mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-DOH-2919mimmun-2919Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESДинамика гуморального иммунитета при естественном инфицировании SARS-CoV-2 и/или после вакцинации вакциной “Спутник V”Dynamics of humoral immunity during natural SARS-CoV-2 infection and/or after vaccination with the ‘Sputnik V’ vaccinehttps://orcid.org/0000-0002-1676-7754ИвановА. В.IvanovA. V.

Иванов А.В. – к.б.н., руководитель лаборатории трансляционной биомедицины; биолог; доцент кафедры медицинской биологии 

Санкт-Петербург

Ivanov A.V., PhD (Biology), Head, Translation Biomedicine Laboratory; Biologist; Associate Professor, Medical Biology Department 

St. Petersburg

gostyatin@gmail.comУвароваМ. А.UvarovaM. A.

Уварова М.А. – биолог 

Санкт-Петербург

Uvarova M.A., Biologist 

St. Petersburg

ФроловК. Б.FrolovK. B.

Фролов К.Б. – к.б.н., доцент кафедры медицинской биологии 

Санкт-Петербург

Frolov K.B., PhD (Biology), Associate Professor, Medical Biology Department 

St. Petersburg

СеменоваЕ. В.SemenovaE. V.

Семенова Е.В. – к.б.н., научный сотрудник отдела молекулярной и радиационной биологии 

г. Гатчина, Ленинградская обл.

Semenova E.V., PhD (Biology), Research Asssociate, Department of Molecular and Radiation Biology 

Gatchina, Leningrad Region

Северо-Западный центр доказательной медицины; Клиника высоких медицинских технологий имени Н.И. Пирогова ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет»; ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения РФРоссияNorth-West Centre for Evidence-Based Medicine; N. Pirogov Clinic of Advanced Medical Technologies, St. Petersburg State University; St. Petersburg State Pediatric Medical UniversityRussian FederationСеверо-Западный центр доказательной медициныРоссияNorth-West Centre for Evidence-Based MedicineRussian FederationФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения РФРоссияSt. Petersburg State Pediatric Medical UniversityRussian FederationФГБУ «Петербургский институт ядерной физики имени Б.П. Константинова» НИЦ «Курчатовский институт»РоссияB. Konstantinov Institute of Nuclear Physics, NRC Kurchatov InstituteRussian Federation20241302202426612911300Copyright © Иванов А.В., Уварова М.А., Фролов К.Б., Семенова Е.В., 20242024Иванов А.В., Уварова М.А., Фролов К.Б., Семенова Е.В.Ivanov A.V., Uvarova M.A., Frolov K.B., Semenova E.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/2919

Всесторонний анализ адаптивного иммунного ответа на SARS-CoV-2 имеет решающее значение для эпидемиологического мониторинга, отслеживания этапов формирования популяционного иммунитета и стратегий вакцинации. Понимание различий между иммунитетом, индуцированным конкретной вакциной, и иммунитетом, сформировавшимся в результате перенесенного COVID-19, – более частная задача в рамках этой проблемы. Кроме того, несомненный интерес представляет оценка влияния повторяющейся антигенной стимуляции на иммунологическую защиту от SARS-CoV-2.Целью данной работы является сравнительный анализ развития гуморального иммунитета (анти-SARS-CoV-2 иммуноглобулины А и G) после естественной инфекции SARS-CoV-2 и/или после вакцинации антиковидной отечественной вакциной «Спутник V». В исследовании приняли участие 36 добровольцев, из которых 21 человек перенес COVID-19, а затем, спустя ~8-10 месяцев, был вакцинирован (группа 1). У 15 первично вакцинированных человек предшествующее инфицирование SARS-CoV-2 было исключено с помощью периодически проводимых ПЦР- и серологических тестов (группа 2). Интенсивность гуморального иммунного ответа при первичном естественном заражении коронавирусной инфекцией и в результате индукции адаптивного иммунитета против SARS-CoV-2 посредством вакцинации вакциной «Спутник V» совпадает в обеих группах. Однако усредненные максимальные значения анти-SARS-CoV-2 IgA и IgG и скорость развития гуморального иммунного ответа после вакцинации значительно отличаются у ранее болевших COVID-19 и ранее не инфицированных SARS-CoV-2 людей. Мы получили статистически значимые различия между двумя группами участников по t-критерию Стьюдента при сравнении усредненных максимальных уровней IgА после вакцинации (p < 0,05). Для IgG эти различия несколько меньше. В первой группе усредненные максимальные значения уровней специфических IgА и IgG после естественного инфицирования SARS-CoV-2 и после последующей вакцинации различаются более чем в 2 раза. Временной интервал, за который уровень антител в крови достигал максимальных значений после вакцинации у ранее перенесших COVID-19 людей, оказался существенно меньшим, чем у ранее не сталкивавшихся с инфекцией SARS-CoV-2 людей. А по времени развития антительного ответа IgG после вакцинации и в случае диагностированного COVID-19 в первой группе мы получили статистически значимое различие по t-критерию Стьюдента (p < 0,05). Таким образом, у людей с предшествующей естественной инфекцией развивается более быстрый, сильный и устойчивый ответ на вакцину «Спутник V», чем у не инфицированных ранее лиц.

