Severe cases of seasonal influenza in Russia in 2017-2018

S. V. Svyatchenko; Святченко С. В.; A. G. Durymanov; Дурыманов А. Г.; N. P. Kolosova; Колосова Н. П.; A. S. Gudymo; Гудымо А. С.; N. I. Goncharova; Гончарова Н. И.; P. Yu. Torzhkova; Торжкова П. Ю.; Yu. A. Bulanovich; Буланович Ю. А.; A. V. Epanchintseva; Епанчинцева А. В.; A. V. Danilenko; Даниленко А. В.; V. Yu. Marchenko; Марченко В. Ю.; A. V. Sysoeva; Сысоева А. В.; I. M. Susloparov; Суслопаров И. М.; T. V. Tregubchak; Трегубчак Т. В.; A. B. Ryzhikov; Рыжиков А. Б.; R. A. Maksyutov; Максютов Р. А.; T. N. Ilicheva; Ильичева Т. Н.

doi:10.36233/0372-9311-2019-4-58-64

Тяжелые случаи заболевания гриппом на территории Российской Федерации в эпидемическом сезоне 2017-2018

Авторы: Святченко С.В.¹, Дурыманов А.Г.¹, Колосова Н.П.¹, Гудымо А.С.¹, Гончарова Н.И.¹, Торжкова П.Ю.¹, Буланович Ю.А.¹, Епанчинцева А.В.¹, Даниленко А.В.¹, Марченко В.Ю.¹, Сысоева А.В.¹, Суслопаров И.М.¹, Трегубчак Т.В.¹, Рыжиков А.Б.¹, Максютов Р.А.¹, Ильичева Т.Н.¹
Учреждения:
1. ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор»
Выпуск: Том 96, № 4 (2019)
Страницы: 58-64
Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Дата подачи: 02.09.2019
Дата принятия к публикации: 02.09.2019
Дата публикации: 02.09.2019
URL: https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/432
DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-2019-4-58-64
ID: 432

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Цель. Оценка популяционного иммунитета к гриппу накануне эпидемического сезона 2017-2018 и характеристика вирусов гриппа, выделенных в данном сезоне от людей с тяжелым течением заболевания и от лиц, привитых осенью 2017. Материалы и методы. Исследование сывороток крови в реакции торможения гемагглютинации. Выделение изолятов вирусов гриппа. Их антигенный и генетический анализ. Результаты. Накануне эпидемического сезона от 33 до 47% сывороток крови, собранных в разных регионах РФ, имели защитные титры антител к вакцинным сезонным штаммам вируса гриппа А. К вирусу В/Victoria защитные титры имели 24-30% обследуемых. В эпидемическом сезоне 2017-2018 нами выделено 87 изолятов вирусов гриппа А и В. Штаммы A(H1N1)pdm09 вошли в кладу 6В.1, штаммы B/Yamagata — в кладу 3, а штаммы B/Victoria — в кладу 1А; по антигенным свойствам они не отличались от вакцинных штаммов соответствующих подтипов. Изоляты A(H3N2) отнесены к кладе 3С.2а, антигенная характеристика которой затруднена. Выявлен один штамм А(H1N1)pdm09 с аминокислотной заменой H275Y в нейраминидазе, резистентный к осельтамивиру. Все остальные штаммы были чувствительны к ингибиторам нейраминидазы. Заключение. Иммунизация от гриппа вакциной эффективной против циркулирующих штаммов и лечение антинейраминидазными препаратами при первых клинических проявлениях заболевания являются эффективными средствами защиты населения.

Ключевые слова

популяционный иммунитет, сезонные вирусы гриппа, антигенная и генетическая характеристика, чувствительность к ингибиторам нейраминидазы

