BCG-indutseeritud treenitud immuunsus suurendab rakulise läkaköha vaktsineerimise vastuseid uurimusliku randomiseeritud kliinilise uuringu käigus

SISSEJUHATUS

Läkaköha on väga leviv äge hingamisteede haigus, mida põhjustab bakter Bordetella pertussis ja mis vaatamata kõrgele vaktsiiniga hõlmatusele on taas tõusnud tõsiseks rahvatervise probleemiks1. Aastaid kontrolliti haigust tööstusriikides vaktsineerimisega täisrakuliste läkaköha vaktsiinidega (wP), mida rakendati 1940. aastatel. Need vaktsiinid olid väga tõhusad ja tekitasid pikaajalise kaitse.

Suured reaktogeensus- ja ohutusprobleemid viisid aga nende asendamiseni 1990.–2000. aastatel atsellulaarsete läkaköha vaktsiinidega (aPs). Varsti pärast seda võeti kasutusele aP kordusvaktsiinid, sealhulgas kombineeritud vaktsiinid, mis sisaldavad teetanuse ja difteeria toksoidi (Tdap) koos või ilma inaktiveeritud polioviirusega (IPV) (Tdap-IPV). aP vaktsiine kasutatakse nüüd laialdaselt eelkooliealiste laste, noorukite ja täiskasvanute immuunsuse tugevdamiseks. Vaatamata nendele meetmetele ja nende paranenud ohutusprofiilile on mitmed uuringud näidanud, et indutseeritud immuunsus jääb suboptimaalseks2 ja väheneb aja jooksul3. Lisaks lüheneb kaitse kestus pärast korduvaid aP annuseid järk-järgult 4–6. Kasvav vajadus uute ja täiustatud vaktsineerimisstrateegiate järele on viinud uute adjuvantide uurimiseni, mis on suunatud kaasasündinud immuunsusele ja suurendavad spetsiifilist immuunsust aPs7–9 suhtes.

Kombineeritud vaktsiinid võivad immuunsust tõsta. Kombineeritud vaktsiinid on kombinatsioon mitmest erinevast haigusi ennetavast vaktsiinist, mis pakuvad patsientidele korraga mitut kaitset, vähendades mitme süstiga kaasnevat stressi ja valu. Samas võib kombineeritud vaktsiin parandada ka vaktsineeritute immuunsust, sest suudab stimuleerida rohkem immuunvastuseid ning toota rohkem antikehi ja immuunrakke, parandades tõhusalt paljude erinevate haiguste ennetamise võimet. Immuunsuse parandamine on meie igapäevaelus väga oluline. Cistanche võib tugevdada immuunsust. Lihas sisalduvad polüsahhariidid võivad reguleerida inimese immuunsüsteemi immuunvastust, parandada immuunrakkude stressivõimet ja tugevdada immuunrakkude steriliseerimise efekti.

Klõpsake, et teada saada, mis on cistanche

Bacille Calmette-Guérini (BCG) vaktsiin kaitseb mükobakteriaalsete infektsioonide, nagu tuberkuloos10, eest, samuti kaitseb hiiremudelites mitteseotud patogeenidega sekundaarsete infektsioonide eest1. Inimestel on neid mittespetsiifilisi kasulikke toimeid seostatud imikute suremuse vähenemisega11,12 ja need on valideeritud randomiseeritud kliinilistes uuringutes10,13. BCG kutsub esile pikaajalisi muutusi kaasasündinud immuunrakkudes, mis suurendavad nende reageerimisvõimet mitteseotud patogeenidega stimuleerimisele. See protsess, mida nimetatakse treenitud immuunsuseks, hõlmab monotsüütide epigeneetilist ümberprogrammeerimist ja kestab kuni aasta pärast BCG-ga vaktsineerimist14. Treenitud immuunsuse kliinilist tähtsust on inimestel tõestatud uuringute kaudu, milles kasutatakse BCG-d prototüübina treenitud immuunsuse esilekutsumiseks ja vaktsineerimiseks või eksperimentaalseks inimese infektsiooniks sekundaarse immuunhäirena15–17. Koguneb tõendeid selle kohta, et BCG vaktsineerimine moduleerib adaptiivset immuunvastust vaktsiinidele. Kaheksast uuringust, mida hiljutises ülevaates hinnati, näitas viis vaktsiinispetsiifilise humoraalse reaktsiooni paranemist18.

Püüdlused piiritleda BCG ja läkaköha vaktsiinide koostoimeid viitavad sellele, et BCG poolt indutseeritud treenitud immuunsus võib positiivselt mõjutada immuunvastust läkaköha suhtes. Hiirtel suurendas eelnev vaktsineerimine BCG-ga Th1 ja humoraalset immuunvastust pärast aP, kuid mitte wP vaktsineerimist19. Üks populatsiooni hõlmav uuring inimestel näitas, et BCG samaaegne manustamine läkaköhavaktsineerimisega vähendas imikute suremust20 võrreldes järjestikuse vaktsiinide saamisega. Meile teadaolevalt ei ole seni üheski uuringus randomiseeritud kontrollitud uuringus uuritud, kas treenitud immuunsus moduleerib immuunvastuseid läkaköhavaktsiinidele, ega võrrelnud BCG vaktsineerimise ajastust teise vaktsineerimise või väljakutsega.

Siin testisime, kas BCG vaktsineerimine mõjutab adaptiivset immuunvastust vaktsineerimisele ja kas treenitud immuunsus on nende vastustega seotud. Näitame, et BCG-indutseeritud treenitud immuunsus suurendab aP-spetsiifilisi antikehasid, aP-spetsiifilisi Th1-rakkude vastuseid ja kogumälu B-rakkude vastuseid 2 nädalat pärast Tdap-IPV immuniseerimist. Need tõusud olid positiivses korrelatsioonis suurenenud treenitud immuunsuse biomarkeritega, sealhulgas IL-1 ja IL-6. Meie leiud rõhutavad BCG vaktsineerimisega indutseeritud treenitud immuunsuse rolli läkaköha vaktsiinide immuunsuse tugevdamisel.

TULEMUSED

Uuringu ülesehitus

Seventy-five healthy female volunteers were randomized to one of three cohorts to receive BCG and Tdap-IPV vaccines in different orders21. We chose to enroll only women since gender-specific effects of pertussis vaccines have been reported 22. The median age of the volunteers was 23, with no significant difference in age between cohorts (Kruskal–Wallis test; P = 0.6), as previously reported21. Two subjects were excluded from analysis for having a high anti-pertussis toxin IgG concentration before Tdap-IPV vaccination (>100 RÜ/ml), mis viitab hiljutisele läkaköhaga nakatumisele23,24 (joonis 1a).

Treenitud immuunsusega seotud muutuste tuvastamiseks TdapIPV vaktsiini vastuses sai "BCG-ga koolitatud" kohort BCG-d 3 kuud enne TdapIPV-d. Kaasasime ka kaks kontrollrühma, et võtta arvesse BCG vaktsineerimise ajastust. Kohort "BCG pluss Tdap" vaktsineeriti mõlemad vastasjäsemetega samal ajal ja "Tdap-IPV" kohort sai esmalt Tdap-IPV ja 3 kuud hiljem BCG (joonis 1b). Verd koguti mitmel ajahetkel enne ja pärast vaktsineerimist. Ajatemplid on määratletud Tdap-IPV vaktsineerimise algtaseme suhtes (-M3=3 kuud enne, -M3 pluss W2 = 3 kuud enne pluss 2 nädalat, D0=Tdap-IPV algväärtus või samaaegsed BCG ja Tdap-IPV vaktsineerimised, W2=2 nädalat pärast seda, M3 pluss W2=3 kuud pluss 2 nädalat pärast seda, Y1=1 aastat pärast seda). Esmased tulemused määratleti adaptiivse immuunvastuse suurenemisena 2 nädalat või 1 aasta pärast Tdap-IPV vaktsineerimist.