Comprehensive analysis of adaptive immune response to SARS-CoV-2 is critical for epidemiological monitoring, as well as for tracking immune response stages and vaccination strategies. Understanding the differences between immunity formed after COVID-19 infection and vaccine-induced immunity is a specific task within this problem. Moreover, the obvious task is to assess the effect of repeated antigenic stimulation on immunological defense against SARS-CoV-2. The aim of present study was a comparative analysis of humoral immunity (anti-SARS-CoV-2 IgA and IgG) developing after natural infection with SARS-CoV-2 and/or after vaccination with anti-COVID vaccine “Sputnik V”. The study involved 36 volunteers. 21 of them had COVID-19 and were vaccinated 8-10 months later (group 1). In 15 primarily vaccinated persons, previous SARS-CoV-2 infection was excluded by means of regular PCR screening and serological testing (group 2). Results: Intensity of humoral immune response to the primary natural SARS-CoV-2 infection and similar indexes of antiviral adaptive immunity after vaccination with “Sputnik V” vaccine were similar in both groups. However, both maximal values of anti-SARS-CoV-2 IgA and IgG and the rates of post-vaccination humoral immune response differed significantly between the persons who have previously had COVID-19 and those who have not previously been infected with SARS-CoV-2. We’ve got statistically significant differences between two groups of participants using Student’s t test comparing the average maximum IgA levels after vaccination (p < 0.05). For IgG levels, these differences are less pronounced. In the first group, the average maximal values of specific IgA and IgG levels after natural infection with SARS-CoV-2 and after subsequent vaccination differed by more than 2 times. The time intervals for reaching maximal antibody levels after vaccination proved to be significantly shorter in the subjects who had a story of COVID-19, than in persons who did not report a clinical COVID-19 infection. Concerning the terms of arising IgG antibody response after vaccination versus cases of COVID-19 in the first group, we obtained a statistically significant difference by the Student’s t-test (p < 0.05). Hence, the persons with a previous natural COVID-19 infection develop a faster, stronger and more durable response to the “Sputnik V” vaccine than the subjects who had no such infection in their history