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ Эпидемический подъем заболеваемости гриппом в России начался на 6-7 неделях 2018 года, что существенно позже, чем обычно, и примерно на два месяца позже, чем в Западной Европе и США. В отличие от стран Запада эпидемический подъем заболеваемости был плавным, на протяжении всей эпидемии приблизительно в равных пропорциях у больных выявляли вирусы гриппа А(H1N1)pdm09, A(H3N2) и B. В целом эпидемический сезон 2017-2018 гг. в России характеризовался низкой заболеваемостью лиц, вакцинированных осенью 2017 г., и общей низкой летальностью [URL: http://www.influenza.spb.ru/news/id394/]. В ГНЦ ВБ «Вектор» более 10 лет проводится мониторинг гриппа с целью выявления новых вирусных вариантов, которые представляют опасность как возможные предшественники будущих пандемических штаммов. Для этого мы проводим анализ первичного материала и выделенных из него штаммов при всех подтвержденных тяжелых случаях гриппа, а также случаях заболевания вакцинированных лиц [4, 5]. В связи с этим, целью настоящей работы была оценка популяционного иммунитета к вирусам гриппа накануне эпидемического сезона 2017-2018 гг., а также характеризация штаммов вирусов гриппа, выделенных из аутопсийного и клинического материала от людей с тяжелым течением заболевания и от лиц, вакцинированных осенью 2017 г. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ В реакции торможения гемагглютинации (РТГА) использовались антигены, представляющие собой инактивированные β-пропиолактоном штаммы вирусов гриппа А и В, полученные из сотрудничающего центра Всемирной организации здравоохранения (СЦ ВОЗ) в Атланте (США): A/Michigan/45/2015 (H1N1pdm09), A/HongKong/4801/2014 (H3N2), B/Brisbane/60/2008 (линия Victoria), а также штамм А/Anhui/01/2013 (H7N9), полученный из СЦ ВОЗ, Гонконг, Китай, и выделенный нами штамм A/great crested grebe/Tyva/34/2016 (H5N8) [6]. Сбор образцов крови от здоровых доноров, получение сывороток, транспортировку образцов в ГНЦ ВБ «Вектор», проведение РТГА осуществляли, как описано ранее [1]. Выделение штаммов вирусов гриппа А и В проводили из аутопсийного материала (фрагменты бронхов, трахеи, легких) от людей, умерших предположительно от гриппа, и клинического материала (мазки из носа и зева в транспортной среде) от лиц с тяжелым течением ОРВИ, а также от вакцинированных против гриппа накануне эпидемии. Первичный материал собирали и тестировали в полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР) сотрудники региональных Центров гигиены и эпидемиологии. Все положительные образцы поступали в ГНЦ ВБ «Вектор», полученный материал использовали для выделения изолятов в клеточной культуре MDCK путем заражения монослоя клеток [8]. Типирование выделенных изолятов вирусов гриппа А и В и изучение их антигенных свойств проводили в РТГА [8], используя постинфекционные хорьковые референс-сыворотки, предоставленные СЦ ВОЗ по гриппу (Атланта, США). Результаты типирования подтверждали методом ОТ-ПЦР с использованием наборов реагентов «РИБО-преп», «АмплиСенс Influenza virus A/B-FL» и «АмплиСенс Influenza virus A-тип-FL» (ЦНИИЭ, Москва). Секвенирование генов HA, NA и NS проводили по методу Сэнгера. Для нескольких штаммов были получены полногеномные нуклеотидные последовательности на платформе MiSeq, Illumina. Тестирование чувствительности к ингибиторам нейраминидазы осельтамивиру и занамивиру проводили флуоресцентным методом [8]. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Для оценки популяционного иммунитета к вирусам гриппа А и В было исследовано 1757 образцов сыворотки крови, собранных на территории РФ от здоровых доноров осенью 2017 г. Ни один из образцов даже в разведении 1:10 не реагировал в РТГА с антигенами A(H5N8) и A(H7N9). Более трети образцов, собранных в разных регионах России, имели значимые титры (1:40 и выше) в РТГА с вакцинными штаммами вируса гриппа А подтипов H1N1pdm09 и H3N2 (рис.).

Доля (%) сывороток крови, собранных осенью 2017 г., имеющих значимые титры в РТГА с вакцинными штаммами вирусов гриппа типа А и В.

