tekst

świnka jest ostrą, ogólnoustrojową, zakaźną infekcją wirusową charakteryzującą się obrzękiem jednego lub obu gruczołów przyusznych, często z bardziej poważnymi powikłaniami, takimi jak zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, zapalenie trzustki lub zapalenie jąder. Wirus świnki (Muv)-niesegmentowany wirus RNA o ujemnej nici z rodziny Paramyxoviridae, kodujący dziewięć białek z siedmiu jednostek transkrypcyjnych. Kolejność genów wynosi 3′-N-V/P/I-m-F-SH-HN-L – 5′, reprezentując odpowiednio nukleo-(n), v/fosfo-/I (V/P/I), matrycę (M), fuzję (F), małe hydrofobowe (SH), hemaglutyninę-neuraminidazę (HN) i duże (l) geny białkowe (28, 29). Funkcje białek wirusowych zostały dobrze opisane w literaturze (9, 37). Krótko mówiąc, białka N, P I L znajdują się w wirionie i są odpowiedzialne za transkrypcję i replikację genomu. Białko m, również zlokalizowane wewnętrznie, bierze udział w montażu wirionu i pączkowaniu, a także może regulować transkrypcję i replikację genomu. Glikoproteiny F i HN, obecne na zewnętrznej powierzchni koperty wirusowej, są odpowiedzialne za przyłączanie wirusa do komórki oraz fuzję wirusa do komórki i komórki do komórki. Białka SH i V są niestrukturalnymi białkami pomocniczymi biorącymi udział w unikaniu odpowiedzi przeciwwirusowej gospodarza. Rola białka I w cyklu życiowym wirusa nie jest znana.

przed wdrożeniem programów szczepień świnki, ponad 90% większości populacji miało serologiczne dowody ekspozycji na MuV w wieku 15 lat (11, 44). W ciągu dziesięciu lat od wdrożenia w 1967 roku szczepień przeciwko śwince w Stanach Zjednoczonych częstość występowania choroby spadła z ponad 100 przypadków na 100 000 populacji do mniej niż 10 przypadków na 100 000 (12). Do 2001 r.choroba została prawie wyeliminowana, z mniej niż 0,1 przypadku na 100 000 (43). Podobny sukces w zwalczaniu świnki osiągnięto w innych krajach (32, 50, 58); jednak w ciągu ostatnich 6 lat Świnka odrodziła się na całym świecie, w tym w Stanach Zjednoczonych, które niedawno doświadczyły największej epidemii od czasu 1987 (5, 7, 13, 14, 19, 42, 49, 52, 53, 62). Podczas gdy Świnka była historycznie chorobą wieku dziecięcego, ogniska te dotyczyły głównie młodych dorosłych, z których prawie wszyscy byli szczepieni w dzieciństwie, w większości z zalecanym schematem podawania dwóch dawek. Chociaż dane te sugerują osłabienie odporności, postulowano również, że różnice antygenowe pomiędzy szczepami szczepionki i szczepami ognisk ognisk mogą umożliwić ucieczkę szczepionki (20, 45). W rzeczywistości wirusy wyizolowane z niedawnych ognisk ognisk łączą się w grupy genotypowe odmienne od tych stosowanych szczepów szczepionkowych. Z nielicznymi wyjątkami szczepy genotypu G zostały wyizolowane z przypadków na półkuli zachodniej (27), genotypu J I F z regionu Azji i Pacyfiku (5, 16) i genotypu H z Bliskiego Wschodu (3, 33), podczas gdy szczepionki przeciwko śwince stosowane w tych krajach zawierają głównie szczepionki oparte na genotypie a Jeryl Lynn (JL) oraz w mniejszym stopniu szczepionkę genotyp B Urabe-AM9 i jeszcze nie przypisaną szczepionkę genotyp Leningrad-Zagrzeb.

aby kompleksowo zbadać możliwość, że niektóre szczepy wirusa świnki mogą być niewrażliwe na przeciwciało indukowane szczepionką, najpierw staraliśmy się zidentyfikować wirusowe cele białkowe przeciwciał neutralizujących, a następnie skonstruować drzewa filogenetyczne w oparciu o sekwencje aminokwasowe tych białek. Reprezentatywny członek wirusa z każdej grupy byłby następnie używany w testach neutralizacji redukcji płytki nazębnej (PRN) z surowicami (uprzejmie dostarczonych przez Merck and Co.) uzyskane u 96 dzieci w wieku od 4 do 6 lat 6 tygodni po otrzymaniu drugiej dawki szczepionki przeciw odrze, śwince i różyczce (MMR) zawierającej szczep wirusa świnki JL (51).

