Оценка длительности сохранения Т-клеток памяти у мышей после иммунизации живой туляремийной вакциной

Вакцинный штамм F. tularensis 15 НИИЭГ индуцирует длительный клеточный иммунитет, однако проявляет определенную реактогенность и генетическую нестабильность. Прогресс в разработке новых противотуляремийных вакцин с улучшенными характеристиками затруднен из-за недостатка знаний о механизмах формирования и поддержания протективного иммунитета. Мыши линии BALB/c являются наиболее подходящей моделью при экспериментальной туляремии из-за относительно низкой стоимости, хорошо охарактеризованной генетики, доступных иммунологических инструментов и наиболее близко имитируют инфекционный процесс при заражении вирулентными штаммами F. tularensis.

Известно, что CD4⁺ и CD8⁺Т-клетки необходимы для формирования защитного иммунитета, однако роль определенных субпопуляций Т-клеток памяти в длительной защите от вирулентных штаммов F. tularensis не установлена. Мы предположили, что защитный иммунитет зависит от центральных (T_CM) и эффекторных Т-клеток памяти (T_EM) и их функциональной активности. В данной работе был изучен Т-клеточный иммунный ответ у мышей BALB/c через 30, 60 и 90 дней после подкожной вакцинации F. tularensis 15 НИИЭГ.

Анализ иммунного ответа спленоцитов проводили методом многопараметрической проточной цитометрии, стимулируя клетки in vitro антигеном F. tularensis. T_EM клетки идентифицировали как CD3⁺CD4⁺CD44⁺CD62Lи CD3⁺CD8⁺CD44⁺CD62L^-, T_CM клетки как CD3⁺CD4⁺CD44⁺CD62L⁺ и CD3⁺CD8⁺CD44⁺CD62L⁺, соответственно. Функциональную активность Т-клеток памяти оценивали по следующим параметрам: уровню экспрессии маркера активации CD69 и цитокин-продуцирующей активности путем окрашивания внутриклеточных цитокинов IFNg и TNF α.

Таким образом, для разработки новой вакцины требуется выявление иммунологических критериев оценки протективного иммунитета, которые присутствуют не только в раннюю фазу после вакцинации, но после окончания эффекторной фазы иммунного ответа. Показано, что для поддержания длительного протективного иммунитета, инициированного вакцинацией F. tularensis 15 НИИЭГ, требуется наличие антиген-специфических CD4⁺ и CD8⁺Т-клеток памяти, продуцирующих IFNg и TNFa и экспрессирующих маркер активации CD69. В отдаленные сроки после вакцинации было выявлено снижение количества и угасание функциональной активности субпопуляций CD8⁺T_EM и CD8⁺T_CM. Выявленные параметры функциональной активности Т-клеток памяти могут служить критериями оценки протективного иммунитета в отношении вирулентных штаммов F. tularensis.

1. Esser M.T., Marchese R.D., Kierstead L.S., Tussey L.G., Wang F., Chirmule N., Washabaugh M.W. Memory T cells and vaccines. Vaccine, 2003, Vol. 21, no. 5-6, pp. 419-430.

2. Jia Q., Horwitz M.A. Live attenuated tularemia vaccines for protection against respiratory challenge with virulent F. tularensis subsp. tularensis. Front. Cell. Infect. Microbiol., 2018, Vol. 8, 154. doi: 10.3389/fcimb.2018.00154.

3. Kartseva A.S., Silkina M.V., Titareva G.M., Vakhrameeva G.M., Kombarova T.I., Mironova R.I., Pavlov V.M., Mokrievich A.N., Firstova V.V. Effect of vaccination with strain of Francisella tularensis 15 NIIEG and its derivatives on the generation and functional activity of memory T-cells in mice. Biotechnology, 2022, Vol. 38, no. 3, pp. 49-61. (In Russ.)

4. Kartseva A.S., Titareva G.M., Mokrievich A.N., Kombarova T.I., Vakhrameeva G.M., Mironova R.I., Kravchenko T.B., Silkina M.V., Pavlov V.M., Firstova V.V. Selection of criteria for assessing protective immunity at different times of experimental tularemia in a mouse model. Biotechnology, 2021, Vol. 37, no. 4, pp. 65-77. (In Russ.)

5. Roberts L.M., Powell D.A., Frelinger J.A. Adaptive immunity to Francisella tularensis and considerations for vaccine development. Front. Cell. Infect. Microbiol., 2018, Vol. 8, 115. doi: 10.3389/fcimb.2018.00115.

6. Seder R.A., Ahmed R. Similarities and differences in CD4+ and CD8+ effector and memory T cell generation. Nat. Immunol., 2003, Vol. 4, no. 9, pp. 835-842.

7. Somov A.N., Kravchenko T.B., Pavlov V.M., Vakhrameeva G.M., Kombarova T.I., Mironova R.I., Firstova V.V., Kalmantaeva O.V., Vetchinin S.S., Mokrievich A.N. Antigenic and immunogenic characteristics of dissolved, adsorbed and microencapsulated formulations of acid-insoluble complex from Francisella tularensis 15 NIIEG strain. Biotechnology, 2017, Vol. 33, no. 5, pp. 23-34. (In Russ.)

8. Vega-Ramos J., Alari-Pahissa E., Valle J.D., Carrasco-Marín E., Esplugues E., Borràs M., Martínez A.C., Lauzurica P. CD69 limits early inflammatory diseases associated with immune response to Listeria monocytogenes infection. Immunol. Cell Biol., 2010, Vol. 88, no. 7, pp. 707-715.