Синдром антителозависимого усиления инфекции

Введение. Антителозависимое усиление (Antibody-Dependent Enhancement) является альтернативным путем проникновения вируса в клетки-мишени. В этом процессе перекрестно-реактивные противовирусные антитела улучшают доступ вируса к клеткам через взаимодействие со специфическими рецепторами (рецепторами комплемента и Fc-рецептором на поверхности клеток), что приводит к утяжелению инфекции. Данный феномен широко изучен при лихорадке Денге, однако его вклад в патогенез других вирусных инфекций все еще остается малоисследованным.

Результаты. Было показано, что развитие антителозависимого усиления при лихорадке Денге возникает при вторичной инфекции в случае инфицирования серотипом вируса, отличным от первичного заражения. Антитела, выработанные при первичной инфекции, не способны полностью нейтрализовать другой серотип вируса, а вместо этого могут связываться с вирусом и Fc-рецепторами на клетках, что способствует интенсивному проникновение вируса в эти клетки, усилению репликации и развитию цитокинового шторма, приводящего к увеличению капиллярной утечки и развитию геморрагической формы лихорадки Денге. Отмечено, что развитие антителозависимого усиления при коронавирусных инфекциях у животных серьезно утяжеляет течение заболевания, однако вклад данного синдрома в клинику COVID-19 малоизучен, в то время как постоянная смена доминирующего геноварианта вируса создает предпосылки для повторного инфицирования. Многочисленные исследования по изучению антителозависимого усиления позволили описать возможные механизмы его возникновения, а также определить условия, необходимые для его развития.

Заключение. Особую настороженность вызывает феномен ассоциированного с вакциной усиления вирусной инфекции, приводящий к утяжелению ее картины при образовании непротективных антител у пациентов после иммунизации. Внедрение в клиническую практику векторных вакцин привело к существенному увеличению риска прорывных инфекций и тяжелых форм, что накладывает ограничения на использование данных вакцин, а также создает повышенные требования к их разработке и испытаниям.

1. Hawkes R. A., Lafferty K. J. The enchancement of virus infectivity by antibody. Virology. 1967; 33 (2): 250-261. DOI: 10.1016/0042-6822(67)90144-4. PMID: 6053142.

2. Halstead S. B., Chow J. S., Marchette N. J. Immunological enhancement of dengue virus replication. Nat New Biol. 1973; 243 (122): 24-26. PMID: 17319077.

3. Kliks S. C., Nimmanitya S., Nisalak A., Burke D. S. Evidence that maternal dengue antibodies are important in the development of dengue hemorrhagic fever in infants. Am J Trop Med Hyg. 1988; 38: 411-419.

4. Kliks S. C., Nisalak A., Brandt W. E., Wahl L., Burke D. S. Antibody-dependent enhancement of dengue virus growth in human monocytes as a risk factor for dengue hemorrhagic fever. Am J Trop Med Hyg. 1989; 40: 444-451.

5. Guzman M. G., Kouri G., Valdes L., Bravo J., Vazquez S., Halstead S. B. Enhanced severity of secondary dengue-2 infections: Death rates in 1981 and 1997 Cuban outbreaks. Rev Panam Salud Publica. 2002; 11: 223-227.

6. Guzman M. G., Kouri G. Dengue haemorrhagic fever integral hypothesis: Confirming observations, 1987-2007. Trans R Soc Trop Med Hyg. 2008; 102: 522-523.

7. Guzman M. G., Vazquez S. The complexity of antibody-dependent enhancement of dengue virus infection. Viruses. 2010; 2 (12): 2649-2662. DOI: 10.3390/v2122649. Epub 2010 Dec 8. DOI: 10.3390/v2122649

8. Taylor A., Foo S. S., Bruzzone R., Dinh L. V., King N. J., Mahalingam S. Fc receptors in antibodydependent enhancement of viral infections. Immunol Rev. 2015; 268 (1): 340-364. DOI: 10.1111/imr.12367.

9. Kulkarni R. Antibody-Dependent Enhancement of Viral Infections. Dynamics of Immune Activation in Viral Diseases. 2019: 9-41. DOI: 10.1007/978-981-15-1045-8_2.

10. Ajmeriya S., Kumar A., Karmakar S., Rana S., Singh H. Neutralizing Antibodies and Antibody-Dependent Enhancement in COVID-19: A Perspective. J Indian Inst Sci. 2022; 102 (2): 671-687. DOI: 10.1007/s41745-021-00268-8.

11. Chareonsirisuthigul T., Kalayanarooj S., Ubol S. Dengue virus (DENV) antibody-dependent enhancement of infection upregulates the production of anti-inflammatory cytokines, but suppresses anti-DENV free radical and proinflammatory cytokine production, in THP-1 cells. J Gen Virol. 2007; 88: 365-375. DOI: 10.1099/vir.0.82537-0.

12. Vaughn D. W. P., Raengsakulrach B., Rothman A. L., Ennis F. A., et al. Dengue viraemia titer, antibody response pattern, and virus serotype correlate with disease severity. J Infect Dis. 2000; 181 (1): 2-9. DOI: 10.1086/315215.

13. Pang T., Cardosa M. J., Guzman M. G. Of cascades and perfect storms: the immunopathogenesis of dengue haemorrhagic fever-dengue shock syndrome (DHF/DSS). Immunol Cell Biol. 2007; 85 (1): 43-45. DOI: 10.1038/sj.icb.7100008.

14. Chaturvedi U. C., Agarwal R., Elbishbishi E. A., Mustafa A. S. Cytokine cascade in dengue hemorrhagic fever: implications for pathogenesis. FEMS Immunol Med Microbiol. 2000; 28: 183-188. DOI: 10.1111/j.1574- 695X.2000.tb01474.x.

