Представительство Роспотребнадзора в интернете
rospotrebnadzor.ru
Лаборатория цитокинов
Лаборатория цитокинов
Руководитель лаборатории – д.м.н., гл.н.с. Топтыгина Анна Павловна
Сотрудники:
Тихонова Нина Тимофеевна, д.б.н., профессор, гл.н.с.
Бундин Владимир Сергеевич, к.б.н., в.н.с.
Афридонова Зульфия Энгелевна, н.с.
Мешкова Наталья Андреевна, мл.н.с.
Захарова Светлана Михайловна, старший лаборант
Лаборатория была создана в 2001 г.
Цитокины – эндогенные полипептидные медиаторы межклеточного взаимодействия.
Функции цитокинов:
1.Регуляция эмбриогенеза, закладки и развития органов иммунной системы.
2.Регуляция некоторых физиологических функций организма.
3.Регуляция защитных реакций организма на местном и системном уровне.
4.Регуляция развития опухолей, аллергических, аутоиммунных и иных иммунопатологических процессов.
5.Регуляция процессов регенерации поврежденных тканей.
Темы, выполненные лабораторией цитокинов.
- ИЗУЧЕНИЕ ИММУНОМОДУЛИРУЮЩЕЙ АКТИВНОСТИ ЖИВЫХ ВИРУСНЫХ ВАКЦИН(2001-2005)
- ОЦЕНКА КЛЕТОЧНЫХ РЕАКЦИЙ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ НА ПЕРВИЧНУЮ И ВТОРИЧНУЮ ИММУНИЗАЦИЮ ВАКЦИНОЙ ПРИОРИКС (2006-2010)
- ФОРМИРОВАНИЕ И ПОДДЕРЖАНИЕ ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ ПАМЯТИ НА ПРИВИВКУ ПРОТИВ КОРИ И КРАСНУХИ У ДЕТЕЙ (2011-2015)
- РЕГУЛЯЦИЯ ИММУННОГО ОТВЕТА НА МЕСТНОМ И СИСТЕМНОМ УРОВНЕ (2016-2020)
- ИЗУЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИММУННОГО СТАТУСА ДЛЯ ОБОСНОВАННОЙ ИММУНОМОДУЛЯЦИИ ПРИ ИНФЕКЦИИ, ВАКЦИНАЦИИ И ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ БАРЬЕРНЫХ ТКАНЕЙ (2021-2025)
Научные достижения в течение всей работы лаборатории
Выявлены возрастные особенности иммунной системы:
- Уровень клеток памяти Bm нарастает с возрастом от практически единичных клеток в пуповинной крови до более чем двадцати процентов от популяции В-лимфоцитов у подростков, тогда как уровень В1 клеток напротив прогрессивно снижается;
- IgG3 субкласс антител уже у годовалых детей соответствует норме взрослых, IgG1 и IgG4 достигают нормы взрослых к 4-5 годам, а IgG2 – только к 10-12 годам;
- Показано, что с возрастом у детей увеличивается количество как центральных, так и эффекторных Т- клеток памяти (CD4+ и CD8+), выявлены возрастные закономерности изменения численности наивных Т-клеток и Т-клеток памяти;
- Обнаружены возрастные особенности в уровнях субпопуляций CD4+ лимфоцитов, таких как Th17 и Treg. Процент Treg в гейте CD3+CD4+ не зависит от возраста обследуемых лиц и аппроксимируется линейной функцией. Динамика уровня Th17 демонстрирует устойчивый рост этой субпопуляции как в процентном, так и в абсолютном выражении и аппроксимируется квадратными уравнениями.
Обнаружены различия между первичным и вторичным иммунным ответом на антигены вирусов кори, краснухи и эпидемического паротита:
- Разработаны критерии разделения больных корью на отвечающих первичным или вторичным типом иммунного ответа на основе соотношения изотипов и авидности антител, а также их субклассов;
- Показано, что превалирующим субклассом при первичном иммунном ответе является IgG3, также участвуют IgG1 и IgG4. По мере созревания иммунного ответа на первый план выходят антитела IgG1-субкласса, а IgG3- и IgG4-антитела становятся минорными. Превалирующим субклассом при вторичном иммунном ответе является IgG1, также участвуют в небольшом количестве IgG3 и IgG4;
- Рассчитаны «cut off» для первичного иммунного ответа для кори: IgG1 < 46,84%, а IgG3 > 42,8%, для краснухи: IgG1 < 62,67% и IgG3 > 12,63%, для эпидемического паротита: IgG1 < 54,97% и IgG3 > 37,26%. При преодолении указанных пороговых критериев иммунный ответ на эти вирусы следует считать вторичным.
