mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-DOA-2169mimmun-2169Research ArticleИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫIMMUNOLOGICAL METHODSОпределение антител к терапевтическим препаратам эритропоэтина: возможно ли создание универсальной тест-системы?Detection of antibodies to erythropoietin-based drugs: is it possible to create the universal test system?КудряшоваА. М.KudryashovaA. M.

Александра Михайловна Кудряшова — научный сотрудник лаборатории медицинской биотехнологии.

105064, Москва, ул. 1-я Дубровская, 15. Тел.: 8 (495) 674-54-97

Research Associate, Laboratory of Medical Biotechnology.

105064, Moscow, 1st Dubrovskaya str., 15. Phone: 7 (495) 674-54-97

2238250@rambler.ruБорисовА. В.BorisovA. V.

Александр Владимирович Борисов— врач-нефролог, заведующий отделением диализного центра.

Москва

Nephrologist, Head of Department, Dialysis Center.

Moscow

bav278@yandex.ruКольцоваА. А.KoltsovaA. A.

Анастасия Анатольевна Кольцова — врач-нефролог, заведующая отделением диализного центра.

Москва

Nephrologist, Head of Department, Dialysis Center/

Moscow

doc.koltsova@gmail.comПушкинаА. В.PushkinaA. V.

Анна Вячеславовна Пушкина — кандидат медицинских наук, главный врач.

Москва

PhD (Medicine), Chief Physician.

Moscow

avpushkina@yandex.ruБорисоваО. В.BorisovaO. V.

Ольга Васильевна Борисова — кандидат химических наук, заведующий лабораторией медицинской биотехнологии.

Москва

PhD (Chemistry), Head, Laboratory of Medical Biotechnology.

Moscow

olga.v.borisova@gmail.comФГБНУ Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток имени И.И. МечниковаРоссияI. Mechnikov Research Institute of Vaccines and SeraRussian FederationКомпания Фесфарм, ОООРоссияFesfarm Company LLCRussian Federation202122062021233605612Copyright © Кудряшова А.М., Борисов А.В., Кольцова А.А., Пушкина А.В., Борисова О.В., 20212021Кудряшова А.М., Борисов А.В., Кольцова А.А., Пушкина А.В., Борисова О.В.Kudryashova A.M., Borisov A.V., Koltsova A.A., Pushkina A.V., Borisova O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/2169

Целью данной работы является оценка влияния препарата эритропоэтина, используемого для получения иммуносорбента, на выявление IgG-антител к ЭПО иммуноферментным методом в сыворотках крови пациентов, проходящих терапию препаратами чрЭПО.

Проанализированы 294 сывороток крови пациентов, получавших препараты эритропоэтина и 127 образцов пациентов, не получавших препараты чрЭПО. Исследование проводили методом твердофазного ИФА путем связывания исследуемых препаратов чрЭПО на планшете с иммобилизованными моноклональными антителами к ЭПО.

Выявление антител к эритропоэтину проводили с использованием мышиных моноклональных антител к IgG, IgG1 и IgG4 человека, конъюгированных с пероксидазой хрена. В работе исследовали препараты: эритропоэтин рекомбинантный человеческий рчЭПО-бета (Shandong Kexing Bioproducts), европейский стандарт эритропоэтина BRP 3, коммерческие препараты Аранесп (Amgen Europe B.V), Мирцера (F. Hoffmann-La Roche, Ltd.), Эпрекс (ОО «Джонсон & Джонсон»), Эральфон (ЗАО «ФармФирма «Сотекс»).

Чувствительность характеризовали индексом позитивности (ИП), вычисляемом по формуле ИП = ОПобразца/ОПпорог., где ОПпорог. = ОПср.К- + 3SD, где ОПср.К— среднее арифметическое значение регистрируемого сигнала для выборки сывороток крови пациентов, никогда не получавших препараты эритропоэтина, SD-стандартное отклонение. Результаты оценивали как положительные с ИП > 1,1 и отрицательные с ИП < 0,9. Результаты в диапазоне 0,9 ≤ ИП < 1,1 рассматривали как неопределенные.

Из 294 проанализированных образцов при определении суммарных специфических IgG-антител 32 образца оценивали как положительные или неопределенные во всех случаях, при этом доля неопределенных была выявлена в 1,0-1,7% образцов. Из них антитела субкласса IgG1 были обнаружены у 50-56,3% пациентов, антитела субкласса IgG4 у 43,8-50% пациентов. Тест Манна-Уитни показал достоверное различие между исследуемыми образцами по сравнению с контрольной группой для всех модификаций ИФА (р = 0,001). Тест Краскела-Уоллиса не выявил существенных различий для пяти выборок данных по ИП, полученных при иммунохимической иммобилизаций различных препаратов ЭПО (р = 0,05).