Несколько ниже оказалась доля серопозитивных лиц в отношении вируса гриппа В генетической линии Виктория. Сравнение полученных результатов с данными серомониторинга накануне предыдущего эпидемического сезона [5] показало некоторое снижение уровня популяционного иммунитета у населения Европейской части РФ, Урала и Западной Сибири к вирусу гриппа А(H1N1)pdm09, в то время как доля серопозитивных лиц к вирусу A(H3N2), напротив, увеличилась, что может быть связано с преобладанием в циркуляции в сезоне 2016-2017 штаммов подтипа H3N2. В эпидемическом сезоне 2017- 2018 гг. в ГНЦ ВБ «Вектор» поступил аутопсийный и клинический материал из Центров гигиены и эпидемиологии 61 субъекта РФ. Всего было получено 983 первичных образца, положительных на наличие РНК вирусов гриппа А и В, в том числе 90 аутопсийных образцов, 757 образцов от пациентов с тяжелым течением заболевания и 136 образцов от пациентов, вакцинированных от гриппа осенью 2017 года (табл.). Из первичного материала было выделено 60 штаммов вируса гриппа А (среди них 47 изолятов A(H1N1)pdm09 и 13 изолятов A(H3N2) и 27 штаммов вируса гриппа В, из которых 25 изолятов относились к генетической линии Yamagata и 2 к генетической линии Victoria. По антигенным свойствам все штаммы вируса гриппа A(H1N1)pdm09 были подобны вакцинному штамму A/Michigan/45/2015, штаммы вируса гриппа B/Yamagata подобны вакцинному штамму B/Phuket/3073/2013, а штаммы вируса гриппа B/Victoria — вакцинному штамму B/Brisbane/60/2008. Изоляты вируса гриппа A(H3N2) по культуральным свойствам были подобны штаммам, выделенным в предыдущем сезоне: агглютинация эритроцитов морской свинки появлялась только при повторном пассировании в культуре клеток MDCK, при этом лишь 7 из 13 изолятов были способны к гемагглютинации в присутствии 20 нМ осельтамивира [5]. Именно они были отобраны для анализа в РТГА. Для антигенной характеристики изолятов H3N2 была использована референсная сыворотка, полученная в СЦ ВОЗ (США) при иммунизации хорьков вакцинным штаммом A/ Hong Kong/4801/2014, наработанным на развивающихся куриных эмбрионах (РКЭ). Обратные титры сыворотки в РТГА с изолятами H3N2 были ниже гомологичного титра в 8 раз. Подобное снижение сродства штаммов H3N2 к сывороткам, полученным на антиген эмбрионального происхождения, отмечается учеными во всем мире, при этом анализ вирусов с сывороткой, полученной на культуральный антиген, не выявляет у них значительных антигенных отличий от вакцинного штамма [3]. Нами была определена нуклеотидная последовательность генов гемагглютинина 36 штаммов, проведен филогенетический анализ, по результатам которого вирусы гриппа A(H1N1)pdm09 от 13 случаев заболевания оказались в кладе 6В.1; 13 вирусов гриппа A(H3N2) в кладе 3С.2а (из них 7 — в подкладе 3С.2a1, 4 в подкладе 3С.2a2 и 2 в подкладе 3С.2a3); 2 штамма B/Victoria в кладе 1А и 8 вирусов B/Yamagata в кладе 3. По результатам фенотипического исследования все выделенные изоляты вирусов гриппа A(H3N2) и В были чувствительны к действию антинейраминидазных препаратов осельтамивира и занамивира. Среди 47 проанализированных изолятов A(H1N1)pdm09 был выявлен лишь 1 штамм A/Samara/117868/2018, характеризовавшийся значительной резистентностью к действию осельтамивира, при этом его восприимчивость к занамивиру оставалась нормальной. Генетический анализ выявил наличие в нейраминидазе аминокислотной замены H275Y, ассоциируемой с резистентностью к осельтамивиру среди вирусов A(H1N1)pdm09.В отличие от 2015-2016 и 2016-2017 гг., когда в начале эпидемического периода в Северном полушарии в циркуляции преобладал один из подтипов вируса гриппа А (H1N1pdm09 и H3N2, соответственно), а вирусы гриппа В получали распространение в конце сезона, в 2017-2018 гг. с самого начала наблюдалась совместная циркуляция штаммов типа А и В. Для США было характерно значительное преобладание вирусов гриппа А (70%) над вирусами гриппа В (30%), при этом среди вирусов гриппа А 85% относились к подтипу H3N2 [3]. Для большинства же других стран Северного полушария было характерно сопоставимое распространение вирусов двух типов с небольшим перевесом в сторону гриппа А (Канада, 57%) или в сторону гриппа В (Европа, 56%). Разные страны в Европе характеризовались преобладанием одного из двух подтипов вируса гриппа А (в Великобритании — H3N2; во Франции, Германии, Италии -H1N1pdm09), но в целом по региону распространенность обоих подтипов была примерно равной. В Китае вирусы гриппа А и В приблизительно в равных пропорциях циркулировали с 46 недели 2017 г. по 11 неделю 2018 г. На пике эпидемии (2-4 недели 2018 г.) среди вирусов гриппа А существенно преобладали штаммы A(H1N1)pdm09 [7]. Подавляющее большинство вирусов гриппа A(H1N1)pdm09, исследованных в Северной Америке и Европе, были антигенно сходны с вакцинным штаммом A/Michigan/45/2015 и входили в кладу 6В.1 [3]. Большинство штаммов A(H3N2), охарактеризованных в США, входили в кладу 3C.2a и были сходны антигенно с вакцинным штаммом A/Hong Kong/4801/2014, наработанном в культуре клеток. Однако лишь половина из этих штаммов оказалась сходной антигенно с вариантом вакцинного