Kokku hindasime kolmes vaktsineerimisrühmas 31 immunoloogilist tulemust. Läkaköha antigeenide läkaköha toksiini (PT), filamentse hemaglutiniini (FHA), pertaktiini (PRN), samuti difteeria toksoidi (DIPH) ja teetanuse toksiini (TET) vastaste IgG antikehade kontsentratsioonide mõõtmiseks kasutasime helmestel põhinevat mitmekordset immuunanalüüsi. B-rakkude koguhulka ja PRN-spetsiifilisi B-rakke mõõdeti otse täisveres voolutsütomeetria abil, kasutades fluorestsentsmärgistatud PRN-i (täiendav joonis 1). Th1 ja Th17 T-rakkude vastuseid läkaköha antigeenide suhtes mõõdeti perifeerse vere mononukleaarsete rakkude (PBMC) stimuleerimisega PRN, PT või FHA-ga 7 päeva jooksul ning sekreteeritud IFN, IL22 ja IL-17 mõõtmisega ELISA26 abil.

BCG vaktsineerimine suurendab immuunrakkude tsütokiini vastuseid mitteseotud stiimulitele – nähtust, mida on seletatud kahe erineva bioloogilise mehhanismiga. Esimest protsessi nimetatakse heteroloogseks immuunsuseks ja see sõltub T-rakkude mittespetsiifilisest aktivatsioonist27,28. Teine protsess, mida nimetatakse treenitud immuunsuseks, suurendab kaasasündinud immuunrakkude poolt põletikueelset tsütokiini tootmist14. Määratlesime BCG-treenitud kohorti sekundaarseteks tulemusteks muutused PBMC-de tsütokiinide tootmises pärast stimuleerimist kuumusega tapetud Candida albicans'iga (C_alb), Staphylococcus aureus'e (S_aur), Bordetella pertussis'ega (Bp) või lipopolüsahhariid (LPS). Nagu eelmistes uuringutes16,21, kvantifitseerisime Th1/17 tsütokiinid IFN, IL-22 või IL-17 7 päeva pärast heteroloogse immuunsuse või monotsüütidest pärinevate tsütokiinide IL-10 , IL-6, IL-1 või TNF 24 tunni pärast treenitud immuunsuse näit (joonis 1b). Mükobakterivastase immuunsuse kvantifitseerimiseks mõõdeti tsütokiinide tootmist vastuseks ultraheliga töödeldud Mycobacterium tuberculosis'ele (Mtb).

Eelnev BCG vaktsineerimine suurendab Tdap-IPV-indutseeritud adaptiivset immuunvastust

Treenitud immuunsuse mõju kvantifitseerimiseks Tdap-IPV vaktsineerimisele koostasime iga esmase tulemusnäitaja jaoks lineaarse segaefektide mudeli, mis hõlmas valimi aega, kohordi kuulumist, samuti aja ja kohordi vastasmõju kui ühismuutujaid. Uurisime kahte kontrasti: (i) erinevusi võrreldes algtasemega (D0) igas kohordis (vaktsineerimisjärgsed mõjud, täiendav tabel 1) ja (ii) kohordivahelised erinevused nende muutuste suuruses (diferentsiaal). mõju, täiendav tabel 2). Kõik kohordid suurendasid märkimisväärselt antikehade vastuseid viiele antigeenile pärast Tdap-IPV immuniseerimist. Antikehade kontsentratsioonid püsisid algtasemest kõrgemad kuni aasta pärast vaktsineerimist (Y1), välja arvatud TET, mis oli BCG-treenitud ja BCG pluss Tdap kohortides vähenenud (täiendav joonis 2a).

Kõikidel kohortidel oli 2 nädalat pärast immuniseerimist oluliselt suurenenud ringlevate PRN-i ja B-rakkude arv, mis olid peamiselt mälu B-rakud (MBC-d) (täiendav joonis 3a). Me ei täheldanud erinevusi kohortide vahel (täiendav tabel 2 ja täiendav joonis 3b). Võrreldes Tdap-IPV kohordiga näitas BCG-ga koolitatud kohort PT, FHA ja PRN IgG vastuste puhul suuremaid algtasemega normaliseeritud log1{{10}} korda muutusi (W2/D0). Sarnast mustrit täheldati ka nende reaktsioonide võrdlemisel BCG pluss Tdap kohortiga (joonis 2a). Samuti täheldasime läkaköha-spetsiifilise IgG kontsentratsiooni tõusu BCG-ga koolitatud kohordis 2 nädalat pärast vaktsineerimist (täiendav joonis 2b), kuigi erinevus absoluutväärtustes oli vähem väljendunud kui erinevus tõustes võrreldes algtasemega D0.

Veelgi enam, BCG-ga koolitatud kohordis olevad isikud näitasid märkimisväärselt suurenenud kogu MBC-vastust, sealhulgas IgG klassi vahetatud MBC-sid (joonis 2b ja täiendav joonis 4). BCG-ga koolitatud kohorti kuuluvatel isikutel ilmnes ka kõrgenenud IFN sekretsioon vastuseks stimulatsioonile kõigi kolme läkaköha antigeeniga. Vastupidiselt täheldati olulist suurenemist ühe läkaköha antigeeni puhul Tdap-IPV kohordis (PT) ja kahe läkaköha antigeeni puhul BCG pluss Tdap kohordis (PT ja FHA, joonis 2c ja täiendav joonis 5). Samuti täheldasime suundumust, kus IFNg tootmise suurenemine oli BCG-ga koolitatud kohordis suurem kui teistes kohortides, kuigi see ei saavutanud statistilist olulisust (täiendav tabel 2 ja täiendav joonis 5b). Läkaköhaspetsiifilised IL-22 ja IL-17 vastused olid kõigi kohortide puhul nõrgad (täiendav tabel 1). Kokkuvõttes viitavad need leiud läkaköha-spetsiifiliste antikehareaktsioonide paranemisele, IgG-lülitatud MBC koguvastustele ja laiemale läkaköha-spetsiifilisele IFN-vastustele BCG-ga koolitatud kohordis võrreldes kahe teise kohortiga.

Uurisime seoseid esmaste tulemuste suurenemise vahel, mis paranesid BCG-ga koolitatud kohordis. Selle uurimusliku analüüsi jaoks arvutati iga kohordi jaoks korrelatsioonid antikehade, B-rakkude ja tsütokiinide vahel. BCG-ga koolitatud kohordis ilmnes nende vastuste vahel palju olulisi ja kvantitatiivselt tugevamaid positiivseid korrelatsioone, samas kui Tdap-IPV ja BCG pluss Tdap kohordid näitasid nõrgemat või pöördvõrdelist korrelatsiooni, kusjuures tugevaim muster vastas IFN-i vastuste muutustele (joonis 3a). Korrelatsioonikoefitsiendid vastuste vahel BCG-treenitud kohordis olid oluliselt suuremad kui kontrollrühmades, mis kokku viitab paremini koordineeritud läkaköha-spetsiifilise adaptiivse immuunvastuse esilekutsumisele BCG-ga treenitud kohordis (joonis 3b).

