microbeПроблемы особо опасных инфекцийProblems of Particularly Dangerous Infections0370-10692658-719XRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”10.21055/0370-1069-2017-3-95-99microbe-420Research ArticleБИОТЕХНОЛОГИЯ, ИММУНОЛОГИЯBIOTECHNOLOGY, IMMUNOLOGYВЫЯВЛЕНИЕ АССОЦИАЦИЙ ГЕНОВ HLA II КЛАССА ГЛАВНОГО КОМПЛЕКСА ГИСТОСОВМЕСТИМОСТИ С ОСОБЕННОСТЯМИ ИММУННОГО ОТВЕТА У ЛИЦ, ВАКЦИНИРОВАННЫХ ЖИВОЙ ЧУМНОЙ ВАКЦИНОЙ В РЕСПУБЛИКЕ КАЛМЫКИЯIDENTIFICATION OF HLA II CLASS GENE ASSOCIATIONS OF THE MAIN HISTOCOMPATIBILITY COMPLEX WITH PECULIARITIES OF IMMUNE RESPONSE IN PERSONS VACCINATED WITH LIVE PLAGUE VACCINE IN THE REPUBLIC OF KALMYKIAКудрявцеваО. М.KudryavtsevaO. M.

410005, Саратов, ул. Университетская, 4

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005

rusrapi@microbe.ruЩуковскаяТ. Н.ShchukovskayaT. N.

410005, Саратов, ул. Университетская, 4

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005

МикшисН. И.MikshisN. I.

410005, Саратов, ул. Университетская, 4

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005

КлюеваС. Н.KlyuevaS. N.

410005, Саратов, ул. Университетская, 4

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005

БугорковаС. А.BugorkovaS. A.

410005, Саратов, ул. Университетская, 4

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005

СанджиевД. Н.SandzhievD. N.

358000, Республика Калмыкия, г. Элиста, ул. Балакаева, д. 8

8, Balakaeva St., Elista, 358000

КонушеваС. В.KonushevaS. V.

358000, Республика Калмыкия, г. Элиста, ул. Балакаева, д. 8

8, Balakaeva St., Elista, 358000

СавченкоС. П.SavchenkoS. P.

358000, Республика Калмыкия, г. Элиста, ул. Балакаева, д. 8

8, Balakaeva St., Elista, 358000

ХасыковаБ. А.KhasykovaB. A.

358000, Республика Калмыкия, г. Элиста, ул. Балакаева, д. 8

8, Balakaeva St., Elista, 358000

ЩербаковаС. А.ShcherbakovaS. A.

410005, Саратов, ул. Университетская, 4

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005

ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»РоссияRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”Russian FederationУправление Роспотребнадзора по Республике КалмыкияРоссияRospotrebnadzor Administration in the Republic of KalmykiaRussian Federation201720092017039599Copyright © Кудрявцева О.М., Щуковская Т.Н., Микшис Н.И., Клюева С.Н., Бугоркова С.А., Санджиев Д.Н., Конушева С.В., Савченко С.П., Хасыкова Б.А., Щербакова С.А., 20172017Кудрявцева О.М., Щуковская Т.Н., Микшис Н.И., Клюева С.Н., Бугоркова С.А., Санджиев Д.Н., Конушева С.В., Савченко С.П., Хасыкова Б.А., Щербакова С.А.Kudryavtseva O.M., Shchukovskaya T.N., Mikshis N.I., Klyueva S.N., Bugorkova S.A., Sandzhiev D.N., Konusheva S.V., Savchenko S.P., Khasykova B.A., Shcherbakova S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.microbe.ru/jour/article/view/420Цель исследования

Цель исследования: определение аллельных вариантов гаплотипов HLA II класса у лиц, проживающих в Республике Калмыкия на территории Прикаспийского песчаного природного очага чумы, иммунизированных по эпидпоказаниям вакциной живой чумной, и поиск ассоциаций гаплотипов HLA II класса с особенностями развития поствакцинального иммунитета.

Материалы и методы

Материалы и методы. В исследовании принимали участие 20 человек. HLA-типирование проводили методом мультиплексной ПЦР. Продукцию иммунорегуляторных цитокинов и титры антител к фракции 1 чумного микроба определяли методом иммуноферментного анализа. Статистическую обработку результатов проводили с использованием стандартных программ.

Результаты и выводы

Результаты и выводы. Определены аллельные варианты гаплотипов HLA-DQA1, HLA-DQВ1 и HLA-DRB1 II класса главного комплекса гистосовместимости у 20 жителей Лаганского и Черноземельского районов Республики Калмыкия. Выявлены различия в соотношении аллельных вариантов HLA-DQA1 и продукции цитокинов INF-γ, TNF-α, IL-4 и IL-10 по районам проживания. Отмечено, что аллель HLA-DRB1*01 сопряжена с высоким уровнем спонтанной и индуцированной продукции IL-10 в различные сроки после ревакцинации ВЖЧ. Дальнейшее изучение генов, регулирующих развитие иммунитета, наряду с иммунологическими методами позволит персонифицировать применение существующей вакцины против чумы, а также прогнозировать иммуногенность и эффективность разрабатываемых профилактических препаратов. 

