В конце 2019г в Китайской народной республике произошла вспышка новой коронавирусной инфекции с эпицентром в городе Ухань (провинция Хубэй), названной Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) коронавирусной болезнью 2019 COVID-19 (Coronavirus disease 2019). Пандемия коронавирусной инфекции COVID-19, вызванной вирусом SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome-related CoronaVirus 2), продолжается и по настоящее время.

В связи с высокой контагиозностью и частотой тяжелого течения заболевания постановлением Правительства РФ от 31.01.2020г № 66 "О внесении изменения в перечень заболеваний, представляющих опасность для окружающих" новая коронавирусная инфекция (CОVID-19, код по международной классификации болезней 10 пересмотра (МКБ-10) — В 34.2 "Коронавирусная инфекция неуточненная") добавлена в перечень заболеваний, представляющих опасность для окружающих, наряду с особо опасными инфекциями (чума, холера, оспа), утвержденных ранее постановлением Правительства РФ № 715 от 01.12.2004г.

Во всем мире по состоянию на 28.10.2022г было зарегистрировано 626 337 158 подтвержденных случаев заболевания COVID-19, в т.ч. 6 566 610 случаев смерти, согласно данным ВОЗ. В настоящее время основным способом специфической профилактики коронавирусной инфекции служит вакцинация против вируса SARS-CoV-2.

По состоянию на 25.10.2022г было введено 12 830 378 906 доз вакцины. При этом количество полностью вакцинированных лиц на 100 человек населения составило в США 67,63, во Франции и Германии — 77,48 и 78,02, соответственно, в РФ — 52,981.

В настоящее время в РФ зарегистрированы вакцины разного механизма действия против COVID-19: векторные ("Гам-КОВИД-Вак-Лио", "Спутник Лайт", "Гам-КОВИД-Вак-М", "Гам-КОВИД-Вак" — капли назальные, "Салнавак" — капли назальные), вакцины на основе пептидных антигенов ("ЭпиВакКорона", "АВРОРА-КоВ"), вакцина коронавирусная инактивированная цельновирионная ("КовиВак") и вакцина субъединичная рекомбинантная ("Конвасэл")2.

Серьезной проблемой в рамках вакцинации против вируса SARS-CoV-2 является снижение эффективности вакцин, обусловленное рядом причин и в первую очередь — появлением новых штаммов вируса SARS-CoV-2. Полагают, что подобного рода осложнений можно избежать при использовании ревакцинации [1]. Концепция ревакцинации заключается в поддержании протективного иммунитета путем введения бустерных доз вакцин (гомологичных и гетерологичных)3.

Очевидно, что для формирования надежного "коллективного" иммунитета необходимо обеспечить широкую прослойку населения с устойчивым длительным иммунитетом [2, 3]. Более того, с учетом высокой частоты мутаций, свойственной вирусам, обоснованной представляется разработка вакцин, предназначенных для выработки антител (АТ) к иным белкам вируса, среди которых выделяют не только S-белок, но и белок оболочки (envelope protein, E-белок), мембранный белок (membrane protein, M-белок) и нуклеокапсидный белок (nucleocapsid protein, N-белок). Альтернативным и наиболее перспективным кандидатом на успешную вакцину можно считать N-белок, как наиболее иммуногенный в отношении и гуморального, и клеточного иммунитета. Находясь внутри вируса, этот белок не может вызывать антителозависимое усиление инфекции (antibody-dependent enhancement, ADE) и не вызывает выработку нейтрализующих АТ. Однако это не противоречит его потенциальной вакцинной протективности, т.к. он вызывает мощный клеточный ответ, включая локальный легочный, который, по мнению многих ученых, играет ключевую роль в защите от повторных заражений перенесших COVID-19, независимо от уровня АТ4.

Цель настоящего исследования — сравнительная оценка иммуногенности (гуморальный и клеточный иммунитет) различных (гетерологичных и гомологичных) схем ревакцинации против COVID-19 в рамках проспективного наблюдательного исследования.