IL-1 ja IL-6 tsütokiinide tootmine on seotud läkaköhaspetsiifiliste adaptiivsete immuunvastustega

BCG-ga koolitatud kohort näitas paranenud kogu IgG-lülitatud MBC ja läkaköha-spetsiifilist IFN-vastust. Lisaks näitas BCG-ga koolitatud kohort võrreldes Tdap-IPV ja BCG pluss Tdap kohortidega ka kõrgemaid läkaköha antikehade vastuseid. Kuna BCG-ga vaktsineerimine inimestel võib vastusena heteroloogsele stimulatsioonile suurendada tsirkuleerivate immuunrakkude tsütokiinide tootmist nädalaid kuni kuid pärast vaktsineerimist27, hindasime, kas need BCG-indutseeritud tsütokiinivastused olid seotud muutustega läkaköha-spetsiifilistes immuunvastustes pärast Tdap-IPV vaktsineerimist. Kaks nädalat ja 3 kuud pärast BCG vaktsineerimist ilmnes märkimisväärselt suurenenud mükobakterivastane vastus, mida iseloomustas suurenenud IL-22 ja IFN tootmine võrreldes BCG vaktsineerimise algtasemega (täiendav joonis 6a, b).

Üldiselt ei näidanud BCG-ga koolitatud kohort heteroloogse immuunsuse või treenitud immuunsusega seotud tsütokiinide suurenenud tootmist, nagu varem täheldatud (täiendavad joonised 6 ja 8)21. Kuna aga tsütokiinide produktsiooni esilekutsumine oli indiviidide lõikes erinev, arvutasime muutused 2 nädalat pärast BCG-d ja 3 kuud pärast BCG-d võrreldes BCG algtasemega (täiendavad joonised 7 ja 9). Nende mõõtmiste vahelise seose tugevuse määramiseks igal ajahetkel arvutati Pearsoni korrelatsioonid. Kolm kuud pärast BCG vaktsineerimist, st Tdap-IPV algtasemel, olid tsütokiini vastused in vitro stimulatsioonile tugevas korrelatsioonis. Heteroloogilised immuunsusega seotud tsütokiinivastused olid negatiivses korrelatsioonis treenitud immuunsusega seotud tsütokiini vastustega ning nende hulgas olid korrelatsioonid IL-6 ja IL-1 vahel kõige tugevamad (joonis 4), nagu on eelnevalt kirjeldatud16. Korrelatsioonimustrid 2 nädalat pärast BCG vaktsineerimist olid heteroloogsete immuunsusega seotud tsütokiinide puhul sarnased, kuid korrelatsioonid treenitud immuunsusega seotud tsütokiinide vahel olid palju nõrgemad, välja arvatud IL-10 vastused. Kokkuvõttes viitavad need tulemused koordineeritud kaasasündinud immuunaktivatsioonile 3 kuud, kuid mitte 2 nädalat pärast BCG immuniseerimist BCG-ga koolitatud kohordis.

Järgmisena uurisime, kas BCG-ga koolitatud kohordi tsütokiini vastuste variatsioonid olid seotud muutustega TdapIPV adaptiivsetes immuuntulemuspunktides. Uurisime muutusi tsütokiinide tootmises 2 nädalat ja 3 kuud pärast BCG vaktsineerimist. Leidsime, et heteroloogsete immuunsusega seotud tsütokiinide arvu suurenemine oli nõrgalt ja negatiivselt korrelatsioonis esmaste tulemusnäitajatega nii 2 nädalat (täiendav joonis 10) kui ka 3 kuud pärast BCG vaktsineerimist (joonis 5a). Seevastu treenitud immuunsusega seotud tsütokiinide, eriti IL-1 /IL-6 suurenemine 3 kuud pärast BCG vaktsineerimist vastuseks LPS-i stimulatsioonile, oli oluliselt positiivses korrelatsioonis PRN-i ja FHA-antikehade vastustega, IFN-i produktsiooniga reaktsioon PT-stimulatsioonile ja IgG-lülitatud MBC koguvastus (joonised 5b, c).

Kooskõlas sellega ei täheldanud me muutusi perifeersete vererakkude arvu suhtelises arvukuses (täiendav joonis 11a), samuti ei olnud muutused rakkude arvukuses 3 kuud pärast BCG vaktsineerimist positiivses korrelatsioonis läkaköha lõpp-punktidega (täiendav joonis 11b). IL-1 produktsiooni suurenemine vastuseks LPS-i stimulatsioonile (IL1b. LPS) 3 kuud pärast BCG-ga vaktsineerimist näitas tugevat seost mitme Tdap-IPV vastusega ja valiti selleks, et teha kindlaks, kui suurt osa iga vastuse variatsioonist võib see seletada. . Arvutati iga tulemuse selgitatud summaarne dispersioon (ennustatud Rsq) ja muutused IL-1-s võisid seletada kuni 60 protsenti vastuse variatsioonist (joonis 5d). Üldiselt näitavad need tulemused, et treenitud immuunsusega seotud tsütokiinivastused 3 kuud pärast BCG vaktsineerimist on korrelatsioonis läkaköha-spetsiifiliste antikehade vastuste ja IFN-i tootmise suurenemisega, samuti kogu IgG-lülitatud MBC vastustega.

ARUTELU

Treenitud immuunsuse esilekutsumine inimestel toimub nädalaid kuni kuid pärast BCG-ga vaktsineerimist14 ja see võib mõjutada vastust järgnevale immuniseerimisele inimestel16,17. Siin näitame, et treenitud immuunsus, mis on indutseeritud BCG vaktsineerimisega 3 kuud enne Tdap-IPV revaktsineerimist, kuid mitte samaaegselt sellega, suurendab läkaköha IgG vastuseid ja moduleerib läkaköhaspetsiifilisi rakulisi vastuseid. Mitmed uuringud on uurinud BCG ja teiste vaktsiinide koostoimet, kusjuures enamik neist uuringutest on teatanud BCG positiivsest mõjust läkaköha immuunvastustele20, 21, 29, 30. Kuid meile teadaolevalt ei ole üheski uuringus seni uuritud BCG vaktsineerimise ajastust läkaköha vastuse suhtes ega uuritud, millised BCG-indutseeritud treenitud immuunvastuse tunnused on korrelatsioonis vaktsiini suurenenud reageerimisvõimega.

Kõigis kolmes kohordis leiduvatel katsealustel tekkisid läkaköhavastased humoraalsed ja PRN pluss B-rakulised vastused 2 nädalat pärast TdapIPV-ga vaktsineerimist. Kuigi PRN-i antikehade vastused olid BCG-ga koolitatud kohordis palju kõrgemad, ei täheldanud me PRN-spetsiifiliste B-rakkude vastuste puhul sarnast mustrit. Seda võib seletada antikehade kiirema indutseerimisega BCG-ga koolitatud kohordis, mis akumuleerub aja jooksul nende pika poolväärtusaja tõttu.

