Evaluation of humoral response to Gam-Covid-Vac (Sputnik V) vaccination against COVID-19 in patients on hemodialysis and peritoneal dialysis


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/nephrology.2022.3.8-14

Shutov E.V., Bolshakov S.A., Kotlyarova G.V., Emelyanova E.B., Sorokoletov S.M., Dolidze D.D.

1) BOTKIN HOSPITAL, MOSCOw, RUSSIA; 2) RUSSIAN MedICAL ACAdemy Of CONTINUING PROfeSSIONAL EdUCATION, MOSCOw, RUSSIA
Background. New Coronavirus infection (COVID-19) is a highly contagious infectious disease causing 20 to 30% death in patients with chronic kidney disease receiving hemodialysis or peritoneal dialysis. Vaccination as one of the most effective methods of reducing mortality has been given the main place in disease prevention.
Objective: Evaluation of the level of humoral response to Gam-Covid-Vac (Sputnik V) vaccination against COVID-19 in patients receiving hemodialysis and peritoneal dialysis compared with healthy individuals.
Material and methods. The study included 103 dialysis patients, of whom 48 were uninfected before standard vaccination and 55 patients after a new coronavirus infection; 25 and 30 healthy volunteers served as controls, respectively. Humoral response to vaccination was assessed in all subjects by total SARS-CoV-2 IgG and IgG antibody levels to the receptor-binding domain of the S1 subunit of the SARS-CoV-2 protein. Seroconversion levels were compared in all groups (patients on hemodialysis, peritoneal dialysis and controls).
Results. Levels of SARS-CoV-2 IgG were: in hemodialysis patients 10.2±2.2 U/ml, peritoneal dialysis patients 9.3±2.9 U/ml and they did not differ statistically significantly between the groups. In the control group, it was significantly higher: 17.37±5.5 U/ml (p<0.05), compared to dialysis patients. IgG level of antibodies to spike (S) protein of coronavirus was 79,9±12,7 BAU/ml in patients on hemodialysis, 80,7±17,5 BAU/ml on peritoneal dialysis. In the control group it was significantly higher: 272,5±17,6 BAU/ml (p<0,05). The study of the antibody levels after vaccination in the groups of COVID-19 convalescent showed no significant differences between the groups.
Conclusions. Patients who had not previously infection of COVID-19 and received peritoneal dialysis and hemodialysis had a reduced humoral response to Gam-Covid-Vac (Sputnik V) vaccination compared to controls. This necessitates dynamic monitoring of antibody levels and earlier administration of a booster dose of the vaccine. Patients on dialysis and controls who underwent COVID-19 had comparable levels of seroconversion after vaccination.

Введение

Новая коронавирусная инфекция (COVID-19) является высококонтагиозной инфекционной болезнью, вызываемой новым вирусом тяжелого острого респираторного синдром SARS-CoV-2. Официально первые задокументированные случаи заболевания, связанные с COVID-19, были выявлены в Ухани, провинции Хубей в Китае, в декабре 2019 г. С тех пор инфекция распространилась на более чем 216 государств и территорий. По заявлению ВОЗ, новая коронавирусная инфекция достигла статуса эпидемии 30 января 2020 г., пандемии – в марте 2020 г. [1, 2]. По данным университета Джона Хопкинса и статистики ВОЗ, к маю 2022 г в мире было зафиксировано более полумиллиарда подтвержденных случаев COVID-19, более 6 млн летальных исходов. Летальность инфицированных больных колеблется в разных странах от 0 до 20 процентов, в России – 2,06% на апрель 2022 г. [3, 4].