chociaż jest oczywiste, że białko MuV HN jest celem przeciwciał neutralizujących(21, 35, 40, 48, 59), zdolność neutralizacji wirusa przeciwciał skierowanych przeciwko innym białkom MuV nie została odpowiednio zbadana. Zastosowano tu techniki genetyki odwrotnej do skonstruowania plazmidów cDNA o Pełnej długości kodujących różne kombinacje białek wirusowych N, V/P/I, L, F i HN pochodzących z dwóch odmiennych genetycznie szczepów MuV, genotypu wirusa szczepionkowego a JL i genotypu H 88-1961 (zwanego tu 88) dzikiego typu wirusa (4). Przeciwciała skierowane przeciwko nieistotnemu białku SH nie zostały wykryte w surowicach ludzkich; jest zatem mało prawdopodobne, aby takie przeciwciała, jeśli istnieją, odgrywały ważną rolę w neutralizacji wirusa za pośrednictwem przeciwciał. Białko SH zostało zatem wyłączone z tej analizy. Nie oceniano roli białka M. Skład genetyczny ośmiu rekombinowanych wirusów użytych do analizy przedstawiono na Fig. 1.

podzbiór 96 próbek surowicy (N = 10, wstępnie wybranych do zakresu mian) zbadano pod kątem ich względnej zdolności neutralizacji wobec tych ośmiu rekombinowanych wirusów w testach PRN przeprowadzonych zgodnie z opisem powyżej (54). Wyniki przedstawiono na Fig. 2. Wszystkie porównania przeprowadzono z wykorzystaniem danych przekształconych logiem i testu t ucznia (α = 0,05). Zgodnie z oczekiwaniami, zastąpienie genu JL HN genem 88 lub odwrotnie dało średnie geometryczne miana (GMT), które znacząco różniły się od miana wirusów rodzicielskich (wszystkie wartości P wynosiły <0.001), potwierdzając białko HN jako główny cel przeciwciała neutralizującego. W przeciwieństwie do tego, zastąpienie genu JL F genem 88 lub odwrotnie, dało GMT nie różniące się statystycznie od tych mierzonych wobec wirusów rodzicielskich (wartość P odpowiednio 0,06 lub 0,385), co sugeruje, że Gen MuV F nie odgrywa znaczącej roli w odpowiedzi na przeciwciała neutralizujące. Jest to zgodne z ustaleniami innych osób, które nie były w stanie uzyskać neutralizacji wirusa przeciwciałami przeciwko Białkowi Muv F (47, 60, 63), chociaż jedna grupa zgłosiła, że surowica z chomików zakażonych wirusem krowinii, wyrażającym białko MuV F, była zdolna do neutralizacji wirusa in vitro (34). Nie zaobserwowano wpływu na neutralizację w przypadku zastąpienia genów N, V / P / I i L, co nie było zaskakujące, biorąc pod uwagę prawdopodobną niedostępność tych białek ekspresji wewnętrznej wobec przeciwciał. Niemniej jednak, neutralizacja przez przeciwciała specyficzne dla wewnętrznie ekspresji białek odnotowano dla innych wirusów (22, 39, 41). Chociaż Analiza Western blot ujawniła różnice w zawartości białka wirusowego między różnymi wirusami, poziomy ekspresji białka nie korelowały z podatnością na neutralizację (dane nie pokazane).

w oparciu o wykazanie białka HN jako głównego gracza w podatności wirusa na neutralizację za pośrednictwem przeciwciał, wszystkie unikalne szczepy wirusa świnki, dla których Sekwencja aminokwasowa HN pełnej długości była dostępna w bazach danych NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov) zostały wykorzystane do skonstruowania drzewa filogenetycznego przy użyciu darmowego programu MEGA v3.1 (36) za pomocą nieważonej metody para-Grupa ze środkami arytmetycznymi (UPGMA) (26). Powstałe drzewo pokazało siedem różnych gromad, arbitralnie oznaczonych jako grupy od 1 do 7 (Fig. 3). Podobne klastrowanie wirusów uzyskano po powtórzeniu analizy przy użyciu sekwencji nukleotydów genu SH (dane nie pokazane). Z każdej grupy HN wybrano jeden wirus, z wyjątkiem grupy 1, dla której wybrano dwa wirusy, aby umożliwić oznaczenie zarówno homologicznego szczepu szczepionki (JL), jak i innego wirusa z grupy 1. Nie było wirusów reprezentujących grupę 3. W ten sposób przetestowano łącznie siedem Muv-ów.