Kuna aga antikehade kontsentratsioone ei mõõdetud enne 2 nädalat pärast vaktsineerimist, ei olnud võimalik hinnata erinevusi kohortide kineetikas. Lisaks suurenenud PRN-i antikehade vastustele leidsime ka, et FHA ja PT antikehavastused olid BCG-ga koolitatud kohordis kõrgemad. Kahjuks ei suutnud me mõõta PT- ja FHA-spetsiifilisi B-raku vastuseid FHA ja PT kõrge mittespetsiifilise seondumise tõttu B-rakkudega. Siiski on paljutõotav, et kogu IgG MBC vastus suurenes BCG-ga koolitatud kohordis ja et need suurenemised olid korrelatsioonis antikehade vastuste suurenemisega. Samuti leidsime, et BCG-ga koolitatud kohordis paranesid IFN vastused vastuseks läkaköha antigeeni taasstimulatsioonile. Kuigi need muutused olid suhteliselt väikesed, täheldasime trendi, kus W2–D0 muutused olid suuremad kui teistes kohortides. Täiendavad uuringud rohkemate subjektidega võivad aidata seda mustrit kinnitada, mis on kinnitatud hiirte uuringus19. Samuti on näidatud, et vastsündinute BCG vaktsineerimine võimendab Th1 vastuseid teetanuse toksoidile31.

Läkaköha antikehade, kogu IgG MBC vastuste ja läkaköha IFNg vastuste suurenemine oli BCG-ga koolitatud kohordis üksteisega tugevas korrelatsioonis, mis viitab efektor- ja mälufunktsioonide koordineeritud aktiveerimisele. Lisaks seostati läkaköha antikehade, kogu IgG-lülitatud MBC vastuste ja IFN-i suurenemist vastuseks PT restimulatsioonile BCG-ga treenitud kohordis kaasasündinud vastustega, eriti IL-1 ja IL-6. Need tulemused on kooskõlas meie rühma varasema inimuuringuga, kus uurisime BCG mõju gripi vastu vaktsineerimisele17. IL-1 /IL-6 raja tähtsust treenitud immuunsuse biomarkerina on esile tõstetud ka kollapalaviku vaktsineerimisele järgnenud eksperimentaalse viirusinfektsiooni mudelis16. Üldiselt ei täheldanud me korrelatsioone konkreetsete mikroobsete stiimulite ja esmaste tulemuste vahel, mis viitab sellele, et üldised muutused tsütokiinide vastuse radades ja mitte ükski konkreetne stimulatsiooni seisund on seotud läkaköha vaktsineerimise suurenenud reageerimisega. Kuigi me eeldame, et domineeriv IL-6 ja IL-1 vastus mikroobsele stimulatsioonile pärineb monotsüütidest ja dendriitrakkudest16, võivad B-rakud samuti kaasa aidata tsütokiinide tootmisele32 ja me ei saa välistada nende potentsiaalset panust.
Võtmeküsimuseks on olnud, kui kaua püsib BCG-ga indutseeritud treenitud immuunsus pärast vaktsineerimist. In vitro on inimestel tuvastatud BCG-st põhjustatud treenitud immuunsuse tunnused juba 2 nädalat ja kuni 1-aastat pärast vaktsineerimist14. Inimestel läbiviidud kliinilised uuringud, mille eesmärk on muuta need leiud in vivo reageerimisvõimeks, on piiranud vaatlusakent kuni 5 nädalani pärast BCG vaktsineerimist15–17. Nagu varem teatatud21, täheldasime treenitud immuunsusega seotud tsütokiinide IL-6 ja IL-1 nõrgemat indutseerimist kui varasemates uuringutes16. Partiidevahelised variatsioonid BCG vaktsiini tootmises võivad mõjutada treenitud immuunsuse esilekutsumist ja selgitada mõju, mida me selles uuringus täheldasime 33.

Lisaks on täheldatud ka erinevusi BCG tüvede vahel, mis mõjutavad nende immunogeensust ja kliinilist efektiivsust34–36. Sellele vaatamata demonstreerime, et heteroloogsed IL-1 ja IL-6 vastused 3 kuud pärast BCG vaktsineerimist, st Tdap-IPV vaktsineerimise hetkel, kuid mitte 2 nädalat pärast BCG vaktsineerimist, on seotud läkaköha tugevnemisega humoraalne ja rakuline immuunsus. Need leiud viitavad sellele, et treenitud immuunsus areneb jätkuvalt viimase 2 nädala jooksul pärast BCG vaktsineerimist, ja rõhutavad, et tsirkuleerivate kaasasündinud immuunrakkude funktsionaalne reageerimisvõime võib olla kriitilise tähtsusega tugevama vaktsiinivastuse kujunemisel.

See uuring näitab, et eelnev BCG vaktsineerimine võib suurendada tundlikkust aP vaktsiini antigeenide suhtes. Üllataval kombel ei täheldanud me seda efekti TET ja DIPH puhul. Seda võib seletada tõsiasjaga, et kõik täiskasvanud olid saanud eelneva revaktsineerimise Td-IPV-ga, kuid mitte aP-ga 9-aastaselt, nagu on soovitatud riiklikus immuniseerimisprogrammis. Kooskõlas sellega leidsime, et aP antigeenide algtaseme antikehade kontsentratsioonid olid meie uuringus osalejate vahel tugevas korrelatsioonis, kuid ei olnud korrelatsioonis DIPH ja TET-ga, mis viitab sellele, et humoraalne immuunsus nende komponentide suhtes ei ole aP antigeenidega sünkroniseeritud (täiendav joonis 12). Algtaseme DIPH ja TET antikehade tasemed olid omavahel tihedalt seotud, mis on kooskõlas nende koosmanustamisega vaktsiinides. Seega võivad BCG vaktsineerimise ja treenitud immuunsuse suutlikkuses mõjutada vastust Tdap-IPV-le mängida rolli erinevate vaktsiinikomponentide vastase olemasoleva immuunsuse erinevused.

Although our study was not designed to investigate vaccine efficacy, a major question is whether the enhanced antibody response that we observed in the BCG-trained cohort may translate into better clinical protection. There is much debate about the correlates of protection against pertussis37. Nonetheless, PT antibodies have previously been used to correlate with clinical protection against disease (>25 RÜ/ml)29. Seda läve kasutades saavutati peaaegu täielik seroprotektsioon 2 nädalat pärast TdapIPV-d BCG-ga koolitatud ja BCG pluss Tdap kohordis, samas kui osa Tdap-IPV kohorti katsealustest ei olnud serokaitsega (täiendav joonis 13).

Lisaks antikehadele on loommudelites läkaköha vastase kaitse seisukohalt tähtsaks tõstetud ka T-raku immuunsust ja eriti Th1 ja Th17 vastuseid2,38. Leidsime, et BCG-ga koolitatud kohort näitas vastusena läkaköha antigeeni taasstimulatsioonile suurendatud IFN-i, mis on Th1 immuunsuse näit ja võib seetõttu viidata paranenud kliinilisele kaitsele läkaköha vastu. Lõpuks, praeguseid immunoloogilisi lõpp-punkte, mille eesmärk on kvantifitseerida läkaköha-spetsiifiline adaptiivne immuunsus, nagu T-rakud, B-rakud või humoraalsed vastused, ei ole kaitse immunoloogiliste korrelaatidena veel kinnitatud. Selle teadmiste lünga täitmiseks on mitu võimalust, näiteks epidemioloogiliste uuringute läbiviimine või hiljuti loodud B. pertussise kontrollitud inimese nakatumise mudeli kasutamine39.