Анализ вакцинированных лиц выполнен в рамках исследования САТУРН ("Сравнительная оценкА реактогенносТи и иммУногенности гетеРологичных схем вакциНации против COVID-19", государственное задание № 122013100211-8), которое проводится на базе ФГБУ "Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины" Минздрава России. Изучалось применение различных схем ревакцинации против вируса SARS-CoV-2 (гомологичные и гетерологичные схемы) на основе двух вакцин: Гам-КОВИД-Вак и КовиВак. Все участники исследования имели возможность выбрать, какой вакциной прививаться.

КовиВак — вакцина против COVID-19 на основе инактивированного вируса производства ФГБНУ "Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М. П. Чумакова" РАН содержит антиген инактивированного коронавируса SARS-CoV-2 (штамм AYDAR-1, инактивирован β-пропиолактоном).

Гам-КОВИД-Вак состоит из двух компонентов (двух векторов). Компонент 1 содержит рекомбинантные аденовирусные частицы 26 серотипа, в которых содержится ген белка S вируса SARS-CoV-2. Компонент 2 — аденовирусные рекомбинантные частицы 5 серотипа, которые содержат ген белка S вируса SARS-CoV-2.

Критерии включения: возраст ≥18 лет; отсутствие противопоказаний к вакцинации; подписание информированного согласия.

Критерии исключения/невключения: наличие противопоказаний к вакцинации; перенесенная ранее новая коронавирусная инфекция; предшествовавшая вакцинация против вируса SARS-CoV-2; отказ от участия в исследовании.

В настоящем исследовании запланировано проведение пяти визитов: Визит 1 (исходный — I этап первичной вакцинации), Визит 2 (14/21 день — II этап первичной вакцинации), Визит 3 (I этап ревакцинации — через 6 мес. после введения первого компонента при первичной вакцинации), Визит 4 (II этап ревакцинации), Визит 5 — через 12 мес. после I этапа первичной вакцинации.

Исследуемые группы вакцинированных лиц:

Группа I (n=97) — введение Гам-КОВИД-Вак на каждом этапе первичной и повторной вакцинации;

Группа II (n=7) — Гам-КОВИД-Вак на каждом этапе первичной вакцинации, КовиВак на каждом этапе повторной вакцинации;

Группа III (n=42) — КовиВак на каждом этапе первичной вакцинации, Гам-КОВИД-Вак на каждом этапе повторной вакцинации;

Группа IV (n=38) — введение КовиВак на каждом этапе первичной и повторной вакцинации.

На Визите 1 проводилось получение письменного Информированного согласия, сбор анамнеза. Кроме того, у всех участников на всех визитах проводился сбор жалоб и объективный осмотр, забор крови для проведения иммунологического анализа (определение уровня специфических АТ к гликопротеину SARS-CoV-2 IgG; определение уровня специфических АТ к гликопротеину SARS-CoV-2 IgM (качественный); определение уровня IgG к рецептор-связывающему домену поверхностного гликопротеина S (spike) коронавируса SARS-CoV-2); измерение температуры тела. Кроме того, на Визитах 1, 3 и 5 осуществлялся забор крови для определения Т-клеточного иммунитета (Т-СПОТ) к SARS-CoV-2: панель А — количество спотов (специфически сенсибилизированных Т-лимфоцитов) к Spike antigens (поверхностный антиген, Ag), панель B — количество спотов (специфически сенсибилизированных Т-лимфоцитов) к Nucleocapsid antigens (ядерный Ag).

Проводилась оценка параметров безопасности: общая частота всех нежелательных явлений; частота локальных и системных поствакцинальных реакций; частота аллергических и неврологических поствакцинальных осложнений.