Проведено математическое моделирование формирования и поддержания иммунного ответа на прививки против вирусов кори, краснухи и эпидемического паротита:
- Выявлены предикторы неэффективного ответа на прививку против кори, краснухи и эпидемического паротита. Предложен алгоритм прогнозирования качества специфического иммунного ответа для принятия решения о тактике проведения прививок против этих вирусов;
- Доказано, что параметры иммунного статуса до вакцинации влияют на силу и продолжительность гуморального и клеточного поствакцинального иммунного ответа на антигены вирусов кори, краснухи и эпидемического паротита;
- Предложены минимальные адекватные по точности прогноза модели многопараметрической линейной регрессии с переменными отклика характеризующими уровни поствакцинальнных антител и клеточного иммунного ответа на первичную вакцинацию с использованием до 3 предикторов в каждой модели.
Оценен коллективный иммунитет к вирусам кори и краснухи:
- Показано, что процент серопозитивных к вирусу краснухи прогрессивно нарастает и в возрасте 4-6 лет выходит на плато на уровне 90%. Выявлено снижение количества серопозитивных к вирусу кори лиц в возрастной группе от 18 до 30 лет до уровня 54%, что сопровождается повышением числа заболевших этой инфекцией в данной возрастной группе;
- Разработан метод оценки ответа антиген-специфических Т-клеток на антигены вирусов кори и краснухи на основе теста дегрануляции CD8high;
- В возрастной группе 18-30 лет выявлено, что 68% здоровых взрослых были серонегативными до вакцинации, а 20% не имели и клеточного иммунитета к кори. После вакцинации все привитые имели высокий уровень специфических антител и клеточного иммунитета;
- Установлено, что формирование и поддержание специфического гуморального и клеточного иммунитета у привитых против кори происходит независимо друг от друга, выявлены 4 возможных сочетания высокого и низкого уровня специфического клеточного и гуморального ответа на корь.
Выявлены особенности реагирования иммунной системы на коревую инфекцию:
- Показано, что более половины больных корью взрослых отвечают на контакт с вирусом кори вторичным типом иммунного ответа, что свидетельствует о потере привитыми в детстве взрослыми противокоревых антител, но сохранении у них В-клеток памяти;
- Показано, что пораженные вирусом кори клетки эпителия, выделяют сигналы опасности (IL-25 и IL-33), активизируют свою защиту (IL-17F) и репарацию (IL-22);
- У больных корью обнаружено значимое повышение субпопуляций CD4+PD-1+ и CD4+CD57+, снижение CD4+ и CD8+ TEMRO и повышение CD8+TCM, обнаружен дисбаланс в активности и уровнях малых субпопуляций CD4+ лимфоцитов.
Обнаружены параметры, характеризующие воспалительные заболевания в барьерных тканях:
- Цитокиновый профиль 13 цитокинов в копроэкстрактах детей с воспалительными заболеваниями кишечника оказался более информативным, чем в сыворотке крови. Оценка цитокинов в копроэкстрактах является простым и неинвазивным методом. При исследовании у этих детей иммунного статуса в динамике заболевания на фоне проводимого лечения, показано, что наиболее информативным показателем в прогнозе эффективности биологической терапии является относительное содержание Th17-лимфоцитов (%) и цитокины (TNF, IL-4, TGF-β, IFN-γ и IL-12) до начала терапии.
- Изменения в составе субпопуляций мононуклеаров капиллярной крови, взятой вблизи псориатического очага, оказались более выражены, чем в венозной крови, так в венозной крови больных 7 субпопуляций отличались от уровня здоровых, тогда как в капиллярной крови таких субпопуляций было 10;
- Изменения параметров цитокинового профиля капиллярной крови, взятой вблизи псориатического очага, более выражены, чем в венозной крови, концентрация 12-и цитокинов отличалась от параметров группы здоровых в капиллярной крови и только у 4-х цитокинов в венозной крови.
Разработаны критерии для проведения процедур внутреннего контроля качества при оценке уровней антител методом иммуноферментного анализа:
Разработаны методические рекомендации МР 4.2.0287-22 «Организация внутреннего контроля качества в лабораториях, проводящих исследования на специфические антитела к вирусу кори методом иммуноферментного анализа», предоставляющие алгоритм применения контрольного препарата для ВКК и критерии оценки полученных результатов. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Поповой А.Ю. 30.05.2022;
- Разработаны порядок и объем процедур для проведения внутреннего контроля качества при исследовании уровня IgG-антител к антигенам вируса краснухи методом ИФА.