Проведено множество исследований о влиянии различных факторов на смертность от COVID-19. Получены убедительные данные о связи летальности с коморбидностью, осложненным течением, курением, ожирением, возрастом, уровнем Д-димера, полом пациента и др. [5–10]. Особенно высокий риск инфицирования и неблагоприятного исхода наблюдается у больных с хронической почечной недостаточностью (ХПН) терминальной стадии, находящихся на гемодиализе (ГД) или перитонеальном диализе (ПД). По данным мировой литературы, исходя из результатов проведенных ретроспективных исследований, у больных ХПН риск госпитализации превышает общепопуляционный в 1,6–2,5 раза, необходимость в интенсивной терапии – в 1,5–1,8, неблагоприятных исходов – в 2,5–5,0 раз [7, 11–17]. К тому же доказано, что SARS-CoV-2 тропен к клеткам эпителия почечных канальцев, что проявляется наличием у госпитализированных пациентов мочевого синдрома (протеинурии, гематурии) и может приводить к развитию острого почечного повреждения или прогрессированию уже имеющейся почечной недостаточности [18–20]. Повреждение почек развивается в результате как прямого воздействия вируса в связи с высокой плотностью экспрессии ангиотензинпревращающего фермента 2 в щеточной кайме клеток проксимальных канальцев и незначительной в подоцитах, так и непрямого вследствие иммунных реакций, нарушений микроциркуляции, гипоксии [21]. У умерших больных, получавших заместительную почечную терапию, время между появлением первых симптомов инфекции и неблагоприятным исходом резко сокращалось, что свидетельствует об отсутствии адекватного иммунного контроля на ранней стадии заболевания. Среди пациентов на постоянном амбулаторном ГД показатели смертности варьируются от 20 до 30%, по данным разных авторов [22–26]. В ретроспективных исследованиях течения COVID19 от больных на ПД получены схожие данные по клинической картине и прогнозу [27–29]. Как предполагается, к причинам, обусловливающим высокую частоту инфицирования, тяжесть течения и неблагоприятный исход пациентов с терминальной хронической болезнью почек (ХБП) относят невозможность соблюдения режима самоизоляции в связи с необходимостью посещения диализного центра (через день), отсроченный клиренс вируса после разрешения инфекции, прием рядом пациентов иммуносупрессивной терапии, подавление как врожденного, так и приобретенного иммунитета на фоне уремии в сочетании со слабовыраженной активацией провоспалительных реакций, сопровождающих уремию [30–38]. Более двух третей пациентов с ХБП-5Д продолжали получать положительные результаты полимеразной цепной реакции (ПЦР) SARS-CoV-2 через 20 дней после госпитализации, менее трети – до 40 дней и более, что оказывало значимое негативное влияние на рабочий процесс диализного центра, делало затруднительным соблюдение ряда противоэпидемических мер [39, 40]. Участие перитонеальной жидкости в процессе передачи вируса пациентам на ПД остается спорным [41, 42].

Бессимптомные формы инфекции составляют от 10 до 50% случаев среди больных, получающих как амбулаторный ГД, так и ПД [43, 44]. Обращает на себя внимание и тот факт, что фоновые показатели и факторы, распространенные среди пациентов данной категории (коморбидность, включая артериальную гипертензию, диабет, ожирение, пожилой возраст, сердечнососудистые заболевания, плохое социально-экономическое положение), у больных с бессимптомным течением инфекции и с клиническими проявлениями не различались. Факторы, определяющие тяжесть течения заболевания, остаются до конца неизвестными.

Большое внимание в рамках профилактики отведено вакцинации как одному из наиболее эффективных методов снижения смертности в популяции. На сегодняшний день в мире разработано и используется множество вакцин различных производителей с процентом сероконверсии, приближающимся и у многих превосходящим 90%. Среди прошедших успеш-ные клинические испытания – вакцины на основе мРНК (BNT162b2, mRNA-1273, CVnCOV), векторные на основе рекомбинантного аденовируса (Гам-Ковид-Вак, AZD1222, Ad26.COV2.S и др.), пептидные (ЭпиВакКорона, NVX-CoV2373, ZF2001 и др.) и вакцины на основе инактивированного вируса (КовиВак, CoronaVac, BBIBPCOrV и др.) [45].

Гуморальный иммунный ответ на SARS-CoV-2 опосредуется специфическими антителами к белкам вируса, в основном к нуклеокапсидному и белку S. Антинуклеокапсидные антитела можно использовать в диагностике прорывных и перенесенных инфекций, т.к. они обладают специфичностью к вирусу и не индуцируются вакцинацией. Гуморальный ответ на вакцинацию оценивается путем измерения антител к S-белку. В связи с наличием в продаже массы тестов, каждый из которых имеет свое пороговое положительное значение и референсный диапазон, затрудняющие сравнение результатов, ВОЗ провела стандартизацию в виде математического соотношения результатов ЕД/мл с единицей ВОЗ (единица связывания антител на мл – BAU/ мл) для различных серологических тестов на SARS-CoV-2, что обеспечило лучшую гармонизацию данных между лабораториями [46]. Длительное время оставался открытым вопрос: может ли уровень антител сыворотки являться достоверным суррогатным маркером защиты от последующего инфицирования? По результатам нескольких крупных исследований вакцинированных людей и реконвалесцентов выявлен эффективный нейтрализующий уровень антител против симптоматической инфекции альфа-вариантом вируса SARS-CoV-2, который варьируется от 264 до 590 BAU/мл. В целом исследователи сходятся в том, что не существует единого порогового значения титра антител для защиты от инфекции с учетом мутации вируса и появления все новых штаммов, и приходят к выводу: чем выше титр, тем ниже риски повторного инфицирования и симптоматической инфекции [47–49].