Коэффициент корреляции индексов позитивности находился в диапазоне 0,99-0,96 для суммарных IgG и > 0,98 для двух подклассов антител. Коэффициент линейной регрессии был близок к единице, что указывает на незначительные различия в чувствительности сравниваемых методик.

Проведенные исследования указывают на возможность определять антитела к эритропоэтину у пациентов, получавших различные препараты чрЭПО, в одной тест-системе, что открывает возможность для разработки универсальной коммерческой тест-системы.

Our aim was to compare different immobilized erythropoietin (EPO) preparations for their ability to detect anti-EPO IgG antibodies in blood sera of EPO-treated patients with ELISA technique. 294 serum samples of the patients treated with erythropoietin were analyzed. 127 serum samples of patients who did not receive recombinant human EPO (rhEPO) were studied for comparative analysis. ELISA assay was performed, and different rhEPO drugs were immobilized on the anti-EPO monoclonal antibody-coated plates. Horseradish peroxidase-conjugated mouse monoclonal antibodies to human IgG, IgG1, and IgG4 was used for detection. The following drugs were studied: recombinant human erythropoietin rhEPO-beta (Shandong Kexing Bioproducts), European standard of erythropoietin BRP 3, commercial drugs Aranesp (Amgen Europe B.V.), Mircera (F. Hoffmann-La Roche Ltd.), Eprex (Johnson & Johnson LLC), Eralfon (Pharmaceutical Company Sotex). The sensitivity of the method was expressed as a positivity index (IP). IP calculated as the ratio of OD from tested sera to OD at the cut-off levels. The latter was assumed as a mean OD±SD for serum samples from EPO-naive patients. The results were evaluated as positive with IP > 1.1, and negative at IP < 0.9. Results in the range of 0.9 ≤ IP < 1.1 were considered as unidentified. Among the 294 samples, 32 specimens were evaluated as positive or unidentified for total IgG anti-EPO antibodies. The unidentified samples were detected in 1.0-1.7% of all cases. IgG1 subclass antibodies were found in 50-56.3% of patients and IgG4 subclass antibodies, in 43.850% of the patients. Mann—Whitney test showed a significant difference between the test samples compared to control group for all the ELISA modifications (p = 0.001). The Kruskal—Wallis test did not show significant differences between the IP results obtained with any of five immobilized EPO drugs (p = 0.05). The correlation quotient of IP was in the range of 0.99-0.96 for total IgG and > 0.98 for two subclasses of antibodies. Linear regression coefficients were close to one, thus indicating absence of significant differences in the sensitivity of the compared methods. This study indicate the opportunity of using the similar test systems to determine anti-EPO antibodies in the patients treated with various rhEPO drugs. Therefore, it is possible to develop a universal commercial test system to this purpose.