Направления научной деятельности в настоящий период
Проводятся исследования постинфекционного и поствакцинального иммунитета к антигенам вируса SARS-CoV-2:
- Установлено, что наибольшее совпадение результатов тестирования сывороток крови переболевших COVID-19 на 6-и тест-системах, основанных на разных методах детекции и разном составе антигенов вируса SARS-CoV-2, показали тест-системы с одинаковым составом антигенов вируса SARS-CoV-2, а динамику антител лучше смотреть на тест-системе одного производителя;
- Разработан метод оценки ответа антиген-специфических Т-клеток на антигены вирусов SARS-CoV-2 на основе теста дегрануляции CD8high;
- Показано, что уровень антител к S-белку вируса SARS-CoV-2 у переболевших COVID-19 сильно различается от полного отсутствия до очень высокого уровня и жестко не связан с давностью заболевания, 57% переболевших COVID-19 имели высокий уровень гуморального ответа, а 43%-низкий;
- Доказано, что после перенесенного COVID-19 специфические IgG к S-белку вируса SARS-CoV-2 представлены IgG1 и IgG3 субклассами, тогда как антител субклассов IgG2 и IgG4, специфичных к S-белку коронавируса обнаружено не было;
- Впервые выявлено, что у пациентов, перенесших COVID-19, уже через 3 месяца 90% антител к S-белку вируса SARS-CoV-2 представлены IgG1, а через 6-12 мес. после заболевания специфические антитела представлены только IgG1-субклассом;
- Обнаружено, что клеточный иммунитет к S-белку вируса SARS-CoV-2 сильно различался по уровню, 50% обследованных имели высокий клеточный иммунитет, и столько же – низкий, корреляций с уровнем гуморального иммунитета не выявлено.
- Показано, что специфический гуморальный ответ на вакцинацию «Спутник V» сформировался у всех обследованных привитых, 57% участников исследования имели высокий уровень IgG-антител к S-белку вируса SARS-CoV-2, 43% - низкий уровень;
- Обнаружено, что уровень IgG-антител, сформировавшихся на вакцинацию «Спутник V», был сопоставим с уровнем антител после COVID-19, тогда как уровень специфических IgA-антител у вакцинированных был значимо ниже, чем у переболевших;
- У 100% вакцинированных «Спутник V» выявлен специфический клеточный ответ цитотоксических CD8hiCD107a+ лимфоцитов на S-белок вируса SARS-CoV-2, 50% обследованных имели высокий уровень ответа, 50% - низкий. Не было выявлено корреляции уровней гуморального и клеточного ответа на вакцинацию с полом и возрастом обследованных;
- При сопоставлении гуморального и клеточного иммунитета к S-белку вируса SARS-CoV-2 у переболевших COVID-19 и привитых «Спутник V» впервые выявлены 4 варианта сочетания: высокий гуморальный и клеточный, низкий гуморальный и клеточный, высокий гуморальный и низкий клеточный и наоборот низкий гуморальный и высокий клеточный иммунитет.
За время работы лаборатории получено 10 патентов.
Защищены: 1 докторская диссертация (Топтыгина А.П.), 1 кандидатская диссертация (Смердова М.А.).
Сотрудники лаборатории готовят молодые кадры:
МГУ, биологический факультет (ежегодно):
- Иммуноморфология (10 лекций)
- Клеточная иммунология (10 лекций)
- Клиническая иммунология (11 лекций)
- МФК (3 лекции)
Научно-технологический университет «Сириус» (ежегодно)
- Структура и функции лимфоидных органов и тканей (12 лекций)
- Теоретические основы вакцинологии (12 лекций)
Кафедра ФБУН МНИИЭМ им. Г.Н.Габричевского (ординаторы и аспиранты, ежегодно)
- Общая иммунология (16 лекций)
- Клиническая иммунология (16 лекций)
Подготовка аспиранта (2 год аспирантуры) Жердевой П.Е.
Наши награды:
Орден Александра Невского
Наиболее значимые результаты научных исследований за последние 5 лет
Доказано, что вакцинация против кори серонегативных взрослых дает высокий уровень специфических антител как у впервые вакцинированных, так и у вакцинированных в детстве, но утративших защитные антитела.
По спектру субклассов специфических IgG-антител и их авидности выявлено, что происходит увеличение количества отвечающих вторичным типом иммунного ответа как среди вакцинированных серонегативных, так и среди заболевших корью взрослых.
Раскрыт механизм созревания специфического гуморального иммунитета у больных корью взрослых. Был продемонстрирован процесс переключения с раннего первичного IgG3-типа иммунного ответа (6-й день от появления сыпи) на зрелый IgG1- тип, характерный для иммунологической памяти (через 3 недели после появления высыпаний).
