъекты. Повсеместное распространение новой концепции приведет к существенной экономии средств и в развитых, и, что наиболее важно, в развивающихся странах. Однако наряду с признанием отсутствия необходимости в бустерной вакцинации важно учитывать и те соображения, которые позволят оптимизировать первичный курс вакцинации.

Существуют также данные о возможности снижения числа доз первичного курса иммунизации с трех до двух без какого-либо ослабления эффективности НВ вакцинации. Такое сокращение количества доз, наряду с экономией, связанной с повышением доступности комбинированных вакцин, включающих НВ, окажет важнейшее влияние на расширение охвата прививками населения, необходимого для достижения цели глобального искоренения HBV-инфекции.

Таблица 1.

Группы, в которых традиционно проводится бустерная НВ-вакцинация

Группы, в которых бустерная вакцинация предусмотрена новыми рекомендациями

Иммунокомпетентные лица

Подростки (иммунизированные в детском возрасте)

Взрослые

Иммунокомпромитированные лица

Гемодиализ

ХПН/заболевания печени

ВИЧ+

Медицинские работники и другие служащие с профессиональным риском заражения

Путешественники

Группы повышенного риска

Беспорядочные половые отношения

Внутривенное введение наркотиков

Гемофилия

Пациенты психиатрических клиник

Иммунокомпромитированные лица

Гемодиализ

ХПН/заболевания печени

ВИЧ+

Что означает иммунитет к HBV?

Важно провести разграничение между защитой от субклинической и клинически выраженной инфекции. Клинически выраженная инфекция, которая может быть идентифицирована путем определения HBsAg и приводящая к клиническому заболеванию, после вакцинации не наблюдалась. Так называемая скрытая, или субклиническая, инфекция приводит к сероконверсии с появлением анти-HBs (антитела к ядерному НВ-антигену), протекает с транзиторной виремией и без выраженных симптомов, а также без заболевания. У индивидуумов, которые были ранее вакцинированы, но содержание анти-HBs значительно снизилось (до неопределяемого уровня), может произойти анамнестическое повышение содержания специфических антител за период менее 4 дней с момента вирусной «атаки». В то время, когда инфекция еще ограничивается небольшим количеством гепатоцитов, быстрое образование антител В-клетками памяти позволяет предотвратить распространение вируса и пресекает инфекцию до того, как появляется риск развития хронического вирусоносительства.

Иммунный ответ при естественном заражении HBV

Течение HBV-инфекции определяется сложным взаимодействием между различными составляющими антивирусного иммунного ответа хозяина. Гуморальный иммунный ответ, в ходе которого появляются нейтрализующие антитела к поверхностному антигену HBV (HBsAg), является необходимым условием эффективного клиренса вируса. Нейтрализующие антитела синтезируются активированными В-клетками. После заражения HBV невакцинированного человека протективные антитела появляются на 50-150-й день, в то время как цитопатические вирусы вызывают более быструю ответную реакцию (6-14-й день).

Клеточный иммунный ответ играет решающую роль в клиренсе HBV из инфицированных гепатоцитов. Вплоть до недавнего времени считалось, что это происходит исключительно в результате деструкции гепатоцитов цитотоксическими Т-клетками (CTL). Однако Т-хелперные клетки-индукторы вирус-специфических CTL играют еще и другую роль, состоящую в секреции нецитотоксических цитокинов: y-интерферона (IFNg) и фактора некроза опухолей-а (TNF-а), которые способны подавлять экспрессию вирусных генов и таким образом «лечить» инфицированные клетки.