Objective of the study was to determine allelic variants of HLA II class haplotypes in persons living in the Republic of Kalmykia in the territory of Pre-Caspian sandy natural focus of the plague, immunized for epidemic reasons with live plague vaccine and search for associations of HLA class II haplotypes with peculiarities of post-vaccinal immunity development.

Materials and methods

Materials and methods. 20 individuals took part in the study. HLA typing was performed applying multiplex PCR. Production of immune-regulatory cytokines and antibody titers to fraction 1 of the plague microbe was determined using enzyme immunoassay. Statistical processing of the results was carried out using standard programs.

Results and conclusions

Results and conclusions. Allelic variants of haplotypes HLA-DQA1, HLA-DQB1 and HLA-DRB1 class II of the main histocompatibility complex of 20 persons residing in Lagansky and Chernozemelsky districts of the Republic of Kalmykia have been identified. Determined have been the differences in the ratio of allelic variants of HLA-DQA1 and cytokine production INF-γ, TNF-α, IL-4 and IL-10 by the areas of residence. Association of the HLA-DRB1*01 allele with a high level of spontaneous and induced IL-10 cytokine production has been revealed at various times after booster vaccination. Further study of genes that regulate the development of immunity, along with immunological methods will make it possible to personalize the use of the existing vaccine against plague, and predict the immunogenicity and effectiveness of preventive drugs under development. 