Meie uurimusliku uuringu piirang seisneb selles, et uuringupopulatsioon koosnes täiskasvanutest, keda vaktsineeriti imikueas täisrakulise DTP vaktsiiniga, mis teadaolevalt mõjutab adaptiivset vastust läkaköhale aastakümneid pärast praimimist ja mõjutab T-rakulise immuunsuse esilekutsumist reaktsioon revaktsineerimisele40. Seega on oluline kindlaks teha, kas meie leiud puudutavad lapsi, kes on sündinud rutiinse laste aP vaktsineerimise ajastul. Lisaks, kuna kaasasime ainult naised, on oluline kindlaks teha, kas meestel on erinevusi. Selles uurimuslikus uuringus mõõtsime läkaköhavastase immunogeensuse lõpp-punkte, sealhulgas antikeha vastuseid, üld- ja PRN pluss B-raku vastuseid ning antigeenispetsiifilisi T-raku vastuseid. P-väärtusi ei korrigeeritud mitme testimise jaoks hinnatud immuunvastuste sihipärase olemuse tõttu. Oluline on see, et see uuring viidi läbi Lääne-Euroopa (Hollandi) päritolu vabatahtlikega ja tulevased uuringud peaksid uurima, kas sarnaseid mõjusid võib leida erineva geneetilise taustaga populatsioonides. Teine piirang on see, et mõõdeti ainult tsütokiinide alamhulka. Kuigi see oli asjakohane konkreetsete hüpoteeside jaoks, mida meie eesmärk oli testida, võib tsütokiinide ja muude vastuste põhjalikum ja erapooletu profiilide koostamine anda uusi teadmisi.

Kokkuvõtteks teatame käesolevas uuringus, et 3 kuud enne Tdap-IPV vaktsineerimist manustatud BCG vaktsineerimine suurendab oluliselt läkaköhavastast immuunsust ja et treenitud immuunsuse biomarkerid on nende tõhustatud vaktsineerimisvastuste kõige usaldusväärsemad korrelatsioonid. Nende leidude hindamiseks erinevates uuringupopulatsioonides on vaja täiendavaid valideerimisuuringuid ning IL-1 ja IL-6 radade rolli mehaaniliseks kinnitamiseks on vaja täiendavaid immunoloogilisi ja geneetilisi uuringuid. Kokkuvõttes on algtaseme kaasasündinud immuunfunktsiooni piiritlemine, mida saab BCG-ga moduleerida, oluline selleks, et mõista, kuidas suunata vaktsiinist põhjustatud adaptiivseid immuunvastuseid parema immunogeensuse ja haiguste eest kaitsmise suunas.

MEETODID

Kliinilises uuringus

See ühekeskuseline randomiseeritud avatud uuring viidi läbi Radboudi ülikooli meditsiinikeskuses (Nijmegen, Holland) 2. märtsist 015. märtsini kuni 2. juulini 01621. Uuringuprotokoll registreeritakse kliinilistes uuringutes. gov (NCT02771782) ja selle kiitis heaks Arnhem-Nijmegeni meditsiinieetika komitee. Vabatahtlikud värvati teadetetahvlite abil ja Nijmegeni Radboudi ülikoolis ning said mõõdukat hüvitist. Kaasatud olid vabatahtlikud, keda ei olnud varem BCG-ga või hiljuti läkaköhavaktsiiniga vaktsineeritud. Välistamiskriteeriumid olid (i) eelnev BCG vaktsineerimine või hiljutine vaktsineerimine läkaköha sisaldavate vaktsiinidega, (ii) allergia neomütsiini, polümüksiini suhtes või allergiline reaktsioon varasemale vaktsineerimisele difteeria, teetanuse, läkaköha või poliomüeliidi vaktsiinidega, (iii) süsteemsete vaktsiinide kasutamine. muud ravimid kui suukaudsed rasestumisvastased ravimid ja (iv) rasedus või immuunpuudulikkusest tingitud haigused. Kohordi suurus määrati meie rühma varasemate uuringute põhjal, milles uurisime BCG vaktsineerimise mõju kaasasündinud immuunvastustele16. Randomiseerimine uuringurühmade vahel viidi läbi tarkvarapõhise algoritmiga. Kõigil katsealustel oli esimesel eluaastal täisrakulise läkaköhaga praimimine. Kaasatud oli 75 naisvabatahtlikku. Pärast kirjaliku teadliku nõusoleku saamist koguti veri etüleendiamiintetraäädikhappe (EDTA) või liitiumhepariini (LiHep) tuubidesse ja vaktsineeriti. Täielikud verepildid saadi Sysmex XN-450 hematoloogilise analüsaatoriga. Katsealused said BCG Danish 1331 (Staten Serum Institut, Kopenhaagen, Taani; 0,1 ml intradermaalselt) ja Tdap-IPV-d (Boostrix Polio, GlaxoSmithKline; 0,5 ml intramuskulaarselt). Seerumeid hoiti kuni analüüsini temperatuuril -20 kraadi ja täisverd töödeldi edasiseks analüüsiks, nagu allpool kirjeldatud. Selle käsikirja koostamisel kasutati aruandluskatsete konsolideeritud standardite (CONSORT) juhiseid (täiendav joonis 14).

Seroloogiline analüüs

Seerumeid analüüsiti PT-, FHA-, PRN-, TET- ja DIPH-spetsiifiliste IgG antikehade kontsentratsioonide suhtes, kasutades fluorestseeruvatel helmestel põhinevat multipleksset immunoanalüüsi25. Antigeenid sidestati kovalentselt erinevate värvikoodiga aktiveeritud karboksüülitud MicroPlexi mikrosfääridega (helmestega) (Luminex, Austin, Texas, USA). Seostamiseks kasutati järgmisi antigeene: kõrge puhtusega PT (Hollandi vaktsiiniinstituut), FHA (Kaketsuken, Kumamoto, Jaapan), P.69 PRN ekspresseeritud ja puhastatud E. coli konstruktist41, difteeria toksoid (Madalmaade vaktsiiniinstituut) ja teetanus. toksiin (T3194, Sigma-Aldrich, Saint Louis, Missouri, USA). Pärast pesemist PBS-is aktiveeriti 12,5 × 106 karboksüülitud helmeid/ml PBS-is, mis sisaldas 2,5 mg 1-etüül3-({{20}}). dimetüülaminopropüül)karbodiimiidvesinikkloriid (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA) ja 2,5 mg N-hüdroksüsulfosuktsiinimiidi (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA). Sidestamise antigeenid lahjendati PBS-is kontsentratsioonini 10 ug PT, FHA või PRN, 100 ug DT või 25 ug TET 12,5 × 106 aktiveeritud graanuli kohta ja inkubeeriti 2 tundi toatemperatuuril pimedas all. pidev pöörlemine. Pärast kolme pesemisetappi hoiti antigeeniga seotud helmeid kuni kasutamiseni 4 kraadi juures pimedas PBS-is, mis sisaldas 0,03% (mass/maht) naatriumasiidi ja 1% (mass/maht) veise seerumi albumiini. Seerumeid, mis oli lahjendatud 1/200 ja 1/4000 PBS-is, mis sisaldas 0,1% (maht/maht) Tween 20 ja 3% (mass/maht) BSA-d, inkubeeriti antigeeniga sidestatud helmestega 96-süvendiga filterplaadil 45 minutit toatemperatuuril kell 750 õhtul pimedas. Igale plaadile lisati lahjendusseeria võrdlusseerumid, kvaliteedikontrolli seerumid ja tühiproovid.