эритропоэтинпрепараты чрЭПОтвердофазный ИФАантитела к эритропоэтинуиммуногенностьсыворотка кровиerythropoietinEPO drugELISAanti-EPO antibodiesimmunogenicityhuman serumReferencesКудряшова А.М., Борисова О.В., Михайлова Н.А., Лоншаков Д.В., Катлинский А.В. Влияние методов иммобилизации эритропоэтина на чувствительность выявления специфических IgG антител в сыворотках крови экспериментальный животных // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии, 2017. Т 6. С. 49-55.Kudryashova A.M., Borisova O.V., Mikhaylova N.A., Lonshakov D.V., Katlinskiy A.V. effect of methods of immobilization of erythropoietin on the sensitivity for the detection of specific IgG antibodies to EPO in experimental animals sera. Zhurnal mikrobiologii epidemiologii i immunologii = Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology, 2017, Vol. 6, pp. 49-55. (In Russ.)Кудряшова А.М., Нестеренко Л.Н., Генералова Г.А., Абасеева Т.Ю., Михайлова Н.А., Борисова О.В. Характеристика антител к эритропоэтину у пациентов, проходящих терапию препаратами рекомбинантного человеческого эритропоэтина // Медицинская иммунология, 2020. Т. 22, № 1. С. 143-152. doi: 10.15789/1563-0625-COE-1879.Kudryashova A.M., Nesterenko L.N., Generalova G.A., Abaseeva T.Yu., Mikhailova N.A., Borisova O.V. Characteristics of erythropoietin antibodies in patients treated with recombinant human erythropoietin. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2020, Vol. 22, no. 1, pp. 143-152. (In Russ.) doi: 10.15789/1563-0625-COE-1879.Barger T.E., Kuck A.J., Chirmule N., Swanson S.J., Mytych D.T. Detection of anti-ESA antibodies in human samples from PRCA and non-PRCA patients: an immunoassay platform comparison. Nephrol. Dial. Transplant., 2012, Vol. 27, pp. 688-693.Barger T.E., Kuck A.J., Chirmule N., Swanson S.J., Mytych D.T. Detection of anti-ESA antibodies in human samples from PRCA and non-PRCA patients: an immunoassay platform comparison. Nephrol. Dial. Transplant., 2012, Vol. 27, pp. 688-693.Barger T.E., Wrona D., Goletz T.J., Mytych D.T. A detailed examination of the antibody prevalence and characteristics of anti-ESA antibodies. Nephrol. Dial. Transplant., 2012, Vol. 27, no. 10, pp. 3892-3899.Barger T.E., Wrona D., Goletz T.J., Mytych D.T. A detailed examination of the antibody prevalence and characteristics of anti-ESA antibodies. Nephrol. Dial. Transplant., 2012, Vol. 27, no. 10, pp. 3892-3899.Bennett C.L., Luminari S., Nissenson A.R., Tallman M.S., Klinge S.A., McWilliams N., McKoy J.M., Kim B., Lyons E.A., Trifilio S.M., Raisch D.W, Evens A.M., Kuzel T.M., Schumock G.T., Belknap S.M., Locatelli F., Rossert J., Casadevall N. Pure red-cell aplasia and epoetin therapy. N. Engl. J. Med., 2004, Vol. 351, no. 14, pp. 1403-1408.Bennett C.L., Luminari S., Nissenson A.R., Tallman M.S., Klinge S.A., McWilliams N., McKoy J.M., Kim B., Lyons E.A., Trifilio S.M., Raisch D.W, Evens A.M., Kuzel T.M., Schumock G.T., Belknap S.M., Locatelli F., Rossert J., Casadevall N. Pure red-cell aplasia and epoetin therapy. N. Engl. J. Med., 2004, Vol. 351, no. 14, pp. 1403-1408.Casadevall N. Antibodies against rHuEPO: native and recombinant. Nephrol. Dial.Transplant., 2002, Vol. 17, no. 5, pp. 42-47.Casadevall N. Antibodies against rHuEPO: native and recombinant. Nephrol. Dial.Transplant., 2002, Vol. 17, no. 5, pp. 42-47.Casadevall N., Eckardt K.U., Rossert J. Epoetin-induced autoimmune pure red cell aplasia. J. Am. Soc. Nephrol., 2005, Vol. 16, no. 1, pp. 67-69.Casadevall N., Eckardt K.U., Rossert J. Epoetin-induced autoimmune pure red cell aplasia. J. Am. Soc. Nephrol., 2005, Vol. 16, no. 1, pp. 67-69.Casadevall N., Nataf J., Viron B. Kolta A., Kiladjian J.J., Martin-Dupont P., Michaud P., Papo T., Ugo V, Teyssandier I., Varet B., Mayeux P. Pure red-cell aplasia and antierythropoietin antibodies in patients treated with recombinant erythropoietin. N. Engl. J. Med., 2002, Vol. 346, no. 7, pp. 469-475.Casadevall N., Nataf J., Viron B. Kolta A., Kiladjian J.J., Martin-Dupont P., Michaud P., Papo T., Ugo V, Teyssandier I., Varet B., Mayeux P. Pure red-cell aplasia and antierythropoietin antibodies in patients treated with recombinant erythropoietin. N. Engl. J. Med., 2002, Vol. 346, no. 7, pp. 469-475.El-Din M., Attia F., Labib S., Omar W. Detection of circulating antierythropoietin antibodies in patients with end stage renal disease on regular hemodialysis. Int. J. Lab. Hematol., 2010, Vol. 32, no. 3, pp. 336-343.El-Din M., Attia F., Labib S., Omar W. Detection of circulating antierythropoietin antibodies in patients with end stage renal disease on regular hemodialysis. Int. J. Lab. Hematol., 2010, Vol. 32, no. 3, pp. 336-343.Gross J., Moller R., Henke W Detection of anti-EPO antibodies in human sera by a bridging ELISA is much more sensitive when coating biotinylated rhEPO to streptavidin rather than using direct coating of rhEPO. J. Immunol. Methods, 2006, Vol. 313, no. 1-2, pp. 176-182.Gross J., Moller R., Henke W Detection of anti-EPO antibodies in human sera by a bridging ELISA is much more sensitive when coating biotinylated rhEPO to streptavidin rather than using direct coating of rhEPO. J. Immunol. Methods, 2006, Vol. 313, no. 1-2, pp. 176-182.Guideline on immunogenicity assessment of therapeutic proteins. European Medicines Agency. Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP), 2017.Guideline on immunogenicity assessment of therapeutic proteins. European Medicines Agency. Committee for Medicinal Products for Human Use (CHMP), 2017.Herrington W, Wieser C., Rosenkranz A.R. Pure red cell aplasia after treatment of renal anaemia with epoetin theta. Clin. Kidney J., 2013, Vol. 6, no. 5, pp. 539-542.Herrington W, Wieser C., Rosenkranz A.R. Pure red cell aplasia after treatment of renal anaemia with epoetin theta. Clin. Kidney J., 2013, Vol. 6, no. 5, pp. 539-542.Hoesel W, Gross J., Moller R., Kanne B., Wessner A., Muller G., Muller A., Gromnica-Ihle E., Fromme M., Bischoff S., Haselbeck A. Development and evaluation of a new ELISA for the detection and quantification of antierythropoietin antibodies in human sera. J. Immunol. Methods, 2004, Vol. 294, no. 1-2, pp. 101-110.Hoesel W, Gross J., Moller R., Kanne B., Wessner A., Muller G., Muller A., Gromnica-Ihle E., Fromme M., Bischoff S., Haselbeck A. Development and evaluation of a new ELISA for the detection and quantification of antierythropoietin antibodies in human sera. J. Immunol. Methods, 2004, Vol. 294, no. 1-2, pp. 101-110.Macdougall I.C., Casadevall N., Locatelli F., Combe C., London G.M., Di Paolo S., Kribben A., Fliser D., Messner H., McNeil J., Stevens P, Santoro A., De Francisco A.L., Percheson P, Potamianou A., Foucher A., Fife D., Merit V., Vercammen E. Incidence of erythropoietin antibody-mediated pure red cell aplasia: the Prospective Immunogenicity Surveillance Registry (PRIMS). Nephrol. Dial. Transplant., 2015, Vol. 30, no. 3, pp. 451-460.Macdougall I.C., Casadevall N., Locatelli F., Combe C., London G.M., Di Paolo S., Kribben A., Fliser D., Messner H., McNeil J., Stevens P, Santoro A., De Francisco A.L., Percheson P, Potamianou A., Foucher A., Fife D., Merit V., Vercammen E. Incidence of erythropoietin antibody-mediated pure red cell aplasia: the Prospective Immunogenicity Surveillance Registry (PRIMS). Nephrol. Dial. Transplant., 2015, Vol. 30, no. 3, pp. 451-460.Macdougall I.C., Roger S.D., de Francisco A., Goldsmith D.J., Schellekens H., Ebbers H., Jelkmann W., London G., Casadevall N., H5rl W.H., Kemeny D.M., Pollock C. Antibody-mediated pure red cell aplasia in chronic kidney disease patients receiving erythropoiesis stimulating agents: new insights. Kidney Int., 2012, Vol. 81, no. 8, pp. 727-732.Macdougall I.C., Roger S.D., de Francisco A., Goldsmith D.J., Schellekens H., Ebbers H., Jelkmann W., London G., Casadevall N., H5rl W.H., Kemeny D.M., Pollock C. Antibody-mediated pure red cell aplasia in chronic kidney disease patients receiving erythropoiesis stimulating agents: new insights. Kidney Int., 2012, Vol. 81, no. 8, pp. 727-732.Nakane P.K., Kawaoi A.J. Peroxidase-labeled antibody. A new method of conjugation. Histochem. Cytochem., 1974, Vol. 22, no. 2, pp. 1084-1091.Nakane P.K., Kawaoi A.J. Peroxidase-labeled antibody. A new method of conjugation. Histochem. Cytochem., 1974, Vol. 22, no. 2, pp. 1084-1091.Ozturk S., Gumu§ A., Memili V, Duz M.E., Cebeci E., Kolda§ M., Kazancioglu R. Antierythropoietin antibodies in hemodialysis patients treated with recombinant erythropoietin. Turk. Neph. Dial. Transpl., 2014, Vol. 23, no. 2, pp. 125-130.Ozturk S., Gumu§ A., Memili V, Duz M.E., Cebeci E., Kolda§ M., Kazancioglu R. Antierythropoietin antibodies in hemodialysis patients treated with recombinant erythropoietin. Turk. Neph. Dial. Transpl., 2014, Vol. 23, no. 2, pp. 125-130.Weeraratne D.K., Kuck A.J., Chirmule N., Mytych D.T. Measurement of anti-erythropoiesis-stimulating agent IgG4 antibody as an indicator of antibody-mediated pure red cell aplasia. Clin. Vaccine Immunol., 2013, Vol. 20, no. 1, pp. 46-51.Weeraratne D.K., Kuck A.J., Chirmule N., Mytych D.T. Measurement of anti-erythropoiesis-stimulating agent IgG4 antibody as an indicator of antibody-mediated pure red cell aplasia. Clin. Vaccine Immunol., 2013, Vol. 20, no. 1, pp. 46-51.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.