Вероятно, важным компонентом защиты в рамках адаптивного иммунитета к COVID-19 является клеточный иммунный ответ. У вакцинированных больных нефрологического профиля клеточно-опосредованные реакции демонстрируют сниженные уровни. В особенности это касается пациентов на ГД, получающих моноклональные антитела к CD20 и другим В-клеточным мембранным молекулам, пациентов с трансплан-тированной почкой, находящихся на иммуносупрессивной терапии [50, 51]. Количественная оценка специфического клеточного иммунитета против SARS-CoV-2 превосходит возможности обычной клинической лаборатории и является очень трудоемким методом, требует стимуляции цельной крови наборами пептидов вируса с последующим измерением пролиферации специфических субпопуляций лимфоцитов, активации определенных сигнальных путей с выделением цитокинов. Пороговые значения, которые бы коррелировали с достоверной защитой от инфекции для данных тестов, остаются неизвестными.

Как было показано во многих исследованиях, у пациентов с трансплантированной почкой, с ХБП 4–5-й ст и особенно на ГД и ПД, наблюдается недостаточная эффективность стандартных схем вакцинации вследствие увеличения времени, необходимого для сероконверсии, более низкого титра специфических антител и их ускоренной элиминации. В нескольких исследованиях показаны преимущества в эффективности определенных типов вакцин, с наибольшей – у мРНК-содержащих, в группе пациентов на диализе. К неблагоприятным факторам, снижающим эффективность вакцинации, относят стаж диализа, низкий уровень сывороточного альбумина, лимфопению, прием иммуносупрессивной терапии, парентеральных препаратов железа в высокой дозе и отсутствие адекватной сероконверсии на вакцину против гепатита В в анамнезе [52]. В числе предложений по увеличению эффективности: сокращение времени между введениями компонентов вакцины, частый непрерывный мониторинг антительного ответа с оперативным реагированием в виде введения бустерной дозы вакцины в более ранние по сравнению с общей популяцией сроки, применение препаратов доконтактной профилактики на основе моноклональных антител против антигенов вируса SARS-CoV-2 [53–68].

Целью нашей работы была оценка уровня гуморального ответа на вакцинацию Гам-Ковид-Вак (Спутник V) против COVID-19 у пациентов, получающих амбулаторный ГД и ПД, по сравнению со здоровыми лицами. Исследование проводилось на базе межокружного нефрологического центра ГКБ им. С.П. Боткина ДЗМ в период с апреля по ноябрь 2021 г.

Материал и методы

В наше одноцентровое (Межокружной нефрологический центр ГБУЗ ГКБ им. С.П. Боткина) когортное проспективное открытое исследование по изучению гуморального ответа на полную вакцинацию Гам-Ковид-Вак (Sputnik V) против COVID-19 были включены 158 человек.

Для изучения выделено две группы: первая группа – 48 пациентов на заместительной почечной терапии (ЗПТ), ранее не имевших положительного результата ПЦР SARS-CoV-2, диагностического титра антител (IgG≥10 Ед/мл) за время диспансерного наблюдения до вакцинации, не испытывавших симптомов ОРВИ (выраженная слабость, лихорадка, потеря обоняния, кашель, одышка и боль в грудной клетке не ассоциированные с прочими причинами). Группой контроля были 25 здоровых добровольцев, медицинских работников, также соответствовавших вышеуказанным критериям включения. вторая группа – 55 пациентов, получавших ЗПТ, перенесших COVID-19-инфекцию в среднетяжелой и тяжелой формах, потребовавших стационарного лечения либо интенсивного амбулаторного мониторинга. Группой контроля были здоровые медицинские работники, перенесшие новую коронавирусную инфекцию с подтвержденным ПЦР SARS-CoV-2 в легкой/ среднетяжелой формах, в количестве 30 человек. Характеристика участников исследования представлена в табл. 1.

11-1.jpg (110 KB)

Анализы крови испытуемых выполнялись через 3,0±1,4 месяца после полной вакцинации как больным на диализе, так и в группе контроля. Критерии исключения: прием любой иммуносупрессивной терапии, возраст моложе 18 и старше 80 лет, недоступность результатов серологического и ПЦР-исследований за интересующий период наблюдения, указание пациентом на наличие вышеуказанной симптоматики, диагностически положительные титры антител за период диспансерного наблюдения (IgG≥10 ЕД в первой группе).

