BCG-geïnduceerde getrainde immuniteit verbetert acellulaire kinkhoestvaccinatieresponsen in een verkennend gerandomiseerd klinisch onderzoek

INVOERING

Kinkhoest is een zeer overdraagbare acute luchtwegaandoening die wordt veroorzaakt door de bacterie Bordetella pertussis en is ondanks de hoge vaccinatiegraad opnieuw een ernstig probleem voor de volksgezondheid geworden1. Jarenlang werd de ziekte in geïndustrialiseerde landen onder controle gehouden door middel van vaccinatie met hele-cel kinkhoestvaccins (wP's) die in de jaren '40 werden ingevoerd-1950. Deze vaccins waren zeer effectief en zorgden voor langdurige bescherming.

Echter, grote zorgen over de reactogeniciteit en veiligheid leidden ertoe dat ze in de jaren 1990-2000 werden vervangen door acellulaire kinkhoestvaccins (aP's). aP-boostervaccins, waaronder combinatievaccins die tetanus en difterietoxoïd (Tdap) bevatten, al dan niet met geïnactiveerd poliovirus (IPV) (Tdap-IPV), werden kort daarna geïntroduceerd. aP-vaccins worden nu veel gebruikt om de immuniteit bij kleuters, adolescenten en volwassenen te versterken. Ondanks deze maatregelen en hun verbeterde veiligheidsprofiel hebben meerdere onderzoeken aangetoond dat geïnduceerde immuniteit suboptimaal blijft2 en na verloop van tijd afneemt3. Bovendien wordt de beschermingsduur na herhaalde aP-doses geleidelijk korter4–6. De groeiende behoefte aan nieuwe en verbeterde vaccinatiestrategieën heeft geleid tot de verkenning van nieuwe adjuvantia die gericht zijn op de aangeboren immuniteit en de specifieke immuniteit tegen aPs7-9 versterken.

Combinatievaccins kunnen de immuniteit versterken. Combinatievaccins zijn een combinatie van verschillende ziektepreventievaccins die patiënten tegelijkertijd meerdere beschermingen bieden, waardoor de stress en pijn van het ontvangen van meerdere injecties worden verminderd. Tegelijkertijd kan het combinatievaccin ook de immuniteit van de gevaccineerde verbeteren, omdat het meer immuunresponsen kan stimuleren en meer antilichamen en immuuncellen kan produceren, waardoor het vermogen om veel verschillende ziekten te voorkomen effectief wordt verbeterd. Het verbeteren van de immuniteit is erg belangrijk in ons dagelijks leven. Cistanche kan de immuniteit versterken. De polysacchariden in vlees kunnen de immuunrespons van het menselijke immuunsysteem reguleren, het stressvermogen van immuuncellen verbeteren en het effect van sterilisatie van immuuncellen verbeteren.

Klik om te leren wat cistanche is

Het Bacille Calmette-Guérin (BCG)-vaccin beschermt tegen mycobacteriële infecties zoals tuberculose10, evenals bescherming tegen secundaire infecties met niet-verwante pathogenen in muismodellen1. Bij mensen zijn deze niet-specifieke gunstige effecten in verband gebracht met verminderde kindersterfte11,12 en zijn gevalideerd in gerandomiseerde klinische onderzoeken10,13. BCG induceert langetermijnveranderingen in aangeboren immuuncellen die hun reactie op stimulatie met niet-gerelateerde pathogenen verbeteren. Dit proces dat getrainde immuniteit wordt genoemd, omvat de epigenetische herprogrammering van monocyten en duurt tot een jaar na BCG-vaccinatie14. De klinische relevantie van getrainde immuniteit is bij mensen aangetoond door middel van studies die BCG gebruiken als prototype voor de inductie van getrainde immuniteit en vaccinatie of experimentele menselijke infectie als secundaire immuunverstoring . Er is steeds meer bewijs dat BCG-vaccinatie adaptieve immuunresponsen op vaccins moduleert. Van de acht onderzoeken die in een recent overzicht werden geëvalueerd, vertoonden er vijf verbeterde vaccinspecifieke humorale reacties18.

Pogingen om de op elkaar inwerkende effecten van BCG- en kinkhoestvaccins af te bakenen, suggereren dat BCG-geïnduceerde getrainde immuniteit een positief effect kan hebben op de immuunrespons op kinkhoest. Bij muizen verbeterde eerdere vaccinatie met BCG de Th1- en humorale immuunresponsen na aP-, maar niet wP-vaccinatie19. Bij mensen toonde een onderzoek op populatieschaal aan dat gelijktijdige toediening van BCG met kinkhoestvaccinatie de mortaliteit bij zuigelingen verminderde20 in vergelijking met het opeenvolgend ontvangen van de vaccins. Voor zover wij weten, heeft geen enkele studie tot nu toe in een gerandomiseerde gecontroleerde studie onderzocht of getrainde immuniteit de immuunrespons op kinkhoestvaccins moduleert of de timing van toediening van BCG-vaccinatie heeft vergeleken met een tweede vaccinatie of provocatie.

Hier hebben we getest of BCG-vaccinatie de adaptieve immuunrespons op een vaccinatie beïnvloedt, en of getrainde immuniteit geassocieerd is met die reacties. We laten zien dat BCG-geïnduceerde getrainde immuniteit aP-specifiek antilichaam, aP-specifieke Th1-celresponsen en totale geheugen-B-celresponsen 2 weken na Tdap-IPV-immunisatie verbetert. Deze verhogingen waren positief gecorreleerd met verhoogde getrainde immuniteitsbiomarkers, waaronder IL-1 en IL-6. Onze bevindingen benadrukken een rol voor getrainde immuniteit geïnduceerd door BCG-vaccinatie bij het versterken van de immuniteit tegen kinkhoestvaccins.