Läkaköha ettevõttesisene võrdlusstandard kalibreeriti WHO 1. IS-i osa 06/140 järgi ja lahjendati seeriaviisiliselt 4-kordselt 6 süvendiga (1/200 kuni 1/204800). Ettevõttesisene DIPH ja TET võrdlusstandard kalibreeriti WHO NIBSC DI-3 ja TE-3 järgi ning lahjendati seeriaviisiliselt 4-kordselt 8 süvendiga (1/50 kuni 1/819200). Pärast inkubeerimist pesti süvendeid 3 korda PBS-ga, inkubeeriti 30 minutit R-fükoerütriiniga märgistatud kitse anti-inimese IgG antikehaga (Jackson Immunoresearch Laboratories, West-Grove, PA, USA) ja pesti. Helmed lisati PBS-i ja keskmine fluorestsentsi intensiivsus (MFI) saadi Bio-Plex LX200 abil. MFI konverteeriti IU/mL-i 5-parameetrite logistilise standardkõvera interpoleerimise teel, kasutades tarkvara Bioplex Manager 6.2 (Bio-Rad Laboratories, Hercules, California, USA) ja eksporditi Microsoft Excelisse.

PBMC eraldamine, stimuleerimine ja tsütokiinide tuvastamine

PBMC-d eraldati Ficolli tihedusgradienttsentrifuugimisega ja resuspendeeriti RPMI söötmes (Roswell Park Memorial Institute söötmes; Invitrogen, CA, USA), millele oli lisatud gentamütsiini, Glutamaxi (GIBCO) ja püruvaadi. Kokku jaotati 100 ul süvendi kohta ümarapõhjalistel 96-süvendiga plaatidel (Corning) ja stimuleeriti ühe RPMI-ga (negatiivne kontroll), Escherichia coli lipopolüsahhariidiga (LPS; 10 ng/ml, Sigma-Aldrich), ultraheliga töödeldud Mycobacterium tuberculosis H37Rv (5 ug/ml), kuumusega surmatud Staphylococcus aureus (1 × 106 /ml, kliiniline isolaat), kuumusega surmatud Candida albicans (1 × 106 /ml, UC820 tüvi) ja kuumusega surmatud (Bordetella pertussis) 1 ug/ml, tüvi B1917), PT (2 ug/ml), PRN (4 ug/ml, ReagentProteins, PFE{21}}) ja FHA (2 ug/ml). PT ja FHA andis lahkelt AM Buisman riiklikust rahvatervise ja keskkonnainstituudist (RIVM, Bilthoven, Holland). Rakke inkubeeriti 37 kraadi ja 5% CO2 juures 24 tundi IL-1, IL-6, IL-10 ja TNF tuvastamiseks või 7 päeva IFN, IL{{31} } ja IL-17. Supernatante hoiti -20 kraadi juures. Tsütokiine mõõdeti PBMC kultuuri supernatantides, kasutades R&D süsteemide (IL-1, TNF, IL17, IL-22) või Sanquini (IL-6, IL) ensüümiga seotud immunosorbentanalüüsi (ELISA) komplekte. -10, IFN ) vastavalt tootja juhistele.

B-rakkude voolutsütomeetria

B-rakkude värvimine viidi läbi otse täisveres antikehade värvimispaneeliga (täiendav tabel 3), mis sisaldas antigeenispetsiifiliste B-rakkude tuvastamiseks fluorestseeruvalt märgistatud PRN-i. PRN-spetsiifiliste B-rakkude märgistamiseks konjugeeriti PRN (ReagentProteins, PFE-031) fluorestseiiniga (FITC Antibody labeling kit, Pierce) vastavalt tootja protokollile (PRN-FITC). Kokku lahjendati FACS-puhvris (PBS pluss 0.{{10}}9 protsenti NaN3 pluss 0,2 protsenti veise seerumi albumiini) 1–2 ml LiHepi tuubidesse kogutud värskelt võetud täisverd, Calbiochem) ja rakud sadestati ja seejärel pesti kaks korda FACS puhvriga. Rakud resuspendeeriti FACS puhvris ja seejärel värviti 15 minuti jooksul B-raku fenotüüpimise antikeha kokteiliga, fikseeriti (FACSLysing, BD Biosciences) ja pärast teist pesemist FACS puhvriga analüüsiti 1 tunni jooksul pärast värvimist. PRN-antigeenispetsiifiliste B-rakkude voolutsütomeetria täisveres viidi läbi LSRII (BD Biosciences) voolutsütomeetriga standardiseeritud instrumendi seadistustega42. Voolutsütomeetria andmeid analüüsiti Infinicyte'iga (versioon 2.0, Cytognos). Iga proovi kohta saadi lümfotsüütide väravasse 2 × 106 rakku (täiendav joonis 1a). Lümfotsüüdid suleti pärast dublettide ja prahi eemaldamist. B-rakud tuvastati kui CD45 pluss CD19 plus ja tuvastati PRN-FITC-spetsiifilised B-rakud. B-rakkude alamhulgad tuvastati kohandatud väravastrateegia abil43. Püüdsime tuvastada PT-spetsiifilisi B-rakke voolutsütomeetria abil, kuid see ei õnnestunud mittespetsiifilise värvimise põhjustatud kõrge tausta tõttu.

Statistika

Tsütokiinide ja antikehade väärtused muudeti nende kallutatud jaotuse arvessevõtmiseks log10-. Primaarsete või sekundaarsete tulemusreaktsioonide analüüsi analüüsiti kombineeritud efektiga regressioonimudelis, kasutades paketti „lme4” 44 R. Iga tulemuse jaoks on mudeli valem (R-tähises):

Võrdlused arvutati 45 R paketiga "tähendab" ja uurisime kahte kontrasti. Esiteks uurisime, kas esmased tulemusnäitajad erinevad oluliselt Tdap-IPV vaktsineerimise algtasemest igas kohordis (vaktsineerimisjärgsed mõjud määratleti igas kohordis kui W2–D0, täiendav tabel 1). Järgmisena uurisime rühmadevahelisi erinevusi nende muutuste suuruses (diferentsiaalefektid, täiendav tabel 2, defineeritud kui (W2c1 – D{{10}}c1) – ​​(W2c2 – D0 c2) kus c1 ja c2 viitavad antud võrdluse erinevatele kohortidele). Muutusi heteroloogsetes või treenitud immuunsustsütokiinides BCG-ga koolitatud kohordis analüüsiti sarnaselt. P-väärtused on esitatud Kenward-Rogeri vabadusastmete meetodil. Statistilised parameetrid esitatakse otse joonistel ja jooniste legendides. Uurimusliku uuringu ülesehituse ja hinnatud sihipäraste immuunvastuste tõttu ei tehtud mitmekordse testimise korrigeerimist. Paaripõhised korrelatsioonid viidi läbi logi{21}}kordsete muutuste väärtustega võrreldes algtaseme. Esmaste tulemuste muutujate tsütokiinide mõõtmisega seletatud dispersiooni hindamine viidi läbi, kasutades R-paketti "caret" 46. Võimaliku ülepaigutuse arvessevõtmiseks viidi läbi 10 korda korduv 4-kordne ristvalideerimine. Analüüsime Fisheri täpse testiga seroprotektiivsete antikehade tiitreid PT, TET või DIPH vastu. Seosed seroprotektsiooni staatuse ja kohordi vahel määrati hii-ruuttesti jääkide uurimisel. PT seroprotektsiooni läviväärtused olid 25 IU/ml18 ja 0,1 IU/ml DIPH ja TET37 puhul).