Вакцина, используемая в исследовании, разработана ФГБУ «НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи» Минздрава РФ и зарегистрирована 11 августа 2020 г. Вакцина состоит из двух компонентов на основе аденовирусного вектора. В состав первого компонента входит рекомбинантный аденовирусный вектор на основе аденовируса человека 26-го серотипа (Ad26), несущий ген S белка SARS-CoV-2. Второй компонент состоит из рекомбинантного аденовирусного вектора на основе аденовируса человека 5-го серотипа (Ad5), также несущего ген S белка SARS-CoV-2.

Препарат успешно прошел клинические испытания и доказал свою эффективность в России и за рубежом [69–72]. Каждый из участников прошел полную вакцинацию Гам-Ковид-Вак, Sputnik V (два компонента).

Для определения специфических антител мы использовали два международных сертифицированных ВОЗ метода [73, 74]. Первым методом оценивался общий уровень SARS-CoV-2 IgG в сыворотке крови, который определялся на аппарате Mindray CL-2000i (Shenzhen Mindray Bio-medical Electronics Co. Ltd) при помощи хемилюминесценции в два этапа с помощью коммерческого набора производителя Mindray SARS-CoV-2 IgG CLIA. Парамагнитные частицы этого набора покрыты нуклеопротеином (N-белок) и рецептор-связывающим доменом спайкового белка (S-белок) в MES-буфере с консервантами. В целом исследование состоит из двух этапов. На первом после добавления сыворотки исследуемого парамагнитные частицы, покрытые антигеном, связываются со специфичными антителами к антигенам в образце и захватываются магнитом. После первого этапа промывки для удаления не связанных веществ в реакционную ячейку добавляются моноклональные мышиные античеловеческие IgG-антитела, конъюгирован-ные со щелочной фосфатазой, для связывания с антителами, захваченными парамагнитными частицами. После второго этапа промывки добавляли 3-(2'-спироадамантил)-4-ме-токси-4-(3'фосфорилокси)фенил-1,2-диоксетан, который катализировался щелочной фосфатазой с испусканием света длиной волны 540 нм. Полученная реакция измерялась фотоумножителем в относительных световых единицах (ОСЕ) в хемилюминесцентном анализаторе. Антитела IgG рассчитывались в ЕД/мл, пороговое значение было принято 10 ЕД/мл [75]. Вторым методом проводилось количественное определение IgG антител к рецептор-связывающему домену субъединицы S1 белка SARS-CoV-2. Хемилюминесцентный иммуноанализ на микрочастицах проводился с помощью тест-системы Abbott Architect i1000SR system набора SARS-CoV-2 IgG II Quant Reagent Kit (Abbott Architect i1000SR system, Abbott Laboratories, Sligo, Ireland) [76]. Пороговым значением было принято 50,0 BAU/ мл. При подсчете результатов использовалась программа SPSS-18 с расчетом непараметрического U-критерия Манна–Уитни, со степенью достоверности критерия р<0,05 (95%).

Результаты

Результаты исследования гуморального иммунитета после полной вакцинации в 1-й группе исследуемых, никогда ранее не имевших положительного результата ПЦР SARS-CoV-2, диагностического титра антител (IgG≥10 Ед/мл) за время диспансерного наблюдения до вакцинации, не испытывавших симптомов ОРВИ (выраженная слабость, лихорадка, потеря обоняния, кашель, одышка и боль в грудной клетке не ассоциированные с прочими причинами), приведены в табл. 2.

Результаты исследования гуморального иммунитета после полной вакцинации больных, перенесших COVID-19-инфекцию в среднетяжелой и тяжелой формах, потребовавших стационарного лечения либо интенсивного амбулаторного мониторинга, по сравнению с группой контроля, приведены в табл. 3.

Результаты проведенного нами исследования степени выраженности сероконверсии у пациентов с ХБП показали, что в 1-й группе исследуемых, ранее не имевших свидетельств перенесенной COVID-19 инфекции и прошедших полную вакцинацию векторной вакциной Гам-Ковид-Вак, наблюдался сниженный гуморальный ответ от больных, получающих ЗПТ, по сравнению со здоровыми добровольцами.

Во второй группе мы наблюдали приблизительно одинаковый гуморальный ответ на вакцинацию пациентов с ХБП-5Д, перенесших COVID-19-инфекцию в среднетяжелой и тяжелой формах, потребовавшую госпитализации либо интенсивного амбулаторного наблюдения, по сравнению с контрольной группой.