GMT 96 próbek surowicy testowanych na 7 szczepach MuV przedstawiono na Fig. 4. Wszystkie surowice zneutralizowały wszystkie wirusy. Nic dziwnego, że najwyższe miana mierzono wobec JL (czynnika immunizującego). Nie stwierdzono statystycznie istotnych różnic pomiędzy GMTs anty-JL i anty-Enders / USA45 (233 wobec 195, P = 0,166, test sumy Rang Manna-Whitneya), zgodnych z dwoma wirusami należącymi do tej samej grupy filogenetycznej HN. Natomiast miana przeciwciał anty-JL różniły się znacząco od tych mierzonych wobec pozostałych pięciu wirusów (wszystkie miały wartości P < 0,001, test sumy Rang Manna-Whitneya). Tak więc, chociaż znaleźliśmy wyraźne dowody na różnice antygenowe między szczepami wirusa świnki, fakt, że wszystkie surowice zneutralizowały wszystkie wirusy, potwierdza pogląd, że wirus świnki jest serologicznie monotypowy i sprzeciwia się ewolucji egzotycznych szczepów zdolnych do ucieczki przed odpornością wywołaną szczepionką JL. Jednak badane surowice uzyskano od osób po 6 tygodniach od szczepienia, w czasie, gdy miana są stosunkowo wysokie (8), podczas gdy liczne badania wykazały, że poziomy przeciwciał specyficznych dla MuV znacznie spadają wraz z upływem czasu po szczepieniu (24, 25, 38, 54). Wiązało się to ze zmniejszeniem skuteczności szczepionki (17, 31, 57) i zwiększeniem szans na zachorowanie (10, 19, 61). Tak więc możliwe jest, że do czasu dojrzewania (gdy poziom przeciwciał zmniejszył się) takie różnice antygenowe mogą mieć znaczenie.

należy zauważyć, że odporność limfocytów T nie została oceniona w tym badaniu; dlatego nie możemy wykluczyć możliwości, że niektóre szczepy MuV mogą uniknąć odpowiedzi limfocytów T wywołanych szczepionką. Biorąc pod uwagę nasze dowody na skuteczną odporność limfocytów B wkrótce po szczepieniu, zdolność do ucieczki odpowiedzi limfocytów T wywołanych szczepionką może nie mieć znaczenia w krótkim okresie, ale może dramatycznie zwiększyć problemy spowodowane zmniejszaniem się odporności limfocytów B w miarę zwiększania się odstępu między szczepieniami a późniejszą ekspozycją. Ponadto, należy przyznać, że pomiary przeciwciał neutralizujących wirusa in vitro mogą nie być w pełni predyktywne dla aktywności immunologicznej in vivo, biorąc pod uwagę, że liczne procesy zachodzące w gospodarzu nie są odzwierciedlone w testach stosowanych do pomiaru żywotności wirusa in vitro.

ważne jest podkreślenie faktu, że występowanie ognisk w populacjach zaszczepionych nie stanowi problemu unikalnego dla szczepu JL, biorąc pod uwagę fakt, że ogniska wystąpiły również w populacjach, w których szczepy Urabe AM9 i Leningrad-Zagrzeb były szczepione w przeszłości (3, 15, 18, 33, 46). Tak więc rozwój nowych szczepów szczepionkowych świnki, jak niektórzy sugerują, nie jest prawdopodobnym rozwiązaniem tego problemu. Raczej szczepienie przypominające w okresie dojrzewania w celu zwalczania słabnącej odporności może być najskuteczniejszym środkiem, jak sugerują doświadczenia z rekrutami wojskowymi, którzy zostali oszczędzeni z udziału w odradzaniu się świnki w Stanach Zjednoczonych w 2006 r., pomimo przynależności do tej samej grupy wiekowej i zamieszkiwania w środowiskach bliskiego kontaktu o dużej gęstości, w warunkach podobnych do tych z kampusów uniwersyteckich, w których większość ognisk miała miejsce w 2006 r. Prawdopodobnym powodem tego jest to, że w 1991 roku wojsko rozpoczęło rutynowe podawanie szczepionki MMR rekrutom bez względu na wcześniejszy status szczepień. Polityka ta została zmodyfikowana w 1995 r., a następnie ponownie w 2006 r., ale efektem końcowym było to, że znaczna część rekrutów prawdopodobnie otrzymała dawkę szczepionki zawierającej świnkę po wejściu do wojska [6].