Иммунный ответ, индуцированный НВ-вакцинацией

Большинство работ в этой области характеризует иммунный ответ на HBsAg, используемый в производстве рекомбинантных НВ-вакцин. Основные рекомбинантные НВ-вакцины, которые успешно используются с момента их внедрения в 1986 году, содержат дрожжевой HBsAg. Введение вакцины приводит к презентации HBsAg по классической схеме, то есть от антиген-презентирующих клеток (АПК) — Т-хелперным лимфоцитам (CD4), которые распознают антиген в комплексе с молекулами II класса МНС на АПК. Т-хелперные клетки запускают дифференцировку HBsAg-специфических В-лимфоцитов в быстро пролиферирующие анти-HBsAg иммуноглобулин (IgG)-продуцирующие клетки. Антиген-специфические В-клетки ответственны за продукцию анти-HBs (IgG). Вслед за первичным иммунным ответом образуются В- и Т-клетки памяти, которые способствуют стремительному протеканию последующих анамнестических реакций.

Влияние антигена на формирование иммунологической памяти:

персистенция антигена играет важную роль в образовании антител-продуцирующих В-клеток памяти и, следовательно, в поддержания протективного уровня антител;
персистенция антигена зависит от введенной дозы и возрастает с ее увеличением;
нереплицирующиеся антигены с наиболее высоким числом повторов индуцируют наиболее сильный В-клеточный ответ

Взаимосвязь между гуморальным ответом и лимфопролиферацией

Зависимость гуморального иммунного ответа от Т-клеток привела к появлению работ, исследующих взаимосвязь между уровнем антител и лимфопролиферацией. Эксперименты с использование спот-фермент-связанного иммуносорбентного анализа (spot-ELISA), метода определения in vitro способности циркулирующих В-лимфоцитов продуцировать анти-HBs, продемонстрировали тесную корреляцию между продукцией анти-HBs IgG in vitro и иммунологической памятью (характеризуемой частотой В-клеток памяти). Статистически достоверная корреляция также была обнаружена между кинетикой и нарастанием содержания антител in vivo и Т-клеточным иммунным ответом in vitro.

Иммунологическая память

Механистической основой иммунологической памяти являются селективная экспансия и дифференцировка клонов антиген-специфических В- и Т-лимфоцитов. В то время как В-клеточный ответ — основной фактор иммунологической памяти, общепризнанным является факт, что наличие Т-клеток способствует В-клеточной персистенции и что «память» формируется в результате сложных взаимодействий В-, Т-, CTL-клеток памяти и комплексов антиген-антитело. Формирование иммунологической памяти — ключевая особенность специфического иммунного ответа, эту функцию выполняют В- и Т-лимфоциты памяти, синтезируемые в результате первичной антигенной стимуляции. Эти клетки сохраняют способность к быстрой пролиферации, дифференцировке и, в случае В-клеток памяти, быстрой продукции специфических антител при последующей встрече с идентичным антигеном. Иммунологическая память, таким образом, может рассматриваться как адаптивный иммунный ответ на антиген, который уже знаком иммунной системе. В обычных условиях вторичный иммунный ответ подразумевает продукцию сывороточных антител в более высокой концентрации и через более короткий промежуток времени по сравнению с первичным, кроме того, синтезируемые антитела обладают более высокой связывающей способностью. Для того чтобы понять, какие факторы оказывают воздействие на вакцин-индуцированную иммунологическую память, мы должны рассмотреть следующие иммунологические механизмы.

Персистенция иммунологической памяти к HBV

В то время как ответ CTL играет решающую роль в элиминации HBV из инфицированных гепатоцитов, гуморальный иммунный ответ ограничивает распространение инфекции путем нейтрализации вируса в крови, на слизистых и в экстраклеточном пространстве. Иммунологическая память к HBV, таким образом, фокусируется на быстром синтезе специфических антител. Имеющиеся данные говорят в пользу того, что иммунологическая память сохраняется после снижения содержания анти-HBs IgG ниже определяемого уровня. Действительно, анамнестический ответ, о котором судят по гуморальному ответу на бустерную вакцинацию, наблюдался у индивидуумов, у которых анти-HBs IgG не определялись на протяжении 28-31 месяца. Таким образом, снижение и практически исчезновение антител после первичной вакцинации не означает потери иммунитета, пока сохраняется иммунологическая память. Мощный Т-клеточный ответ также наблюдался спустя несколько лет после клинического разрешения острой HBV-инфекции.