анти-SARS-CoV-2 антителавакцинациявакцина «Спутник V»гуморальный иммунитеткоронавирус SARS-CoV-2COVID-19SARS-CoV-2infectionvaccineSputnik Vhumoral immunityReferencesСеменова Е.В., Павлюк В.В., Уварова М.А., Иванов А.В. Особенности гуморального иммунитета после перенесенного COVID-19// Медицинская иммунология, 2022. Т. 24, № 2. C. 341-354. doi: 10.15789/1563-0625-FOH-2452.Semenova E.V., Pavliuk V.V., Uvarova M.A., Ivanov A.V. Features of humoral immunity after COVID-19. Meditsinskaya Immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2022. Vol. 24, no. 2, pp. 337-350. (In Russ.) doi: 10.15789/1563-0625-FOH-2452.Baumgarth N., Nikolich-Zugich J., Lee F.E.-H., Bhattacharya D. Antibody responses to SARS-CoV-2: let’s stick to known knowns. J. Immunol., 2020, Vol. 205, no. 9, pp. 2342-2350.Baumgarth N., Nikolich-Zugich J., Lee F.E.-H., Bhattacharya D. Antibody responses to SARS-CoV-2: let’s stick to known knowns. J. Immunol., 2020, Vol. 205, no. 9, pp. 2342-2350.Castro Dopico X., Ols S., Loré K., Karlsson Hedestam G.B. Immunity to SARS-CoV-2 induced by infection or vaccination. J. Intern. Med., 2022, Vol. 291, no. 1, pp. 32-50.Castro Dopico X., Ols S., Loré K., Karlsson Hedestam G.B. Immunity to SARS-CoV-2 induced by infection or vaccination. J. Intern. Med., 2022, Vol. 291, no. 1, pp. 32-50.Dan J.M., Mateus J., Kato Y., Hastie K.M., Yu E.D., Faliti C.E., Grifoni A., Ramirez S.I., Haupt S., Frazier A., Nakao C., Rayaprolu V., Rawlings S.A., Peters B., Krammer F., Simon V., Saphire E.O., Smith D.M., Weiskopf D., Sette A., Crotty S. Immunological memory to SARS-CoV-2 assessed for up to 8 months after infection. Science, 2021, Vol. 371, no. 6529, eabf4063. doi: 10.1126/science.abf4063.Dan J.M., Mateus J., Kato Y., Hastie K.M., Yu E.D., Faliti C.E., Grifoni A., Ramirez S.I., Haupt S., Frazier A., Nakao C., Rayaprolu V., Rawlings S.A., Peters B., Krammer F., Simon V., Saphire E.O., Smith D.M., Weiskopf D., Sette A., Crotty S. Immunological memory to SARS-CoV-2 assessed for up to 8 months after infection. Science, 2021, Vol. 371, no. 6529, eabf4063. doi: 10.1126/science.abf4063.Gallagher K.E., Kadokura E., Eckert L.O., Miyake S., Mounier-Jack S., Aldea M., Ross D.A., Watson-Jones D. Factors influencing completion of multi-dose vaccine schedules in adolescents: a systematic review. BMC Public Health, 2016, Vol. 16, 172. doi: 10.1186/s12889-016-2845-z.Gallagher K.E., Kadokura E., Eckert L.O., Miyake S., Mounier-Jack S., Aldea M., Ross D.A., Watson-Jones D. Factors influencing completion of multi-dose vaccine schedules in adolescents: a systematic review. BMC Public Health, 2016, Vol. 16, 172. doi: 10.1186/s12889-016-2845-z.Gobbi F., Buonfrate D., Moro L., Rodari P., Piubelli C., Caldrer S., Riccetti S., Sinigaglia A., Barzon L. Antibody response to the BNT162b2 mRNA COVID-19 vaccine in subjects with prior SARS-CoV-2 infection. Viruses, 2021, Vol. 13, no. 3, 422. doi: 10.3390/v13030422.Gobbi F., Buonfrate D., Moro L., Rodari P., Piubelli C., Caldrer S., Riccetti S., Sinigaglia A., Barzon L. Antibody response to the BNT162b2 mRNA COVID-19 vaccine in subjects with prior SARS-CoV-2 infection. Viruses, 2021, Vol. 13, no. 3, 422. doi: 10.3390/v13030422.Ivanov A., Kryshen E., Semenova E. Nonlinear interdependence of the results of measuring anti-SARSCoV-2 IgG levels using Abbott and Euroimmun test systems. J. Clin. Virol., 2023, Vol. 164, 105448. doi: 10.1016/j.jcv.2023.105448.Ivanov A., Kryshen E., Semenova E. Nonlinear interdependence of the results of measuring anti-SARSCoV-2 IgG levels using Abbott and Euroimmun test