Цитокиновый профиль у пациентов с бронхиальной астмой разных эндотипов при вакцинации против пневмококковой инфекции

В ходе многочисленных наблюдений за пациентами с бронхиальная астмой (БА), вакцинированными от пневмококковой инфекции, было показано существенное снижение частоты обострений и госпитализаций в краткосрочном и среднесрочном периодах после иммунизации. В ряде работ пневмококковые вакцины рассматриваются как потенциальные иммунорегуляторы, улучшающие клиническое течение БА через модуляцию иммунного ответа. Однако из-за гетерогенности самой болезни и применения различных вакцинных препаратов интерпретация результатов исследований несет серьезные ограничения. Цель работы заключалась в проведении сравнительного анализа уровней ключевых цитокинов, характеризующих формирование эндотипа БА у пациентов, после введения конъюгированной пневмококковой вакцины. Материалами исследования являлись сыворотки крови (n = 31) пациентов с БА, а также индивидуальные клинические карты испытуемых, иммунизированных 13-валентной конъюгированной пневмококковой вакциной (ПКВ13, Превенар 13). Сыворотки крови посредством метода ИФА исследовали для определения содержания Th1/Th2/Treg цитокинов (IFNγ, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-18, TNFα и MCP-1), характеризующих наличие различных эндотипов БА, и уровня общего IgE. Временные точки сбора данных в исследовании составляли исходно, через 6 недель, 6 и 12 месяцев после проведенной вакцинации.
Результаты исследования показали, что вакцинация против пневмококковой инфекции с применением ПКВ13 у пациентов с БА сопровождалась высокой клинической эффективностью независимо от эндотипа заболевания, которая соответствует уменьшению числа пациентов с обострениями БА и увеличению количества больных без госпитализаций в течение года наблюдений. Кластеризация пациентов по профилю воспаления позволила выявить специфические паттерны изменений цитокинового профиля, включая статистически значимое повышение концентрации IFNγ в сыворотке крови спустя 6 недель после проведенной иммунизации у пациентов с эндотипом высокого Т2-воспаления. Статистически значимые изменения наблюдали у пациентов с атопией и повышенным уровнем общего IgE в сыворотке крови, у которых отмечали пик нарастания концентрации IFNγ также спустя 6 недель после вакцинации. В то же время у пациентов с эндотипом низкого Т2- воспаления не было обнаружено значимых изменений уровней цитокинов в течение года после вакцинации. 
Результаты исследования продемонстрировали значимую роль IFNγ в части возможной корректировки иммунного статуса больных с эндотипом высокого Т2-воспаления после иммунизации пневмококковой конъюгированной вакциной.

1. Андреева Н.П., Протасов А.Д., Костинова Т.А., Леженина С.В. Влияние вакцинации против пневмококковой инфекции и гриппа на клиническое течение бронхиальной астмы // Эпидемиология и вакцинопрофилактика, 2019. Т. 18, № 4. С. 93-100.

2. Крапошина А.Ю., Собко Е.А., Демко И.В., Кацер А.Б., Казмерчук О.В., Абрамов Ю.И. Современное представление о тяжелой бронхиальной астме // Архивъ внутренней медицины, 2022. Т. 12, № 2. С. 113-122.

3. Akar-Ghibril N., Casale T., Custovic A., Phipatanakul W. Allergic endotypes and phenotypes of asthma. J. Allergy Clin. Immunol. Pract., 2020, Vol. 8, no. 2, pp. 429-440.

4. Finkelman F.D., Hogan S.P., Hershey G.K.K., Rothenberg M.E., Wills-Karp M. Importance of cytokines in murine allergic airway disease and human asthma. J. Immunol., 2010, Vol. 184, no. 4, pp. 1663-1674.

5. Fitzpatrick A.M., Chipps B.E., Holguin F., Woodruff P.G. T2-“low” asthma: overview and management strategies. J. Allergy Clin. Immunol. Pract., 2020, Vol. 8, no. 2, pp. 452-463.