Обсуждение

Инфекции являются одной из основных причин заболеваемости и смертности среди больных ХБП 4–5-й ст., занимая второе место после сердечно-сосудистых осложнений. В связи со сниженным иммунным статусом, высоким уровнем инфицирования вакцинация остается наиважнейшим компонентом профилактики неблагоприятного исхода для пациентов с ХБП. Такие больные имеют менее устойчивый и сниженный уровень сероконверсии после вакцинации, более низкий титр специфических антител. Более того, показано, что ответ на вакцинацию снижается по мере прогрессирования болезни почек, времени лечения на ПД или на ГД [77–80]. ХБП в целом относится к иммуноскомпрометированным состояниям в связи со сниженными функциями Ти В-клеток, моноцитов, макрофагов. При уремической интоксикации подавляются Т-клеточная активация и пролиферация, выработка цитокинов, повышается активность супрессорных клеток. Наблюдается снижение выработки специфических IgG, что наиболее вероятно связано с нарушением синтеза антиген-специфических Т-хелперов, являющихся необходимым звеном для соответствующего синтеза антител В-клетками в ответ на вакцинацию. [81, 82]. Данные различных источников показывают, что при вакцинации против гриппа, гепатита В, пневмококка достигается сероконверсия большинством больных ХБП, однако в ряде случаев требовалась расширенная схема вакцинации, увеличилось время до сероконверсии, титр антител оставался сниженным по сравнению с общей популяцией, а также наблюдалась ускоренная их элиминация [83–85].

В нашем исследовании получены убедительные данные по поводу сниженного гуморального ответа на вакцинацию пациентов с ХБП-5Д, ранее не болевших COVID-19, по сравнению с контрольной группой. Титры выработанных антител не достигли защитных уровней. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости изменения практики вакцинации больных ХБП по сравнению с общей популяцией. Очевидно, что для достижения адекватного гуморального ответа нужно использовать бустерные дозы вакцины. Похожие данные были получены и при использовании других вакцин у больных данной категории [76–78].

От больных, переболевших COVID-19, после вакцинации Гам-Ковид-Вак (Sputnik V) получены сравнимые результаты в выработке антител с контрольной группой. Это можно объяснить тем фактом, что после естественного заражения у подавляющего большинства пациентов на ГД и ПД развивается продолжительный и выраженный гуморальный ответ [86–89]. У выживших и выздоровевших пациентов с ХБП-5Д более тяжелое течение заболевания в совокупности с фактом длительного персистирования вируса в организме приводит к выраженной стимуляции иммунной системы и выработке высокого титра антител [90]. На наш взгляд, вакцинация, проведенная в стандартные сроки после болезни, вызывает адекватную сероконверсию у больных ХБП-5Д за счет суммирования с предшествовавшей активностью иммунитета.

Таким образом становится актуальным вопрос о персо-нализированном подходе к вопросам иммунизации когорты больных с ХБП, в особенности пациентов, получающих ЗПТ.

Выводы

Полученные нами данные демонстрируют снижение гуморального ответа на вакцинацию против COVID-19 от пациентов на амбулаторном ГД и ПД по сравнению со здоровой популяцией и позволяют предположить необходимость в динамическом контроле антительного ответа, а также и более раннего введения бустерной дозы вакцины больным этой категории.


About the Autors


Evgeny V. Shutov – MD, PhD, Head of the Interdistrict Nephrology Center, Botkin Hospital, Head of the Department of Nephrology and Dialysis, Russian Medical Academy of Continuing Professional Education Moscow; e-mail: shutov_e_v@mail.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1047-0378.
Stepan A. Bolshakov – therapist, junior researcher of the department of science of Botkin Hospital, Moscow; e-mail: bolshakoff123@yandex.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4556-6740.
Galina V. Kotlyarova – Head of the hemodialysis department of the interdistrict nephrological center of Botkin Hospital, Moscow; e-mail: galopa@yandex.ru. ORCID: https:// orcid.org/0000-0001-9970-4486.
Elvira B. Emelyanova – MD, Head of the clinical diagnostic laboratory of Botkin Hospital, Moscow; e-mail: e.allvira@gmail.com.
Sergey M. Sorokoletov – MD, PhD, deputy chief physician for therapeutic care of Botkin Hospital, Moscow; e-mail: sorokoletov-sm@mail.ru.
David D. Dolidze – MD, PhD, Head of scientific-clinical department, Botkin Hospital, Moscow; e-mail: ddolidzed@mail.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0517-8540


Similar Articles


Бионика Медиа