штамма, адаптированного к РКЭ и используемого в производстве вакцины, что может быть связано с возникновением аминокислотных замен в процессе адаптации. В результате иммунитет, формируемый у населения на адаптированный антиген, может обладать недостаточной протективностью по отношению к распространенным в природе штаммам. Подобные особенности антигенной характеристики были свойственны и вирусам H3N2 в Европе, где также преобладали представители клады 3С.2а. В эпидемическом сезоне 2018-2019 ВОЗ рекомендовала заменить Н3N2-компонент вакцины на новый штамм A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016, который, будучи наработан на РКЭ, позволяет получать сыворотки, способные лучше, хотя и не вполне оптимально, реагировать со штаммами, преобладающими в циркуляции на сегодняшний день [3]. Во всех странах Северного полушария среди вирусов гриппа В преобладали штаммы генетической линии Yamagata (89-98%), которые относились к кладе 3 и были антигенно сходны с вакцинным штаммом B/Phuket/3073/2013. Среди встречавшихся реже в США и Европе вирусов В/Victoria значительная доля (80% в США) имела делецию шести нуклеотидов в гене гемагглютинина. Впервые подобные штаммы были выявлены в эпидемическом сезоне 2016-2017. Они отличаются антигенно от вакцинного штамма B/Brisbane/60/2008, в связи с чем их типичный представитель B/Colorado/06/2017 по рекомендации ВОЗ был включен в cостав вакцины на сезон 2018-2019 [3]. В России в эпидемическом сезоне 2017-2018 не было доминирующего субтипа вируса: в течение всего периода практически в равной пропорции циркулировали штаммы А(H1N1)pdm09, A(H3N2) и B/Yamagata. Встречались единичные случаи заболевания вирусом B/Victoria, однако вариантов с делецией выявлено не было. Все выделенные нами изоляты А(H1N1)pdm09, B/Yamagata и B/Victoria были антигенно сходны с соответствующими вакцинными штаммами. Проанализированные в РТГА изоляты A(H3N2) отличались от вакцинного штамма A/Hong Kong/4801/2014, культивированного на РКЭ, что можно объяснить возникновением изменений в его антигенных свойствах в процессе адаптации. Из проанализированных нами 87 изолятов вирусов гриппа А и В лишь один штамм, типированный как А(H1N1)pdm09, выделенный от летального случая забо-левания гриппом, был резистентен к осельтамивиру, оставаясь при этом восприимчивым к занамивиру, и имел аминокислотную замену H275Y в нейраминидазе. Не известно, принимал ли заболевший осельтамивир. Резистентность может возникать как в результате селекции вирусной популяции у пациентов, принимающих антинейраминидазную терапию, так и в результате спонтанной мутации. Тем не менее, в эпидемическом сезоне 2017-2018 не более 1% проанализированных в Северном полушарии вирусов гриппа характеризовалось снижением чувствительности к ингибиторам нейраминидазы [3]. Данный класс препаратов по-прежнему является высокоэффективным и специфичным средством в лечении гриппа и рекомендуется к применению на раннем этапе развития заболевания. В РФ накануне эпидемического сезона 2017-2018 были провакцинированы 67,4 млн человек, что составило 46,6% от численности населения страны. В группах риска доля привитых оказалась еще выше (89% работников медицинских учреждений, 85% работников образовательных учреждений, 70% студентов, 63% людей старше 60 лет) [URL: http://www.influenza.spb.ru/news/id394/]. В эпидемическом сезоне 2017- 2018 к нам поступили пробы от 136 случаев заболевания гриппом среди вакцинированных осенью 2017 года, из них в 60% случаев заболевшие являлись детьми в возрасте до 18 лет. Эти данные можно отчасти объяснить предположением, в соответствии с которым защитные титры антител для детей должны быть существенно выше, чем для взрослых (1:110 по сравнению с 1:40) [2]. Принятие во внимание этой информации, вероятно, могло бы оптимизировать разработку гриппозной вакцины для данной возрастной группы. Несомненно, массовая вакцинация населения снизила остроту эпидемии гриппа в России в сезоне 2017-2018 гг. Эпидемический подъем заболеваемости начался на 6-7 неделях 2018 года, в целом по стране эпидемия длилась 12 недель, но во многих субъектах она закончилась через 5-6 недель. Всего переболело 10,4 % населения. Удельный вес больных тяжелой острой респираторной инфекцией гриппозной этиологии, помещенных в отделение интенсивной терапии (2,3%), был меньше, чем в предыдущем сезоне (5,4%), и минимальным за последние 6 сезонов [URL: http:// www.influenza.spb.ru/news/id394/]. В трехвалентной вакцине, рекомендованной ВОЗ к использованию в эпидемическом сезоне по гриппу 2018-2019, были заменены сразу 2 компонента: H3N2 (штамм A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016 вместо штамма A/Hong Kong/4801/2014) и B/Victoria (штамм B/Colorado/06/2017 из новой подклады 1А.1 вместо штамма B/ Brisbane/60/2008) [3]. Новый вариант вируса гриппа В/Victoria, имеющий делецию в гене гемагглютинина, антигенно отличается от циркулировавших ранее штаммов. Данный вариант еще не получил распространения в России, в связи с чем иммунизация накануне следующего эпидемического сезона является в особенности актуальной.