Обнаружено, что по уровню антител в сыворотке крови к S-белку SARS-CoV-2 классов IgA и IgG реконвалесцентов COVID-19 можно разделить на людей с высоким (57%) и низким (43%) гуморальным ответом на данный антиген. Уровень гуморального ответа не зависит от тяжести перенесенного заболевания. Несмотря на постепенное снижение уровня антител и последующие бустеры, как за счет вакцинации, так и повторных контактов с вирусом SARS-CoV-2, такое разделение сохраняется на протяжении 4 лет наблюдения.
Выявлено формирование Т-клеточного ответа, определяемого по экспрессии CD107a на CD8high лимфоцитах после распознавания антигенов S-белка SARS-CoV-2 у 100% переболевших COVID-19. По уровню Т-клеточного ответа переболевших можно разделить на людей с высоким (50%) и низким (50%) клеточным ответом. Уровень Т-клеточного ответа не зависит от тяжести перенесенного заболевания. Такое разделение сохраняется на протяжении 4 лет наблюдения.
Установлено формирование гуморального и Т-клеточного ответа на S-белок у 100% не болевших COVID-19 дважды привитых вакциной «Спутник V». Привитые вакциной «Спутник V» так же были разделены на людей с высоким и низким уровнем гуморального и Т-клеточного иммунного ответа на S-белок SARS-CoV-2. При этом уровень Т-клеточного ответа у привитых сопоставим с таковым у переболевших, а уровень гуморального иммунного ответа у привитых немного ниже, чем у переболевших, что особенно выражено в уровне IgA антител.
Доказано, что гуморальный и Т-клеточный иммунный ответ на антигены SARS-CoV-2 формируются и поддерживаются независимо друг от друга, как у привитых вакциной «Спутник V», так и у переболевших COVID-19. Выявлено 4 варианта соотношения гуморального и клеточного ответа: высокий гуморальный и клеточный ответ, низкий гуморальный и клеточный ответ, высокий гуморальный и низкий клеточный ответ и низкий гуморальный и высокий клеточный ответ, включающие примерно по четверти индивидуумов обследованных групп.
Обнаружено неполное созревание авидности анти-S IgG-антител. Индекс авидности нарастает со временем, но лишь слегка превышает 50% через 1-1,5 года после заболевания. Последующие бустеры индуцируют повышение индекса авидности до 70% у привитых вакциной «Спутник V» и 80% и более при повторных контактах с мутантными штаммами SARS-CoV-2.
Продемонстрировано, что у привитых вакциной «Спутник V» и у переболевших COVID-19 уровень анти-S IgG-антител постепенно снижается и выходит на плато через 9 месяцев после контакта с антигеном. Концентрация анти-S IgА-антител быстро нарастает при заболевании и снижается после выздоровления быстрее, чем уровень IgG-антител. Т-клеточный иммунитет меньше подвержен изменениям. Последующие контакты с S-белком как за счет вакцинации, так и за счет повторных инфекций, поддерживают уровень антител и клеточного иммунитета в течение 4 лет наблюдения. Наибольший прирост уровней гуморального и Т-клеточного иммунных ответов установлен в группе прорывного иммунитета, у перенесших COVID-19 как минимум дважды.
Показано, что определение субпопуляционного состава мононуклеаров и цитокинового профиля у больных псориазом более информативно в капиллярной крови, взятой вблизи псориатической бляшки, чем в венозной крови. В капиллярной крови больных псориазом выявлено 15 из 22-х субпопуляций и 13 из 15-и цитокинов, значимо отличающихся от здорового контроля, тогда как в венозной крови такие отклонения обнаружены только в 12-и из 22-х исследованных субпопуляциий мононуклеаров и 8-и из 15-и цитокинов. Рассчитаны пороговые разделяющие значения (cut off) для параметров клеточного иммунитета и цитокинового профиля в капиллярной крови, взятой рядом с псориатической бляшкой (26 параметров), и венозной крови (13 параметров), что позволяет оценить активность вовлеченности иммунной системы в воспалительный ответ при псориазе.
Разработаны порядок и объем процедур для проведения внутреннего контроля качества (ВКК) при проведении исследований уровня IgG-антител к антигенам вируса кори и краснухи методом ИФА. Опубликованы методические рекомендации 4.2.0287-22 «Организация внутреннего контроля качества в лабораториях, проводящих исследования на специфические антитела к вирусу кори методом иммуноферментного анализа».
Патент RU 2762616 C1 Российской Федерации «Способ определения и количественной оценки специфического клеточного иммунитета к антигенам S-белка вируса SARS-CoV-2».
Патент RU 2818080 C1 Российской Федерации «Способ определения и количественной оценки специфического клеточного иммунитета к антигенам N-белка вируса SARS-CoV-2».
Патент RU 2804243 C1 Российской Федерации «Способ определения и оценки местного иммунитета у больных псориазом».