Исследование выполнено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice). Протокол исследования одобрен локальным этическим комитетом учреждения. Перед включением в исследование субъекту предоставлялась письменная информация и устное разъяснение о целях, задачах и методах проведения исследования, а также об ожидаемой пользе и возможном риске, связанных с участием в исследовании. Кроме того, субъекты были поставлены в известность о добровольном характере участия в исследовании и о том, что субъект имеет право отказаться от участия в исследовании в любой момент, и что этот отказ не повлияет на качество предоставляемой ему медицинской помощи.

Клинико-анамнестическая характеристика участников исследования, получавших различные вакцины против вируса SARS-CoV-2, представлена на рисунках 1-3. В общей группе вакцинированных отмечено практически одинаковое количество мужчин и женщин — 91 (51%) и 93 (49%), соответственно. Распределение по возрасту показало наибольший процент лиц молодого (48%) и среднего возраста (36%). Пожилые лица составили 12%, лица старческого возраста — 4%. Средний возраст — 45 [37; 54] лет. У 39% вакцинированных лиц отмечена избыточная масса тела и у 23% — ожирение, курили 18% вакцинированных. Патология органов дыхания встречалась у 8%, органов пищеварения у 21%, сердечно-сосудистой системы у 29% вакцинированных лиц.

Для статистической обработки результатов применяли программы IBM SPSS v. 24 и MedCalc v. 20.104. Переменные представлены в виде медианы (Me) и интерквартильного размаха (Q25; Q75), для долей и частот данные представлены в процентах. Количественные показатели оценивались на предмет соответствия нормальному распределению с помощью критерия Шапиро-Уилка. Для сравнения количественных переменных в двух группах использовался критерий U-Манна-Уитни, в трех и более группах — критерий Краскела-Уоллиса. Качественные переменные сравнивались с помощью критерия χ2. Для анализа повторных измерений, связанных с одним и тем же индивидуумом, использовался критерий Фридмана. Направление и теснота корреляционной связи между двумя количественными показателями оценивались с помощью коэффициента корреляции Спирмена. Оценка силы связи коэффициентов корреляции проводилась в соответствии со шкалой Чеддока. Оценка зависимости количественных переменных от факторов проводилась с помощью метода линейной регрессии. Уровень значимости различий считался достоверным при p<0,05.

С целью оценки выраженности гуморального иммунитета проведен анализ уровня IgG. В таблице 1 представлена динамика уровня IgG (BAU/мл) к рецептор-связывающему домену поверхностного гликопротеина S (spike) коронавируса SARS-CoV-2 на I (Визит 3) и II (Визит 4) этапах ревакцинации против вируса SARS-CoV-2. Продемонстрировано, что максимальный уровень IgG на II этапе ревакцинации отмечается в I (введение Гам-КОВИД-Вак на каждом этапе первичной и повторной вакцинации) и III (КовиВак на каждом этапе первичной вакцинации, Гам-КОВИД-Вак на каждом этапе повторной вакцинации) группах вакцинированных лиц (p>0,05). Кроме того, в I, III и IV группах отмечен достоверный (p<0,0001) прирост уровня IgG ко II этапу ревакцинации, наиболее выраженный у лиц III группы (КовиВак на каждом этапе первичной вакцинации, Гам-КОВИД-Вак на каждом этапе повторной вакцинации).

Кроме того, отмечен значимо (p<0,05) более высокий уровень IgG на I и II этапе ревакцинации (Визит 3 и 4) среди вакцинированных Гам-КОВИД-Вак — 520 и 540 BAU/мл, соответственно, по сравнению с IV группой, вакцинированных КовиВак — 467 и 478 BAU/мл, соответственно.

Анализ напряженности клеточного иммунитета проводился посредством изучения уровня активных Т-клеток, реагирующих на стимуляцию Spike (поверхностный) и Nucleocapsid (ядерный) Ag SARS-CoV-2.

В таблице 2 представлена динамика уровня активных Т-клеток, реагирующих на стимуляцию Spike Ag SARS-CoV-2. Интерпретация исследования: ≥8 — результат положительный; ≤4 — результат отрицательный; 5-7 — результат пограничный.