systems. J. Clin. Virol., 2023, Vol. 164, 105448. doi: 10.1016/j.jcv.2023.105448.Ivanov A., Semenova E. Long-termmonitoring of the development and extinction of IgA and IgG responses to SARS-CoV-2 infection. J. Med. Virol., 2021, Vol. 93, pp. 5953-5960.Ivanov A., Semenova E. Long-termmonitoring of the development and extinction of IgA and IgG responses to SARS-CoV-2 infection. J. Med. Virol., 2021, Vol. 93, pp. 5953-5960.Logunov D.Y., Dolzhikova I.V., Zubkova O.V., Tukhvatullin A.I., Shcheblyakov D.V., Dzharullaeva A.S, Grousova D.M., Erokhova A.S., Kovyrshina A.V., Botikov A.G., Izhaeva F.M., Popova O., Ozharovskaya T.A., Esmagambetov I.B., Favorskaya I.A., Zrelkin D.I., Voronina D.V., Shcherbinin D.N., Semikhin A.S., Simakova Y.V., Tokarskaya E.A., Lubenets N.L., Egorova D.A., Shmarov M.M., Nikitenko N.A., Morozova L.F., Smolyarchuk E.A., Kryukov E.V., Babira V.F., Borisevich S.V., Naroditsky B.S., Gintsburg A.L. Safety and immunogenicity of an rAd26 and rAd5 vector-based heterologous prime-boost COVID-19 vaccine in two formulations: two open, nonrandomised phase 1/2 studies from Russia. Lancet, 2020, Vol. 396, no. 10255, pp. 887-897.Logunov D.Y., Dolzhikova I.V., Zubkova O.V., Tukhvatullin A.I., Shcheblyakov D.V., Dzharullaeva A.S, Grousova D.M., Erokhova A.S., Kovyrshina A.V., Botikov A.G., Izhaeva F.M., Popova O., Ozharovskaya T.A., Esmagambetov I.B., Favorskaya I.A., Zrelkin D.I., Voronina D.V., Shcherbinin D.N., Semikhin A.S., Simakova Y.V., Tokarskaya E.A., Lubenets N.L., Egorova D.A., Shmarov M.M., Nikitenko N.A., Morozova L.F., Smolyarchuk E.A., Kryukov E.V., Babira V.F., Borisevich S.V., Naroditsky B.S., Gintsburg A.L. Safety and immunogenicity of an rAd26 and rAd5 vector-based heterologous prime-boost COVID-19 vaccine in two formulations: two open, nonrandomised phase 1/2 studies from Russia. Lancet, 2020, Vol. 396, no. 10255, pp. 887-897.Lumley S.F., O’Donnell D., Stoesser N.E., Matthews P.C., Howarth A., Hatch S.B., Marsden B.D., Cox S., James T., Warren F., Peck L.J., Ritter T.G., de Toledo Z., Warren L., Axten D., Cornall R.J., Jones E.Y., Stuart D.I., Screaton G., Ebner D., Hoosdally S., Chand M., Crook D.W., O’Donnell A.-M., Conlon C.P., Pouwels K.B., Walker A.S., Peto T.E.A., Hopkins S., WalkerT.M., Jeffery K., Eyre D.W. Antibody status and incidence of SARSCoV-2 infection in health care workers. N. Engl. J. Med., 2021, Vol. 384, no. 6, pp. 533-540.Lumley S.F., O’Donnell D., Stoesser N.E., Matthews P.C., Howarth A., Hatch S.B., Marsden B.D., Cox S., James T., Warren F., Peck L.J., Ritter T.G., de Toledo Z., Warren L., Axten D., Cornall R.J., Jones E.Y., Stuart D.I., Screaton G., Ebner D., Hoosdally S., Chand M., Crook D.W., O’Donnell A.-M., Conlon C.P., Pouwels K.B., Walker A.S., Peto T.E.A., Hopkins S., WalkerT.M., Jeffery K., Eyre D.W. Antibody status and incidence of SARSCoV-2 infection in health care workers. N. Engl. J. Med., 2021, Vol. 384, no. 6, pp. 533-540.Manisty C., Otter A.D., Treibel T.A., McKnight Á., Altmann D.M., Brooks T., Noursadeghi M., Boyton R.J., Semper A., Moon J.C. Antibody response to first BNT162b2 dose in previously SARS-CoV-2-infected individuals. Lancet, 2021, Vol. 397, no. 10279, pp. 1057-1058.Manisty C., Otter A.D., Treibel T.A., McKnight Á., Altmann D.M., Brooks T., Noursadeghi M., Boyton R.J., Semper A., Moon J.C. Antibody response to first BNT162b2 dose in previously SARS-CoV-2-infected individuals. Lancet, 2021, Vol. 397, no. 10279, pp. 1057-1058.Prendecki M., Clarke C., Brown J., Cox A., Gleeson S., Guckian M., Randell P., Dalla Pria A., Lightstone L., Xu X.