В ходе испытания вакцин, а также в результате долговременных наблюдений за вакцинированными было показано, что иммунологическая память к НВ сохраняется в течение, по крайней мере, 5-12 лет.

Так как основная задача вакцинации в детском или подростковом возрасте состоит в формировании как можно более длительного иммунитета, используемая вакцина должна обладать оптимальными иммуногенными свойствами. Исследования вакцин-индуцированного иммунитета к НВ показывают, что вакцинация приводит к формированию иммунитета к инфекции и он сохраняется даже в том случае, когда антитела в крови уже не определяются. Предположение о том, что у адекватно вакцинированных лиц имеет место иммунологическое праймирование, подтверждается данными о том, что HBsAg-специфические лимфоциты памяти циркулируют в периферической крови вакцинированных людей, даже если у них к тому времени уже не обнаруживаются специфические антитела. Однако было показано, что гуморальный ответ на завершенный первичный курс вакцинации тесно коррелирует с будущей реакцией на ревакцинацию. Иммуногенность первичной вакцинации, таким образом, является ключевым фактором, определяющим силу последующего анамнестического ответа. Так как анамнестический гуморальный ответ зависит от В-клеток памяти, есть основания считать, что более сильный вторичный иммунный ответ является индикатором более мощного потенциала В-клеток памяти, который, в свою очередь, отражает иммуногенность первичного курса иммунизации.

Взаимодействие антигена, гуморального и клеточного иммунного ответа в формировании иммунологической памяти (упрощенная схема)

Исследования, в которых иммунологическая память оценивалась путем проведения бустерной вакцинации, не только демонстрируют наличие иммунологической памяти, но подтверждают последние рекомендации об отсутствии необходимости и бустерной дозы для поддержания иммунитета.

Перспективы

Дальнейшее изучение вопросов, связанных с проблемой иммунологической памяти, в будущем, несомненно, окажет влияние на политику вакцинации против HBV. Проведенные в этом направлении исследования уже позволили сделать выводы о том, что В-клетки обеспечивают существование долговременной иммунологической памяти и о синергии Т- и В-клеточных реакций, которые, безусловно, внесут свой вклад в понимание механизмов формирования долговременной иммунологической памяти. Необходимо продолжать наблюдения за группами вакцинированных против гепатита В людей, анализируя и клеточный, и гуморальный иммунитет. Также следует оценить эффект объединения НВ-вакцины с другими детскими вакцинами в комбинированных препаратах.

Существующие на сегодняшний день представления о роли первичного иммунного ответа в формировании иммунологической памяти подчеркивают важность гарантии полноценного иммунного ответа на первичный курс вакцинации. Это тем более важно в плане снижения количества доз вводимой вакцины.

Перевод Лагеревой Ю.Г.

В настоящее время вакцинопрофилактика вирусного гепатита В является основным методом борьбы с этой инфекцией. С момента начала широкомасштабной кампании вакцинации против гепатита В во многих странах мира прошло не так много времени (6-12 лет), поэтому многие проблемы, связанные с напряженностью и длительностью иммунного ответа на введение вакцины, остаются пока нерешенными. Крайне важно их решение не только для определения тактики и стратегии вакцинопрофилактики гепатита В, но и развития фундаментальной иммунологии. Так, до сих пор, окончательно не принято решение о необходимости и кратности ревакцинации против этой инфекции. В настоящее время Комитетом по профилактике вирусного гепатита В Европейского бюро ВОЗ проведение ревакцинации не рекомендовано. Введение бустерных доз вакцины считается оправданным только для иммунокомпрометированных пациентов (лиц находящихся на гемодиализе, носителей ВИЧ, больных хронической почечной и печеночной недостаточностью) [1]. Введение дополнительных доз вакцины против гепатита В (в рамках первичного курса вакцинации) показано только тогда, когда концентрация антител к HBs-антигену у пациента не достигла защитного уровня (10 МЕ/л). В таких случаях вводят дополнительные дозы вакцинного препарата с интервалом в три месяца, с последующим серологическим контролем [1].

