АССОЦИАЦИЯ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ 2′-5′-ОЛИГОАДЕНИЛАТСИНТЕТАЗ С УРОВНЕМ ГУМОРАЛЬНОГО ИММУННОГО ОТВЕТА ПОСЛЕ ВАКЦИНАЦИИ ПРОТИВ КЛЕЩЕВОГО ЭНЦЕФАЛИТА

Вакцинация является эффективным средством профилактики клещевого энцефалита, формирующим активный иммунитет. Однако избыточная иммунизация при вакцинации неоправданна с точки зрения экономики и медицинской этики. Одним из подходов к индивидуализации вакцинации может быть подбор доз вакцины в зависимости от ожидаемого уровня иммунного ответа пациента. Поэтому возникает необходимость разработки методов оценки потенциального уровня иммунологических реакций человека до проведения вакцинации. Цель работы – поиск возможных ассоциаций однонуклеотидных полиморфных маркеров (ОНП) в генах OAS2 и OAS3, для которых ранее была найдена корреляция с развитием тяжелых форм клещевого энцефалита, а также с образованием антител и  цитокинов после вакцинации против клещевого энцефалита. В исследовании приняли участие 97 добровольцев обоего пола, ранее не вакцинированных и не имевших контактов с клещами. Через один месяц после иммунизации вакциной « ЭнцеВир» у них брали пробы венозной крови. Анализировали уровни специфических антител IgG против вируса клещевого энцефалита и интерлейкина 4 (ИЛ-4). Генотипировали ОНП rs2285932, rs2072136, rs1293762, rs15895 и rs1732778 в генах 2’-5’-олигоаденилатсинтетаз OAS2 и OAS3. Выработка антител в ответ на введение вакцины была достоверно ассоциирована с ОНП rs1732778 в регуляторном районе гена OAS2. Этот показатель оказался существенно выше у людей с гетерозиготным генотипом G/A , чем у субъектов с гомозиготными генотипами G/G и A/A. Индивиды-носители аллеля А в составе генотипов G/A и A/A этого же ОНП имели сниженный уровень ИЛ-4 по сравнению с гомозиготными индивидами G/G. Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что ОНП rs1732778 в регуляторной области гена OAS2 ассоциирован с образованием противовирусных антител IgG и уровнем ИЛ-4 после вакцинации. По-видимому, генетический полиморфизм в гене OAS2 следует принимать во внимание при индивидуализации вакцинопрофилактики клещевого энцефалита.

1. Alagarasu K., Honap T., Damle I.M., Mulay A.P., Shah P.S., Cecilia D. Polymorphisms in the oligoadenylate synthetase gene cluster and its association with clinical outcomes of dengue virus infection. Infect. Genet. Evol. 2013;14:390-395. https://doi.org/10.1016/j.meegid.2012.12.021.

2. Allen I.C., Scull M.A., Moore C.B., Holl E.K., McElvania-TeKippe E., Taxman D.J., Guthrie E.H., Pickles R.J., Ting J.P. The NLRP3 inflammasome mediates in vivo innate immunity to influenza A virus through recognition of viral RNA. Immunity. 2009;30:556-565.

3. Barkhash A.V., Babenko V.N., Kobzev V.F., Romashchenko A.G., Voe voda M.I. Polymorphism in the human 2′-5′-oligoadenylate synthetase genes (OAS), associated with predisposition to severe forms of tick-borne ence phalitis, in populations from North Eurasia. Molekulyarnaya Bio lo giya = Molecular Biology (Moscow). 2010;44:985-993.(in Russian)

4. Barkhash A.V., Perelygin A.A., Babenko V.N., Myasnikova N.G., Pilipenko P.I., Romaschenko A.G., Voevoda M.I., Brinton M.A. Variability in the 2′-5′-oligoadenylate synthetase gene cluster is associated with human predisposition to tick-borne encephalitis virus-induced disease. J. Infect. Dis. 2010;202(12):1813-1818. https://doi.org/10.1086/657418.