чумавакциналюдиHLA-системаиммунологическая эффективностьplaguevaccinehumansHLA-systemimmunological efficacyReferencesЗверев В.В., Семенов Б.Ф., Хаитов Р.М., редакторы. Вакцины и вакцинация: национальное руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2011. 880 с.Zverev V.V., Semenov B.F., Khaitov R.M., editors. [Vaccines and Vaccination: National Guidelines]. M.: “Geotar-Media”; 2011. 880 p.Щуковская Т.Н., Смолькова Е.А., Шмелькова Т.П., Клюева С.Н., Бугоркова С.А. Индуцированная продукция IFNγ и IL-4 как показатель функциональной активности Th1- и Th2-клеток у вакцинированных против чумы людей. Эпидемиол. и вакцинопрофилакт. 2011; 6(61):78–83.Shchukovskaya T.N., Smol’kova E.A., Shmel’kova T.P., Klyueva S.N., Bugorkova S.A. [Induced production of IFNγ and IL-4 as an index of functional activity of Th1- and Th2-cells in persons vaccinated against plague]. Epidemiol. Vaktsinoprofilakt. 2011; 6(61): 78–83.Barreiro L.B., Quintana-Murci L. From evolutionary genetics to human immunology: how selection shapes host defence genes. Nat. Rev. Genet. 2010; 11:17–30. DOI: 10.1038/nrg2698.Barreiro L.B., Quintana-Murci L. From evolutionary genetics to human immunology: how selection shapes host defence genes. Nat. Rev. Genet. 2010; 11:17–30. DOI: 10.1038/nrg2698.Cardozo D.M., Marangon A.V., Sell A.M., Visentainer L.J.E., de Souza C.A. HLA and Infectious Diseases. In: Yongzhi Xi, editor. HLA and Associated Important Diseases. InTech; 2014. Available from: https://www.intechopen.com/books/hla-and-associated-important-diseases/hla-and-infectious-diseases. DOI: 10.5772/57496.Cardozo D.M., Marangon A.V., Sell A.M., Visentainer L.J.E., de Souza C.A. HLA and Infectious Diseases. In: Yongzhi Xi, editor. HLA and Associated Important Diseases. InTech; 2014. Available from: https://www.intechopen.com/books/hla-and-associated-important-diseases/hla-and-infectious-diseases. DOI: 10.5772/57496.Castiblanco J., Anaya J.M. Genetics and vaccines in the era of personalized medicine. Curr. Genomics. 2015; 16(1):47–59. DOI: 10.2174/1389202916666141223220551.Castiblanco J., Anaya J.M. Genetics and vaccines in the era of per- sonalized medicine. Curr. Genomics. 2015; 16(1):47–59. DOI: 10.2174/1389202916666141223220551.Guis S., Pellissier J.F., Nicoli F., Reviron D., Mattei J.P., Gherardi R.K., Pelletier J., Kaplanski G., Figarella-Branger D., Roudier J. HLA-DRB1*01 and macrophagic myofasciitis. Arthritis Rheumatism. 2002; 46(9):2535–7. DOI: 10.1002/art.10465.Guis S., Pellissier J.F., Nicoli F., Reviron D., Mattei J.P., Gherardi R.K., Pelletier J., Kaplanski G., Figarella-Branger D., Roudier J. HLADRB1*01 and macrophagic myofasciitis. Arthritis Rheumatism. 2002; 46(9):2535–7. DOI: 10.1002/art.10465.Matzaraki V., Kumar V., Wijmenga C., Zhernakova A. The MHC locus and genetic susceptibility to autoimmune and infectious iseases. Genome Biology. 2017; 18(1):76. DOI: 10.1186/s13059-017-1207-1.Matzaraki V., Kumar V., Wijmenga C., Zhernakova A. The MHC locus and genetic susceptibility to autoimmune and infectious iseases. Genome Biology. 2017; 18(1):76. DOI: 10.1186/s13059-017-1207-1.Musson J.A., Ingram R., Durand G., Ascough St., Waters E.L., Hartley M.G., Robson T., Maillere B. Repertoire of HLADR1-Restricted CD4 T-Cell Responses to Capsular Caf1 Antigen of Yersinia pestis in Human Leukocyte Antigen Transgenic Mice. Infect. Immun. 2010; 78(10):4356–62. DOI:10.1128/IAI.00195-10.Musson J.A., Ingram R., Durand G., Ascough St., Waters E.L., Hartley M.G., Robson T., Maillere B. Repertoire of HLA-DR1-Restricted CD4 T-Cell Responses to Capsular Caf1 Antigen of Yersinia pestis in Human Leukocyte Antigen Transgenic Mice. Infect. Immun. 2010; 78(10):4356–62. DOI:10.1128/IAI.00195-10.Ovsyannikova I.G., Pankratz V.S., Vierkant R.A., Pajewski N.M., Quinn C.P., Kaslow R.A., Jacobson R.M., Poland G.A. Human leukocyte antigens and cellular immune responses to anthrax vaccine adsorbed. Infect. Immun. 2013; 81(7):2584–91. DOI: 10.1128/IAI.00269-13.Ovsyannikova I.G., Pankratz V.S., Vierkant R.A., Pajewski N.M., Quinn C.P., Kaslow R.A., Jacobson R.M., Poland G.A. Human leukocyte antigens and cellular immune responses to anthrax vaccine adsorbed. Infect. Immun. 2013; 81(7):2584–91. DOI: 10.1128/IAI.00269-13.Ovsyannikova I.G., Poland G.A. Vaccinomics: current findings, challenges and novel approaches for vaccine development. AAPS J. 2011; 13(3):438–44. DOI: 10.1208/s12248-011-9281-x.Ovsyannikova I.G., Poland G.A. Vaccinomics: current findings, challenges and novel approaches for vaccine development. AAPS J. 2011; 13(3):438–44. DOI: 10.1208/s12248-011-9281-x.Poland G.A., Ovsyannikova I.G., Jacobson R.M., Smith D.I. Heterogeneity in vaccine immune response: the role of immunogenetics and the emerging field of vaccinomics. Clin. Pharmacol. Therap. 2007; 82(6):653–64. DOI: 10.1038/sj.clpt.6100415.Poland G.A., Ovsyannikova I.G., Jacobson R.M., Smith D.I. Heterogeneity in vaccine immune response: the role of immunogenetics and the emerging field of vaccinomics. Clin. Pharmacol. Therap. 2007; 82(6):653–64. DOI: 10.1038/sj.clpt.6100415.Reviron D., Foutrier C., Guis S., Mercier P., Roudier J. DRB1 alleles in polymyalgia rheumatica and rheumatoid arthritis in southern France. Eur. J. Immunogenet. 2001; 28(1):83–7.Reviron D., Foutrier C., Guis S., Mercier P., Roudier J. DRB1 alleles in polymyalgia rheumatica and rheumatoid arthritis in southern France. Eur. J. Immunogenet. 2001; 28(1):83–7.Tan P.L., Jacobson R.M., Poland G.A., Jacobsen S.J., Pankratz V.S. Twin studies of immunogenicity-determining the genetic contribution to vaccine failure. Vaccine. 2001; 19(17–19): 2434–9. DOI: 10.1016/S0264-410X(00)00468-0.Tan P.L., Jacobson R.M., Poland G.A., Jacobsen S.J., Pankratz V.S. Twin studies of immunogenicity-determining the genetic contribution to vaccine failure. Vaccine. 2001; 19(17–19): 2434–9. DOI: 10.1016/S0264410X(00)00468-0.Trowsdale J., Knight J.C., Major histocompatibility complex genomics and human disease. Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 2013; 14:301–23. DOI: 10.1146/annurev-genom-091212-153455.Trowsdale J., Knight J.C., Major histocompatibility complex genomics and human disease. Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 2013; 14:301–23. DOI: 10.1146/annurev-genom-091212-153455.Zvi A., Rotem S., Zauberman A., Elia U., Aftalion M., BarHaim E., Mamroud E., Cohen O. Novel CTL epitopes identified through a Y. pestis proteome-wide analysis in the search for vaccine candidates against plague. Vaccine. 2017 Jun 9. pii: S0264-410X(17)30762-4. DOI: 10.1016/j.vaccine.2017.05.092. [Epub ahead of print].Zvi A., Rotem S., Zauberman A., Elia U., Aftalion M., Bar-Haim E., Mamroud E., Cohen O. Novel CTL epitopes identified through a Y. pestis proteome-wide analysis in the search for vaccine candidates against plague. Vaccine. 2017 Jun 9. pii: S0264-410X(17)30762-4. DOI: 10.1016/j. vaccine.2017.05.092. [Epub ahead of print].

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