-N., Barclay W., McAdoo S.P., Kelleher P., Willicombe M. Effect of previous SARS-CoV-2 infection on humoral and T-cell responses to single-dose BNT162b2 vaccine. Lancet, 2021, Vol. 397, no. 10280, pp. 1178-1181.Prendecki M., Clarke C., Brown J., Cox A., Gleeson S., Guckian M., Randell P., Dalla Pria A., Lightstone L., Xu X.-N., Barclay W., McAdoo S.P., Kelleher P., Willicombe M. Effect of previous SARS-CoV-2 infection on humoral and T-cell responses to single-dose BNT162b2 vaccine. Lancet, 2021, Vol. 397, no. 10280, pp. 1178-1181.Rapaka R.R, Hammershaimb E.A., Neuzil K.M. Are some COVID vaccines better than others? Interpreting and comparing estimates of efficacy in trials of COVID-19 vaccines. Clin. Infect. Dis., 2021. Vol. 74, no. 2, pp. 352-358.Rapaka R.R, Hammershaimb E.A., Neuzil K.M. Are some COVID vaccines better than others? Interpreting and comparing estimates of efficacy in trials of COVID-19 vaccines. Clin. Infect. Dis., 2021. Vol. 74, no. 2, pp. 352-358.Stamatatos L., Czartoski J., WanY.-H., Homad L.J., Rubin V., Glantz H., Neradilek M., Seydoux E., Jennewein M.F., MacCamy A.J., Feng J., Mize G., De Rosa S.C., Finzi A., Lemos M.P., Cohen K.W., Moodie Z., McElrath M.J., McGuire A.T. mRNA vaccination boosts cross-variant neutralizing antibodies elicited by SARSCoV-2 infection. Science, 2021, Vol. 372, no. 6549, pp. 1413-1418.Stamatatos L., Czartoski J., WanY.-H., Homad L.J., Rubin V., Glantz H., Neradilek M., Seydoux E., Jennewein M.F., MacCamy A.J., Feng J., Mize G., De Rosa S.C., Finzi A., Lemos M.P., Cohen K.W., Moodie Z., McElrath M.J., McGuire A.T. mRNA vaccination boosts cross-variant neutralizing antibodies elicited by SARSCoV-2 infection. Science, 2021, Vol. 372, no. 6549, pp. 1413-1418.Terpos E., Trougakos I.P., Apostolakou F., Charitaki I., Sklirou A.D., Mavrianou N., Papanagnou E.D., Liacos C.I., Gumeni S., Rentziou G., Korompoki E., Papassotiriou I., Dimopoulos M.A. Age-dependent and genderdependent antibody responses against SARS-CoV-2 in health workers and octogenarians after vaccination with the BNT162b2 mRNA vaccine. Am. J. Hematol., 2021, Vol. 96, no. 7, pp. E257-E259. doi: 10.1002/ajh.26185.Terpos E., Trougakos I.P., Apostolakou F., Charitaki I., Sklirou A.D., Mavrianou N., Papanagnou E.D., Liacos C.I., Gumeni S., Rentziou G., Korompoki E., Papassotiriou I., Dimopoulos M.A. Age-dependent and genderdependent antibody responses against SARS-CoV-2 in health workers and octogenarians after vaccination with the BNT162b2 mRNA vaccine. Am. J. Hematol., 2021, Vol. 96, no. 7, pp. E257-E259. doi: 10.1002/ajh.26185.Trougakos I.P., Terpos E., Zirou C., Sklirou A.D., Apostolakou F., Gumeni S., Charitaki I., Papanagnou E.D., Bagratuni T., Liacos C.I., Scorilas A., Korompoki E., Papassotiriou I., Kastritis E., Dimopoulos M.A. Comparative kinetics of SARS-CoV-2 anti-spike protein RBD IgGs and neutralizing antibodies in convalescent and naïve recipients of the BNT162b2 mRNA vaccine versus COVID-19 patients. BMC Med., 2021, Vol. 19, no. 1, 208. doi: 10.1186/s12916-021-02090-6.Trougakos I.P., Terpos E., Zirou C., Sklirou A.D., Apostolakou F., Gumeni S., Charitaki I., Papanagnou E.D., Bagratuni T., Liacos C.I., Scorilas A., Korompoki E., Papassotiriou I., Kastritis E., Dimopoulos M.A. Comparative kinetics of SARS-CoV-2 anti-spike protein RBD IgGs and neutralizing antibodies in convalescent and naïve recipients of the BNT162b2 mRNA vaccine versus COVID-19 patients. BMC Med., 2021, Vol. 19, no. 1, 208. doi: 10.1186/s12916-021-02090-6.

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