5. Bigham A.W., Buckingham K.J., Husain S., Emond M.J., Bofferding K.M., Gildersleeve H., Rutherford A., Astakhova N.M., Perelygin A.A., Busch M.P., Murray K.O., Sejvar J.J., Green S., Kriesel J., Brinton M.A., Bamshad M. Host genetic risk factors for West Nile virus infection and disease progression. PLoS One. 2011;6(9):e24745. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0024745.

6. Bilalova G.P. Issues of the practical use of Encevir vaccine. Sibirskiy Medi tsinskiy Zhurnal = Siberian Medical Journal. 2009;2:86-91. (in Russian)

7. Danial-Farran N., Eghbaria S., Schwartz N., Kra-Oz Z., Bisharat N. Genetic variants associated with susceptibility of Ashkenazi Jews to West Nile virus infection. Epidemiol. Infect. 2015;143:857-863. https://doi.org/10.1017/S0950268814001290.

8. Dugan J.W., Albor A., David L., Fowlkes J., Blackledge M.T., Martin T.M., Planck S.R., Rosenzweig H.L., Rosenbaum J.T., Davey M.P. Nucleotide oligomerization domain-2 interacts with 2′-5′-oligoadenylate synthetase type 2 and enhances RNase-L function in THP-1 cells. Mol. Immunol. 2009;47(2-3):560-566. https://doi.org/10.1016/j.molimm.2009.09.025.

9. Gadani S.P., Cronk J.C., Norris G.T., Kipnis J. IL-4 in the brain: a cytokine to remember. J. Immunol. 2012;189:4213-4219. https://doi.org/10.4049/jimmunol.1202246.

10. Geha R.S., Jabara H.H., Brodeur S.R. The regulation of immunoglobulin E class-switch recombination. Nat. Rev. Immunol. 2003;3: 721-732.

11. Gordon S. Alternative activation of macrophages. Nat. Rev. Immunol. 2003;3:23-35

12. Gröndahl-Yli-Hannuksela K., Vahlberg T., Ilonen J., Mertsola J., He Q. Polymorphism of IL-10 gene promoter region: association with T cell proliferative responses after acellular pertussis vaccination in adults. Immunogenetics. 2016;68:733-741. https://doi.org/10.1007/s00251016-0923-0.

13. Haralambieva I.H., Dhiman N., Ovsyannikova I.G., Vierkant R.A., Pankratz V.S., Jacobson R.M., Poland G.A. 2′-5′-Oligoadenylate synthetase single-nucleotide polymorphisms and haplotypes are associated with variations in immune responses to rubella vaccine. Hum. Immunol. 2010;71:383-391. https://doi.org/10.1016/j.humimm.2010.01.004.

14. Hovanessian A.G., Justesen J. The human 2′-5′oligoadenylate synthetase family: unique interferon-inducible enzymes catalyzing 2′-5′ instead of 3′-5′ phosphodiester bond formation. Biochimie. 2007;89: 779-788.

15. Ierusalimsky A.P. Tick-Borne Encephalitis: Manual for Physicians. Novosibirsk: State Medical Academy Publ., 2001. (in Russian)

16. Imran M., Manzoor S., Khattak N.M., Tariq M., Khalid M., Javed F., Bhatti S. Correlation of OAS1 gene polymorphism at exon 7 splice accepter site with interferon-based therapy of HCV infection in Pakistan. Viral Immunol. 2014;27:105-111. https://doi.org/10.1089/vim.2013.0107.

17. Kristiansen H., Gad H.H., Eskildsen-Larsen S., Despres P., Hartmann R. The oligoadenylate synthetase family: an ancient protein family with multiple antiviral activities. J. Interferon Cytokine Res. 2011;31:41-47. https://doi.org/10.1089/jir.2010.0107.

18. Lim J.K., Lisco A., McDermott D.H., Huynh L., Ward J.M., Johnson B., Johnson H., Pape J., Foster G.A., Krysztof D., Follmann D., Stramer S.L., Margolis L.B., Murphy P.M. Genetic variation in OAS1 is a risk factor for initial infection with West Nile virus in man. PLoS Pathog. 2009;5:e1000321. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1000321.