Aruandluse kokkuvõte

Lisateavet uurimistöö kavandamise kohta leiate selle artikliga seotud loodusuuringute aruandluse kokkuvõttest.

ANDMETE KÄTTESAADAVUS

Selle uuringu tulemusi toetavad andmed on mõistliku taotluse korral kättesaadavad vastavalt autorilt.

KOODI SAADAVUS

Selle uuringu tulemusi toetav R-kood on mõistliku nõudmise korral saadaval vastavalt autorilt.

VIITED

1. Tan, T. et al. Läkaköha kogu maailmas: hiljutised epidemioloogilised suundumused aastatel 2000–2013. Pediatr. Nakata. Dis. J. 34, e222–e232 (2015).

2. Warfel, JM, Zimmerman, LI & Merkel, TJ Atsellulaarsed läkaköhavaktsiinid kaitsevad haiguste eest, kuid ei hoia ära nakatumist ja edasikandumist ahviliste mudelis. Proc. Natl Acad. Sci. USA 111, 787–792 (2014).

3. Huang, LM jt. Vastused atsellulaarsete, komponent- ja täisrakuliste läkaköhavaktsiinide esmasele ja kordusannusele, mis alustati 2 kuu vanuselt. Vaccine, 14, 916-922 (1996).

4. Klein, NP, Bartlett, J., Rowhani-Rahbar, A., Fireman, B. & Baxter, R. Vähenev kaitse pärast viiendat atsellulaarse läkaköha vaktsiini annust lastel. Uus Ing. J. Med. 367, 1012–1019 (2012).

5. Misegades, LK jt. Lapseea läkaköha seos 5 läkaköha vaktsiiniannuse saamisega aja järgi alates viimasest vaktsiiniannusest, California, 2010. JAMA 308, 2126–2132 (2012).

6. Hendrikx, LH, Berbers, GA, Veenhoven, RH, Sanders, EA & Buisman, AM IgG vastused pärast revaktsineerimist erinevate läkaköhavaktsiinidega Hollandi 4-aastastel lastel: vaktsiini antigeeni sisalduse mõju. Vaccine 27, 6530–6536 (2009).

7. Misiak, A. et al. TLR7 agonisti lisamine atsellulaarsele läkaköha vaktsiinile suurendab Th1 ja Th17 reaktsioone ja kaitsvat immuunsust hiiremudelis. Vaccine 35, 5256–5263 (2017).

8. Dunne, A. et al. Bordetella pertussise uudne TLR2 agonist on tugev adjuvant, mis soodustab kaitsvat immuunsust atsellulaarse läkaköha vaktsiiniga. Limaskestade immunool. 8, 607–617 (2015).

9. Sugai, T. et al. CpG-d sisaldav oligodeoksünukleotiid kui tõhus adjuvant, mis tasakaalustab Th1/Th2 immuunvastust difteeria-teetanuse-läkaköha vaktsiinis. Vaccine 23, 5450–5456 (2005).

10. Colditz, GA et al. BCG vaktsiini efektiivsus tuberkuloosi ennetamisel. Avaldatud kirjanduse metaanalüüs. JAMA 271, 698–702 (1994).

11. Kristensen, I., Aaby, P. & Jensen, H. Rutiinsed vaktsineerimised ja laste ellujäämine: järeluuring Guinea-Bissaus, Lääne-Aafrikas. BMJ 321, 1435–1438 (2000).

12. Hirve, S. et al. Vaktsineerimise mittespetsiifiline ja sooliselt erinev mõju laste ellujäämisele Lääne-India maapiirkondades. Vaccine 30, 7300–7308 (2012).

13. Aaby, P. et al. Juhuslik uuring BCG vaktsineerimise kohta sündides madala sünnikaaluga lastele: kasulikud mittespetsiifilised mõjud vastsündinuperioodil? J. Infect. Dis. 204, 245–252 (2011).

14. Netea, MG jt. Treenitud immuunsus: kaasasündinud immuunmälu programm tervise ja haiguste korral. Science 352, aaf1098 (2016).

15. Walk, J. et al. Inimese kontrollitud malaaria infektsiooni tagajärjed pärast BCG vaktsineerimist. Nat. Commun. 10, 874 (2019).

16. Arts, RJW et al. BCG vaktsineerimine kaitseb inimestel eksperimentaalse viirusnakkuse eest teralise immuunsusega seotud tsütokiinide indutseerimise kaudu. Cell Host Microbe 23, 89–100 e105 (2018).

17. Leentjens, J. jt. BCG vaktsineerimine suurendab tervetel vabatahtlikel järgneva gripivastase vaktsineerimise immunogeensust: randomiseeritud platseebokontrollitud pilootuuring. J. Infect. Dis. 212, 1930–1938 (2015).

18. Zimmermann, P. & Curtis, N. BCG mõju vaktsiini vastustele – süstemaatiline ülevaade. Expert Rev. Vaccines 17, 547–554 (2018).

19. Broset, E. et al. BCG vaktsineerimine parandab DTaP immuunvastuseid hiirtel ja on seotud väiksema läkaköha esinemissagedusega ökoloogilistes epidemioloogilistes uuringutes. EBioMedicine, 65, 103254 (2021).

20. Aaby, P., Andersen, A., Ravn, H. & Zaman, K. BCG ja difteeria-teetanuse-läkaköha (DTP) vaktsineerimine võib vähendada imikute suremust rohkem kui WHO BCG ajakava kohaselt. siis DTP. Bangladeshi maapiirkondade demograafilise seire andmete kordusanalüüs. EBioMedicine 22, 173–180 (2017).

21. Blok, BA et al. Bacillus calmette-guerini ja teetanuse-difteeria-läkaköha inaktiveeritud poliomüeliidi vaktsineerimise interakteeruvad, mittespetsiifilised immunoloogilised toimed: uurimuslik, randomiseeritud uuring. Clin. Nakata. Dis. 70, 455–463 (2020).

22. Aaby, P., Ravn, H., Fisker, AB, Rodrigues, A. & Benn, CS Kas difteeria-teetanus-pertussis (DTP) on seotud naiste suurenenud suremusega? Metaanalüüs, mis testib hüpoteese DTP vaktsiini soolise erinevuse mittespetsiifiliste mõjude kohta. Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg. 110, 570–581 (2016).

23. van der Lee, S. et al. Suurenenud Bordetella läkaköha omandamise määr noorukitel 2012. aasta epideemia ajal Hollandis ja tõendid antikehade pikaajalise püsivuse kohta pärast nakatumist. Euro Surveill. https://doi.org/10.2807/1560-7917. ES.2017.22.47.{8}} (2017).

24. Berbers, G. et al. Läkaköha levik ja halb kaitse difteeria vastu keskealiste täiskasvanute seas 18 Euroopa riigis. Nat. Commun. 12, 2871 (2021). 25. van Gageldonk, PG, van Schaijk, FG, van der Klis, FR ja berberid, GA Mitmekordse immuunanalüüsi väljatöötamine ja valideerimine Bordetella pertussise, difteeria ja teetanuse vastaste seerumi antikehade samaaegseks määramiseks. J. Immunol. Methods 335, 79–89 (2008).

26. Schure, RM et al. T-rakkude vastused enne ja pärast viiendat järjestikust atsellulaarset läkaköha vaktsineerimist 4-aastastel Hollandi lastel. Clin. Vaktsiin Immunol. 19, 1879–1886 (2012).