Специфический иммунный ответ на вирус гепатита В имеет особенности, которые характерны не cтолько для иммунопротективной, сколько для иммунопатологической защитной реакции. Это обусловлено тем, что вирус гепатита В относится к инфекционным агентам, не обладающим прямым цитопатическим действием. При инфекции такими вирусами цитолиз инфицированных клеток осуществляют цитотоксические Т-лимфоциты. Иммунная реакция развивается постепенно, с поздним (50-150 день после заражения) накоплением антител к HBs-антигену. Для сравнения, антитела к вирусам с цитопатическим действием вырабатываются на 6-14 день после заражения. Обязательным условием эффективности иммунопатологических механизмов защиты является минимально необходимая интенсивность иммунного ответа, в частности реакции Т-клеток. Это соответствует общим закономерностям иммуногенеза вирусных инфекций, возбудители которых, как и вирус гепатита В, лишены прямого цитопатического действия. При инфекции такими вирусами существует комплексное взаимодействие между различными компонентами гуморального и клеточного иммунного ответа организма.

Безусловно, гуморальный иммунный ответ, при котором образуются вируснейтрализующие антитела к HBs-антигену (продукты активированных В-лимфоцитов), необходим для выведения вируса из организма. Клеточный иммунный ответ только частично важен для выведения вируса гепатита В из инфицированных гепатоцитов. До недавнего времени считалось, что в этом процессе участвуют только цитотоксические Т-лимфоциты, разрушающие зараженные вирусом гепатоциты. Однако показано, что вирусоспецифические цитотоксические Т-лимфоциты, индуцированные Т-хелперами, могут играть и другую роль, а именно: подавлять экспрессию вирусных генов, секретируя нецитотоксические цитокины (g-интерферон и фактор некроза опухоли) и таким образом освобождать клетки от вируса. При этом, относительно небольшое количество цитотоксических лимфоцитов способно элиминировать вирус из большого числа гепатоцитов без их разрушения [2].

Иммунизация стандартными дрожжевыми вакцинами для профилактики гепатита В, содержащими рекомбинантный HBs-антиген, приводит к формированию иммунного ответа по классическому пути, т.е. через презентирующие клетки к Т-хелперным лимфоцитам (CD4), узнающим молекулы II класса главного комплекса гистосовместимости на антигенпрезентирующих клетках. Т-хелперы запускают механизм дифференциации HBs-специфических В-лимфоцитов в плазматические клетки, продуцирующие анти-HBs иммуноглобулины класса G. Таким образом, во время первичного ответа на вакцину происходит формирование как Т- , так и В-лимфоцитов памяти, которые обеспечивают быстрый (до 4 дней) и сильный иммунный ответ в случае контакта с нативным возбудителем [3]. Иммунная память — это важнейшая составляющая иммунной защиты организма, предназначенная для индукции иммунного ответа с большей скоростью, чем при первичном контакте с антигеном. Основой иммунной памяти является селективное увеличение и дифференциация клонов антиген-специфических В- и Т-лимфоцитов. Длительность сохранения иммунной памяти и сила иммунного ответа при вакцинации различными вакцинами зависит от многих причин и колеблется от нескольких месяцев до десятков лет. Известно, что иммунная память как после инфекции вирусом гепатита В, так и после вакцинации, сохраняется продолжительное время, даже после исчезновения антител к HBs-антигену [4]. Так, в одном из исследований был продемонстрирован анамнестический иммунный ответ во время бустерной иммунизации у пациентов, в сыворотке которых антитела к HBs-антигену не определялись в течение 28-31 месяца до вторичного введения вакцинного препарата [5]. В-клеточный ответ является основным фактором иммунной памяти, а присутствие Т-клеток значительно усиливает длительность сохранения В-лимфоцитов.Таким образом, иммунная память представляет собой систему взаимодействий между В и Т клетками памяти, цитотоксическими Т-лимфоцитами памяти и комплексами антиген-антитело. В настоящее время доказано, что при гепатите В не только В-клеточный, но и сильный Т-клеточный иммунный ответ на первичную вакцинацию обеспечивает длительность иммунной памяти. Поскольку оценить силу Т-клеточного иммунного ответа, индуцированного введением вакцинного препарата, при первичной иммунизации в рутинной практике оценить крайне трудно, акцент в исследованиях по длительности иммунитета был сделан на изучении корреляции этого показателя с косвенным показателем интенсивности В-клеточного иммунного ответа и концентрацией гуморальных анти-HBs антител. Несколькими группами исследователей была убедительно продемонстрирована прямо пропорциональная связь между иммуногенностью вакцин при первичной иммунизации и длительностью иммунитета, которая оценивалась по силе иммунного ответа на введение бустерных доз [6]. Поскольку ревакцинация, в определенном смысле, является имитацией инфицирования, положительные результаты, полученные в этих исследованиях, легли в основу документов ВОЗ, не рекомендующих введение бустерных доз вакцин против гепатита В [1].