15. Dewi B. E., Takasaki T., Kurane I. In vitro assessment of human endothelial cell permeability: effects of inflammatory cytokines and dengue virus infection. J Virol Methods. 2004; 121: 171-180. DOI: 10.1016/j.jviromet.2004.06.013.

16. Masood K. I., Jamil B., Rahim M., Islam M., Farhan M., Hasan Z. Role of TNF α, IL-6 and CXCL10 in Dengue disease severity. Iran J Microbiol. 2018; 10 (3): 202-207. PMID: 30112159; PMCID: PMC6087699.

17. Sudipta Kumar Roy and Soumen Bhattacharjee. Dengue virus: epidemiology, biology, and disease aetiology. Canadian Journal of Microbiology. 2021; 67 (10): 687-702. https://DOI.org/10.1139/cjm-2020-0572.

18. Lee W. S., Wheatley A. K., Kent S. J., et al. Antibody-dependent enhancement and SARS-CoV-2 vaccines and therapies. Nat Microbiol. 2020; 5: 1185-1191. https://DOI.org/10.1038/s41564-020-00789-5.

19. Halstead S. B., Mahalingam S., Marovich M. A., Ubol S., Mosser D. M. Intrinsic antibodydependent enhancement of microbial infection in macrophages: disease regulation by immune complexes. Lancet Infect. Dis. 2010; 10: 712-722. 10.1016/S1473-3099(10)70166-3.

20. Wan Y., Shang J., Sun S., Tai W., Chen J., Geng Q., et al.. Molecular mechanism for antibody-dependent enhancement of coronavirus entry. J. Virol. 2020; 94: e02015-19. 10.1128/JVI.02015-19.

21. Lee N., Chan P. K. S., Ip M., Wong E., Ho J., Ho C., et al. Anti-SARS-CoV IgG response in relation to disease severity of severe acute respiratory syndrome. J Clin Virol. 2006; 35: 179- 184. 10.1016/j.jcv.2005.07.005.

22. De Alwis R.., Chen S., Gan E. S., Ooi E. E. Impact of immune enhancement on Covid-19 polyclonal hyperimmune globulin therapy and vaccine development. EBioMedicine. 2020; 55. DOI: 10.1016/j.ebiom.2020.102768.

23. Wen J., Cheng Y., Ling R., Dai Y., Huang B., Huang W., Zhang S., Jiang Y. Antibodydependent enhancement of coronavirus. Int J Infect Dis. 2020; 100: 483-489. DOI: 10.1016/j.ijid.2020.09.015.

24. Morrone S. R., Lok S. M. Structural perspectives of antibody-dependent enhancement of infection of dengue virus. Curr Opin Virol. 2019; 36: 1-8. DOI: 10.1016/j.coviro.2019.02.002.

25. Dustin M. L. Complement receptors in myeloid cell adhesion and phagocytosis. Microbiol Spectr. 2016; 4.

26. Von Kietzell K., Pozzuto T., Heilbronn R., Grössl T., Fechner H., Weger S. Antibodymediated enhancement of parvovirus B19 uptake into endothelial cells mediated by a receptor for complement factor C1q. J Virol. 2014; 88 (14): 8102-8115. DOI: 10.1128/JVI.00649-14.

27. Mahalingam S., Lidbury B. A. Suppression of lipopolysaccharide-induced antiviral transcription factor (STAT-1 and NF-kappa B) complexes by antibody-dependent enhancement of macrophage infection by Ross River virus. Proc Natl Acad Sci USA. 2002; 99: 13819-13824.

28. Guillon C., Schutten M., Boers P. H. M., Gruters R. A., Osterhaus A. D. M. E., et al. Antibody-mediated enhancement of human immunodeficiency virus type 1 infectivity is determined by the structure of gp120 and depends on modulation of the gp120-CCR5 interaction. J Virol. 2002; 76: 2827-2834.

29. Takano T., Yamada S., Doki T., Hohdatsu T. Pathogenesis of oral type I feline infectious peritonitis virus (FIPV) infection: antibodydependent enhancement infection of cats with type I FIPV via the oral route. J Vet Med Sci. 2019; 81 (6): 911-915.

30. Wang S. F., Tseng S.-P., Yen C.-H., Yang J.-Y., Tsao C.-H., Shen C.-W., et al. Antibody-dependent SARS coronavirus infection is mediated by antibodies against spike proteins. Biochem Biophys Res Commun. 2014; 451: 208-214.

31. Luo F., Liao F.-L., Wang H., Tang H.-B., Yang Z.-Q., Hou W. Evaluation of antibodydependent enhancement of SARS-CoV infection in rhesus macaques immunized with an inactivated SARS-CoV vaccine. Virol Sin. 2018; 33: 201-204.

32. Ricke D. O. Two Different Antibody-Dependent Enhancement (ADE) Risks for SARS-CoV-2 Antibodies. Front Immunol. 2021; 12: 640093. DOI: 10.3389/fimmu.2021.640093.

33. Gartlan C., Tipton T., Salguero F. J., Sattentau Q., Gorringe A., Carroll M. W. Vaccine-Associated Enhanced Disease and Pathogenic Human Coronaviruses. Front Immunol. 2022; 13: 882972. DOI: 10.3389/fimmu.2022.882972. PMID: 35444667; PMCID: PMC9014240.

34. van der Most R.G., Murali-Krishna K., Ahmed R., Strauss J. H. Chimeric Yellow Fever/ Dengue Virus as a Candidate Dengue Vaccine: Quantitation of the Dengue Virus-Specific CD8 T-Cell Response. J Virol. 2000 Sep; 74 (17): 8094-8101.