Показано, что максимальный и достоверный прирост уровня активных Т-клеток ко II этапу ревакцинации (4 Визит) отмечен в I (p<0,0001) и III (p<0,0022) группах вакцинированных лиц, где он составил 11 и 12, соответственно, что позволяет считать результат положительным (>8).

В этих же группах вакцинированных лиц прослежена динамика уровня активных Т-клеток, реагирующих на стимуляцию Nucleocapsid Ag SARS-CoV-2 (таблица 3). К 4 Визиту (II этап ревакцинации) положительный уровень активных Т-клеток (>8) отмечен во II (14,5) и IV (12) группах вакцинированных, причем значимые (p<0,05) различия продемонстрированы между I и IV группами на обоих этапах ревакцинации.

С помощью регрессионного анализа выявлены статистически значимые зависимости умеренной силы (r=0,28; p=0,009) между уровнем IgG и активных Т-клеток, реагирующих на стимуляцию Spike (поверхностный) антиген (Ag) SARS-CoV-2 (рисунок 4), а также между уровнем IgG и активных Т-клеток (r=0,31; p=0,004), реагирующих на стимуляцию Nucleocapsid (ядерный) Ag SARS-CoV-2 (рисунок 5).

Крайне важным представляется наряду с эффективностью и безопасностью изучение выраженности гуморального и клеточного иммунитета при проведении не только вакцинации, но и ревакцинации против вируса SARS-CoV-2. В работе Accors E, et al. было показано, что вакцинация 3 дозами вакцины с мРНК COVID-19, по сравнению с невакцинацией и получением 2 доз, была связана с формированием иммунной защиты как от штамма Омикрон, так и от штамма Дельта SARS-CoV-2, хотя более высокие коэффициенты вероятности ассоциации с инфекцией Омикроном предполагают меньшую защиту от штамма Омикрон, чем от штамма Дельта [4].

В настоящей работе продемонстрирован максимальный уровень IgG на II этапе ревакцинации у лиц, которые первично вакцинировались и ревакцинировались Гам-КОВИД-Вак, а также у тех, кто первично вакцинировался КовиВак, а ревакцинировался Гам-КОВИД-Вак. Результаты изучения иммуногенности (гуморальный иммунитет) отечественных вакцин "Гам-КОВИД-Вак и "КовиВак" были продемонстрированы нами ранее в работах, отражающих данные проспективного исследования "СИРИУС" (Состояние Иммунной системы и исходы у лиц, вакциниРованных протИв вирУСа SARS-CoV-2). Так, было показано, что после введения вышеуказанных вакцин имел место достоверный прирост уровня IgG-АТ к S белку вируса SARS-CoV-2, который был более выражен именно в группе вакцинированных Гам-КОВИД-Вак [5].

Важнейшую роль в формировании иммунного ответа играют клетки памяти, которые способны реагировать на специфические Ag и реактивировать защитные реакции (через эффекторные Т-клетки) иногда по прошествии десятилетий. Известно, что гуморальный иммунитет также поддерживается клетками памяти. Продолжительность клеточной иммунологической памяти к SARS была подтверждена через 11 лет после заражения.4

В настоящей работе также показано, что количество спотов (специфически сенсибилизированных Т-лимфоцитов) к Spike antigens (поверхностный Ag) SARS-CoV-2, которые служат ответом на эффективную вакцинацию, было бóльшим среди лиц, которые ревакцинировались Гам-КОВИД-Вак, а первично вакцинировались — Гам-КОВИД-Вак, либо КовиВак. Таким образом, бустерная вакцинация векторной вакциной как в гомологичной, так и в гетерологичной схеме оказалась более эффективной для стимуляции и гуморального, и Т-клеточного поствакцинального ответа по сравнению с использованием вакцины коронавирусной инактивированной цельновирионной ("КовиВак").