Еще одним важным фактором, влияющим на продолжительность иммунной памяти к антигенам вируса гепатита В, является количество циркулирующих (в момент первичной вакцинации) комплексов антиген-антитело, которое прямо зависит от количества антигена, вводимого при вакцинации. Персистирующие на клетках ретикулоэндотелиальной системы комплексы стимулируют пролонгированную пролиферацию В-лимфоцитов и, следовательно, постоянную продукцию антител. Таким образом, вакцины с более высоким содержанием HBs-антигена, имеют преимущество не только по иммуногенности, но и по длительности сохранения формируемого ими иммунитета. Очень большое значение для формирования иммунной памяти при вакцинации имеет и природа антигена. Известно, что живые вакцины в отличие от убитых или белковых препаратов дают более продолжительный иммунный ответ. Однако, недавние исследования показали, что такие жесткие и многократно повторяющиеся белковые структуры, к которым относится используемый в современных субъединичных вакцинных препаратах рекомбинантный HBs-антиген из неинфекционных частиц, индуцируют сильный В-клеточный ответ независимый от Т-лимфоцитов. Таким образом, сила и длительность иммунного ответа при вакцинации против гепатита В зависит от комплекса взаимодействий Т- и В-клеток памяти, комплексов антиген-антитело, дозы и природы вводимого антигена.

В настоящее время является подтвержденным сохранение иммунной памяти после вакцинации против вирусного гепатита В в течение по крайней мере 12 лет [4]. Однако, учитывая тот факт, что первые рекомбинантные вакцины против этой инфекции стали широко доступны только 14 лет назад, этот показатель вряд ли можно считать окончательным и потребуются дополнительные наблюдения для того, чтобы оценить предельные значения длительности иммунитета после вакцинации. Дальнейшее изучение взаимодействия между Т- и В-клеточным ответом поможет понять механизм развития длительной иммунной памяти и позволит в дальнейшем совершенствовать тактику и стратегию вакцинации против гепатита В.

ЛИТЕРАТУРА

Prevention and Control of Hepatitis B in the Community (Blue Book). EuroWHO Viral Hepatitis Prevention Board. — 1996.
Guldotti LG, et al. To kill or to cure: options in host defense against viral infection. Curr. Opin. Immunol. — 1996. — 9. — P.478-83.
Wismans P, et al. The spot ELISA: a sensitive in vitro method to study the immune response to hepatitis B surface antigens. Clin Exp Immunol. — 1989. — 78. — P.75-78.
Banatvala J, et al. Lifelong protection against hepatitis B: the role of vaccine immunogenicity in immune memory. Vaccine. 2001. — 19. — P.877-885.
Jilg W, et al Hepatitis B vaccination: strategy for booster doses in high-risk population groups. In: Progress in Hepatitis B Immunization. France. — 1990. — P.419-427.
6.West DJ, et al. Vaccine induced immunologic memory for hepatitis B surface antigen: implications for policy on booster vaccination. Vaccine 1996. — 14. — P.1019-27.

Источник