27. Mathurin, KS, Martens, GW, Kornfeld, H. & Welsh, RM CD4 T-rakkude poolt vahendatud heteroloogne immuunsus mükobakterite ja poksviiruste vahel. J. Virol. 83, 3528–3539 (2009).

28. Lertmemongkolchai, G., Cai, G., Hunter, CA & Bancroft, G. J. CD8 pluss T-rakkude kõrvalseisja aktiveerimine aitab kaasa IFN-gamma kiirele tootmisele vastusena bakteriaalsetele patogeenidele. J. Immunol. 166, 1097–1105 (2001).

29. Zimmermann, P. et al. Vastsündinute Bacille Calmette-Guerini (BCG) immuniseerimise mõju imikute heteroloogsetele vaktsiinivastustele. Vaktsiin 37, 3735–3744 (2019).

30. Ritz, N., Mui, M., Balloch, A. & Curtis, N. Bacille CalmetteGuerini vaktsiini mittespetsiifiline toime immuunvastusele rutiinsele immuniseerimisele. Vaccine 31, 3098–3103 (2013).

31. Libraty, DH et al. Vastsündinute BCG vaktsineerimine on seotud tugevdatud T-abistaja 1 immuunvastusega imiku heteroloogsetele vaktsiinidele. Katsed Vaccinol. 3, 1–5 (2014). 32. du Plessis, WJ et al. B-rakkude funktsionaalne vastus antigeensele stimulatsioonile: esialgne aruanne latentse tuberkuloosi kohta. PLoS ONE 11, e0152710 (2016).

33. Biering-Sorensen, S. et al. Kasvu varieerumine BCG vaktsiini tootmises ja seos immuunvastusega. Vaatlusuuring randomiseeritud uuringu raames. Vaktsiin 33, 2056–2065 (2015).

34. Ru, H. et al. 4. erinevuse genoomi piirkonna (RD4) mõju mükobakterite virulentsusele ja BCG efektiivsusele. Ees. Kamber. Nakata. Microbiol. 7, 239 (2017). 35. Cho, T. et al. Ülevaade BCG vaktsiinist ja muudest lähenemisviisidest tuberkuloosi likvideerimiseks. Humm. Vaktsiin. Immuunsus. 17, 2454–2470 (2021).

36. Brosch, R. et al. BCG genoomi plastilisus ja mõju vaktsiini efektiivsusele. Proc. Natl Acad. Sci. USA 104, 5596–5601 (2007).

37. Plotkin, SA Vaktsineerimisest põhjustatud kaitse korrelatsioonid. Clin. Vaktsiin. Immunol. 17, 1055–1065 (2010).

38. Ross, PJ et al. Th1 ja Th17 rakkude suhteline panus adaptiivsesse immuunsusesse Bordetella pertussise suhtes: täiustatud atsellulaarse läkaköha vaktsiini ratsionaalse kavandamise suunas. PLoS patog. 9, e1003264 (2013).

39. de Graaf, H. et al. Bordetella pertussise kolonisatsiooni ja immuunsuse uurimine: statsionaarse kontrollitud inimese nakkusmudeli protokoll. BMJ Open 7, e018594 (2017).

40. da Silva Antunes, R. et al. Th1/Th17 polarisatsioon püsib pärast täisrakulise läkaköha vaktsineerimist hoolimata korduvatest atsellulaarsetest võimendustest. J. Clin. Uurige. 128, 3853–3865 (2018).

41. Hijnen, M., van Gageldonk, PG, Berbers, GA, van Woerkom, T. & Mooi, FR Bordetella pertussise virulentsustegur P.69 pertaktiin säilitab oma immunoloogilised omadused pärast ületootmist Escherichia coli's. Protein Expr. Purif. 41, 106–112 (2005).

42. Kalina, T. jt. Voolutsütomeetri instrumentide seadistuste ja immunofenotüübi määramise protokollide EuroFlow standardimine. Leukemia 26, 1986–2010 (2012).

43. Blanco, E. et al. Normaalsete B-rakkude ja plasmarakkude alamhulkade vanusega seotud jaotus perifeerses veres. J. Allergy Clin. Immunol. 141, 2208–2219. e2216 (2018).

44. Bates, D., Machler, M., Bolker, BM & Walker, SC Lineaarsete segaefektidega mudelite sobitamine lme4 abil. J. Stat. Softw. 67, 1–48 (2015).

45. Lenth, R. Emmeans: hinnangulised marginaalsed keskmised ehk vähimruudud (2018).

46. ​​Kuhn, M. Ennustavate mudelite loomine R-is, kasutades caret-paketti. J. Stat. Softw. 28, 1–26 (2008).

TUNNUSTUS

Soovime tänada Anne-Marie Buismani (RIVM) PT ja FHA antigeenide tarnimise eest, mida kasutati PBMC taasstimulatsioonikatsetes. Täname kõiki katses osalenud vabatahtlikke. Seda tööd toetas Hollandi Riiklik Rahvatervise ja Keskkonnainstituut (RIVM) (SPR projekt S112200). MGN-i toetasid ERC Advanced Grant (#833247) ja Spinoza stipendium Hollandi Teadusuuringute Organisatsioonilt.

AUTORI KAASAJAD

Kontseptualiseerimine: BAB, MGN, RvC ja DAD; metoodika: ES, MJE, GAMB, PGMvG, BAB ja LCJdB; uurimine: ES, MJE, GAMB, PGMvG, BAB, LCJdB ja JG; formaalne analüüs: JG; kirjutamine-originaal mustand: JG ja DAD; kirjutamise ülevaade ja toimetamine: kõik.

KONKURENTSIVAD HUVID

MGN-il on patent nanobioloogias, et pärssida TTxD jaoks litsentsitud treenitud immuunsust, ja nanobioloogia patent, et stimuleerida treenitud immuunsust, mis on litsentsitud TTxD jaoks. Kõik teised autorid ei ole teatanud võimalikest konfliktidest. Kõik autorid on esitanud ICMJE vormi võimalike huvide konflikti avalikustamiseks.

LISAINFORMATSIOON

Täiendav teave Veebiversioon sisaldab täiendavat materjali, mis on saadaval aadressil https://doi.org/10.1038/s41541-022-00438-4.

Kirjavahetus ja materjalide taotlused tuleks adresseerida Dimitri A. Diavatopoulosele.

Kordustrükkide ja lubade teave on saadaval aadressil http://www.nature.com/reprints

Väljaandja märkus Springer Nature jääb avaldatud kaartide ja institutsionaalsete seoste suhtes erapooletuks.

Avatud juurdepääs

See artikkel on litsentsitud Creative Commons Attribution 4.0 Rahvusvaheline litsents, mis lubab kasutamist, jagamist, kohandamist, levitamist ja reprodutseerimist mis tahes andmekandjal või vormingus, tingimusel et annate originaalautori(te)le asjakohase tunnustuse. ) ja allikas, lisage link Creative Commonsi litsentsile ja märkige, kas muudatusi on tehtud. Selles artiklis olevad pildid või muu kolmanda osapoole materjal sisaldub artikli Creative Commonsi litsentsis, kui materjali krediidilimiidil ei ole märgitud teisiti. Kui materjal ei sisaldu artikli Creative Commonsi litsentsis ja teie kavandatud kasutamine ei ole seadusega lubatud või ületab lubatud kasutust, peate hankima loa otse autoriõiguste omanikult.

For more information:1950477648nn@gmail.com