26.08.2022г Pfizer и BioNTech обратились в Европейское агентство по лекарственным средствам с просьбой об одобрении бивалентной вакцины против COVID-19, адаптированной к штамму Омикрон BA.4/BA.5, в качестве бустерной дозы. Вакцина сочетает в себе матричную рибонуклеиновую кислоту, кодирующую спайковый белок уханьского штамма SARS-CoV-2, который является основой оригинальной вакцины Pfizer-BioNTech., и кодирующую шиповидный белок подвариантов Омикрон BA.4 и BA.5. 15.08.2022г была одобрена для использования в качестве бустерной дозы двухвалентная вакцина от Moderna на основе штамма Омикрон BA.1. Предварительные данные показали, что вакцина вызывает выраженный иммунный ответ против подвариантов ВА.4 и ВА.5, которые в настоящее время преобладают в США и Европе [6].

Нами получен интересный факт, свидетельствующий о более выраженном Т-клеточном ответе на стимуляцию Nucleocapsid Ag SARS-CoV-2 среди лиц, которые ревакцинировались КовиВак, а первично вакцинировались КовиВак, либо Гам-КОВИД-Вак.

Нуклеокапсидный белок, наибольший по количеству молекул и общей массе в вирионе SARS-CoV-2, является и самым иммуногенным, как во время, так и после инфекции COVID-194. Это объясняется высоким уровнем клеточного иммунного ответа на этот Ag. Несмотря на то, что белок нуклеокапсида находится под оболочкой вместе с вирусной РНК и не экспонируется на поверхности вирусной частицы, клеточный и гуморальный иммунный ответ к нему формируются на самых ранних стадиях заболевания и опережают ответ к поверхностным белкам, включая S-белок, АТ к которому являются нейтрализующими. Дополнительно с помощью использования адъювантов можно достичь более высоких титров N-специфических АТ и Т-клеточного ответа [7].

Принимая во внимание значимость Т-клеточного иммунного ответа в протективности вакцин против COVID-19, необходимо учесть, что и защитная роль специфических АТ не ограничивается прямой нейтрализацией, тем более в постановке in vitro, которая не включает ни клеточный иммунитет, ни систему комплемента [8-10].

Согласно полученным данным, применение векторной вакцины Гам-КОВИД-Вак в качестве бустерной дозы как в гомологичной, так и гетерологичной схеме вакцинации против вируса SARS-CoV-2 наиболее эффективно для стимуляции и гуморального (IgG к рецептор-связывающему домену поверхностного гликопротеина S (spike) коронавируса SARS-CoV-2), и Т-клеточного (реагирование на стимуляцию Spike Ag SARS-CoV-2) поствакцинального ответа.

Отношения и деятельность: все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.

1. WHO Coronavirus (COVID-19) Dashboard With Vaccination Data n.d. WHO. https://covid19.who.int/. (12 October 2022). 2. Министерство здравоохранения РФ "Временные методические рекомендации "Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19)". Версия 16. https://static-0.minzdrav.gov.ru/system/attachments/attaches/000/060/193/original/ВМР_COVID-19_V16.pdf. (18.08.2022). 3. WHO. Interim statement on booster doses for COVID-19 vaccination 2021. https://www.who.int/news/item/22-12-2021-interim-statement-on-booster-doses-for-covid-19-vaccination-Update-22-December-2021. (12 April 2022). 4. Регистрационное удостоверение ЛП-006395 от 11.08.2020 Гам-КОВИД-Вак Комбинированная векторная вакцина для профилактики коронавирусной инфекции, вызываемой вирусом SARS-CoV-2 (Филиал "Медгамал" ФГБУ "НИЦЭМ им. Н. Ф. Гамалеи" Минздрава России). https://grls.rosminzdrav.ru/InstrImg/0001460267/0000615293/%D0%9B%D0%9F006423[2020]_0.pdf. (16 Marth 2021).