6. GINA. Global Initiative for Asthma. Global strategy for asthma management and prevention, 2023. Available at: https://ginasthma.org/2023-gina-main-report/. (Access date: March 26, 2024).

7. Jung J.A., Kita H., Dhillon R., Jacobson R.M., Nahm M.H., Park M., Tsigrelis C., Juhn Y.J. Influence of asthma status on serotype-specific pneumococcal antibody levels. Postgrad. Med., 2010, Vol. 122, pp. 116-124.

8. Khan A.Q., Shen Y., Wu Z.Q., Wynn T.A., Snapper C.M. Endogenous pro- and anti-inflammatory cytokines differentially regulate an in vivo humoral response to Streptococcus pneumoniae. Infect. Immun., 2002, Vol. 70, pp. 749-761.

9. Kim B.G., Ghosh P., Ahn S., Rhee D.K. Pneumococcal pep27 mutant immunization suppresses allergic asthma in mice. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2019, Vol. 514, no. 1, pp. 210-216.

10. Kuruvilla M.E., Lee F.E.H., Lee G.B. Understanding asthma phenotypes, endotypes, and mechanisms of disease. Clinic. Rev. Allerg. Immunol., 2019, Vol. 56, no. 2, pp. 219-233.

11. Lambrecht B.N., Hammad H. Asthma: The importance of dysregulated barrier immunity. Eur. J. Immunol., 2013, Vol. 43, pp. 3125-3137.

12. Lee T.A., Weaver F.M., Weiss K.B. Impact of pneumococcal vaccination on pneumonia rates in patients with COPD and asthma. J. Gen. Intern. Med., 2007, Vol. 22, no. 1, pp. 62-67.

13. Murdoch J.R., Lloyd C.M. Chronic inflammation and asthma. Mutat. Res., 2010, Vol. 690, no. 1-2, pp. 24-39.

14. Pesek R., Lockey R. Vaccination of adults with asthma and COPD. Allergy, 2011, Vol. 66, no. 1, pp. 25-31

15. Preston J.A., Essilfie A.-T., Horvat J.C., Wade M.A., Beagley K.W., Gibson P.G., Foster P.S., Hansbro P.M. Inhibition of allergic airways disease by immunomodulatory therapy with whole killed Streptococcus pneumoniae. Vaccine, 2007, Vol. 25, no. 48, pp. 8154-8162.

16. Protasov A.D., Kostinov M.P., Zhestkov A.V., Gorbachev D.O., Kostinov A.M., Elner M.E., Kozina T.A. Changes in sputum microbiocenosis and clinical pattern under different vaccination protocols for pneumococcal infection in patients with bronchial asthma. Global J. Respir. Care, 2022, Vol. 8, pp. 18-27.

17. Samitas K., Zervas E., Gaga M. T2-low asthma: current approach to diagnosis and therapy. Curr. Opin. Pulm. Med., 2017, Vol. 23, no. 1, pp. 48-55.

18. Thorburn A.N., Foster P.S., Gibson P.G., Hansbro P.M. Components of Streptococcus pneumoniae suppress allergic airways disease and NKT cells by inducing regulatory T cells. J. Immunol., 2012, Vol. 188, no. 9, pp. 4611-4620.

19. Thorburn A.N., O’Sullivan B.J., Thomas R., Kumar R.K., Foster P.S., Gibson P.G., Hansbro P.M. Pneumococcal conjugate vaccine-induced regulatory T cells suppress the development of allergic airways disease. Thorax, 2010, Vol. 65, no. 12, pp. 1053-1060.

20. Zhang L., Gao H., Yang T., Yang B., Jiang X., Wang L., Fu Z. Infant 7-valent pneumococcal conjugate vaccine immunization alters young adulthood CD4+ T cell subsets in allergic airway disease mouse model. Vaccine, 2014, Vol. 32, no. 18, pp. 2079-2085.

21. Zhao H., Jung J.A., Briles D.E., Kita H., Tsigrelis C., Juhn Y.J. Asthma and antibodies to pneumococcal virulence proteins. Infection, 2013, Vol. 41, no. 5, pp. 927-934.