19. Linnik J.E., Egli A. Impact of host genetic polymorphisms on vaccine induced antibody response. Hum. Vaccin. Immunother. 2016;12:907915. https://doi.org/10.1080/21645515.2015.1119345.

20. Lutova S.L., Tumanov Yu.V., Voevoda M.I., Belyavskaya V.A. Tickborne encephalitis and vaccines: genetic and physiological factors influencing the functional activity of specific antibodies. Proceedings of the Scientific and Practical Conference. Novosibirsk, 2016;191-193. (in Russian)

21. Meduni tsin N.V. Vaccinology. Moscow: Triada-Х Publ., 2004. (in Russian)

22. Ogura Y., Inohara N., Benito A., Chen F.F., Yamaoka S., Nunez G. Nod2, a Nod1/Apaf-1 family member that is restricted to monocytes and activates NF-kappaB. J. Biol. Chem. 2001;276:4812-4818. https://doi.org/10.1074/jbc.M008072200.

23. Poland G.A., Kennedy R.B., Ovsyannikova I.G. Vaccinomics and personalized vaccinology: is science leading us toward a new path of directed vaccine development and discovery? PLoS Pathog. 2011;7:e1002344.

24. Poland G.A., Ovsyannikova I.G., Jacobson R.M. Vaccine immunogenetics: bedside to bench to population. Vaccine. 2008;26:6183-6188.

25. Pulendran B., Miller J., Querec T.D., Akondy R., Moseley N., Laur O., Glidewell J., Monson N., Zhu T., Zhu H., Staprans S., Lee D., Brinton M.A., Perelygin A.A., Vellozzi C., Brachman P. Jr., Lalor S., Teuwen D., Eidex R.B., Cetron M., Priddy F., del Rio C., Altman J., Ahmed R. Case of yellow fever vaccine - associated viscerotropic disease with prolonged viremia, robust adaptive immune responses, and polymorphisms in CCR5 and RANTES genes. J. Infect. Dis. 2008;198:500-507. https://doi.org/10.1086/590187.

26. Sambrook J., Russell D.W. The condensed protocols from Molecular cloning: a laboratory manual. Cold Spring Harbor, N.Y.: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2006.

27. Sanda C., Weitzel P., Tsukahara T., Schaley J., Edenberg H.J., Stephens M.A., McClintick J.N., Blatt L.M., Li L., Brodsky L., Taylor M.W. Differential gene induction by type I and type II inter ferons and their combination. J. Interferon Cytokine Res. 2006;26:462-472.

28. Thamizhmani R., Vijayachari P. Association of dengue virus infection susceptibility with polymorphisms of 2′-5′-oligoadenylatesynthetase genes: a case-control study. Braz. J. Infect. Dis. 2014;18:548550.

29. UCSC Genome Browser Gateway. 2017. Available at http://genome- euro.ucsc.edu/cgi-bin/hgGateway?hgsid=225788287_h9nI4RnxWsBd3VHZFAl6jALan0UJ.

30. Valarcher J.F., Hägglund S., Juremalm M., Blomqvist G., Renström L., Zohari S., Leijon M., Chirico J. Tick-borne encephalitis. Rev. Sci. Tech. 2015;34:453-466.

31. Vector-Best Company. Reagents for cytokine analysis. 2004. Available at http://www.cytokines.ru/2004/4/Art12.php. (in Russian)

32. Yakub I., Lillibridge K.M., Moran A., Gonzalez O.Y., Belmont J., Gibbs R.A., Tweardy D.J. Single nucleotide polymorphisms in genes for 2′-5′-oligoadenylatesynthetase and RNase L in patients hospitalized with West Nile virus infection. J. Infect. Dis. 2005;192: 1741-1748.

33. Yudin N.S., Barkhash A.V., Maksimov V.N., Ignatieva E.V., Romaschenko A.G. Human genetic predisposition to diseases caused by viruses from Flaviviridae fa mily. Molecular Biology (Moscow). 2018;52:165-181.

34. Zamorano J., Rivas M.D., Pérez M. Interleukin-4: A multifunctional cytokine. Inmunologia. 2003;22:215-224.