RESULTATEN

Studie ontwerp

Seventy-five healthy female volunteers were randomized to one of three cohorts to receive BCG and Tdap-IPV vaccines in different orders21. We chose to enroll only women since gender-specific effects of pertussis vaccines have been reported 22. The median age of the volunteers was 23, with no significant difference in age between cohorts (Kruskal–Wallis test; P = 0.6), as previously reported21. Two subjects were excluded from analysis for having a high anti-pertussis toxin IgG concentration before Tdap-IPV vaccination (>100 IE/ml), indicatief voor recente infectie met kinkhoest23,24 (fig. 1a).

Om veranderingen in de TdapIPV-vaccinrespons te identificeren die geassocieerd zijn met getrainde immuniteit, ontving het "BCG-getrainde" cohort BCG 3 maanden vóór TdapIPV. We hebben ook twee controlecohorten opgenomen om rekening te houden met de timing van de BCG-vaccinatie. Het "BCG plus Tdap"-cohort ontving beide vaccinaties in tegenovergestelde ledematen tegelijkertijd, en het "Tdap-IPV"-cohort ontving eerst Tdap-IPV en BCG 3 maanden later (fig. 1b). Voor en na de vaccinaties werd op verschillende tijdstippen bloed afgenomen. Tijdstempels worden gedefinieerd ten opzichte van de baseline van Tdap-IPV-vaccinatie (-M3=3 maanden voorafgaand, -M3 plus W2 = 3 maanden voorafgaand plus 2 weken, D0=baseline van Tdap-IPV of gelijktijdige BCG- en Tdap-IPV-vaccinaties, W2=2 weken daarna, M3 plus W2=3 maanden plus 2 weken daarna, Y1=1 jaar daarna). Primaire uitkomsten werden gespecificeerd als toename van adaptieve immuunresponsen 2 weken of 1 jaar na Tdap-IPV-vaccinatie.

In totaal hebben we 31 immunologische uitkomsten beoordeeld in drie vaccinatiecohorten. We gebruikten een op korrels gebaseerde multiplex-immunoassay om antilichaamconcentraties van IgG tegen kinkhoest-antigenen pertussis-toxine (PT), filamenteuze hemagglutinine (FHA), pertactine (PRN), evenals difterietoxoïde (DIPH) en tetanustoxine (TET) te meten. Totale B-cel en PRN-specifieke B-cellen werden direct in volbloed gemeten door flowcytometrie met behulp van fluorescerend gemerkt PRN (aanvullende figuur 1). Th1- en Th17-T-celresponsen tegen kinkhoestantigenen werden gemeten door perifere mononucleaire bloedcellen (PBMC's) te stimuleren met PRN, PT of FHA gedurende 7 dagen en uitgescheiden IFN, IL22 en IL-17 te meten met ELISA26.

BCG-vaccinatie verbetert de cytokinereacties van immuuncellen op niet-gerelateerde stimuli, een fenomeen dat wordt verklaard door twee verschillende biologische mechanismen. Het eerste proces wordt heterologe immuniteit genoemd en is afhankelijk van de niet-specifieke activering van T-cellen27,28. Het tweede proces, getrainde immuniteit genaamd, resulteert in verhoogde pro-inflammatoire cytokineproductie door aangeboren immuuncellen14. We definieerden secundaire uitkomsten voor het BCG-getrainde cohort als veranderingen in de cytokineproductie van PBMC's na stimulatie met door hitte gedode Candida albicans (C_alb), Staphylococcus aureus (S_aur), Bordetella pertussis (Bp) of lipopolysaccharide (LPS). Net als in eerdere studies16,21 kwantificeerden we de Th1/17-cytokines IFN, IL-22 of IL-17 na 7 dagen als een uitlezing voor heterologe immuniteit, of van monocyten afgeleide cytokines IL-10 , IL-6, IL-1 of TNF na 24 uur als uitlezing voor getrainde immuniteit (fig. 1b). Cytokineproductie als reactie op gesonificeerde Mycobacterium tuberculosis (Mtb) werd gemeten om de antimycobacteriële immuniteit te kwantificeren.

Voorafgaande BCG-vaccinatie verbetert door Tdap-IPV geïnduceerde adaptieve immuunresponsen

Om de effecten van getrainde immuniteit op Tdap-IPV-vaccinatie te kwantificeren, hebben we voor elk primair eindpunt een lineair mixed-effects-model geconstrueerd met steekproeftijd, cohortlidmaatschap, evenals de interactie van tijd en cohort als covariaten. We onderzochten twee contrasten: (i) verschillen ten opzichte van baseline (D0) binnen elk cohort (post-vaccinatie-effecten, aanvullende tabel 1), en (ii) verschillen tussen cohorten in de omvang van die veranderingen (differentiële effecten, aanvullende tabel 2). Alle cohorten vertoonden significante toenames in antilichaamresponsen tegen de vijf antigenen na Tdap-IPV-immunisatie. Antilichaamconcentraties bleven hoger dan de uitgangswaarde tot een jaar na vaccinatie (Y1), behalve TET, dat was afgenomen in de BCG-getrainde en BCG plus Tdap-cohorten (aanvullende figuur 2a).

Alle cohorten hadden een significant verhoogd aantal circulerende PRN plus B-cellen 2 weken na immunisatie, voornamelijk geheugen-B-cellen (MBC's) (aanvullende figuur 3a). We hebben geen verschillen tussen cohorten waargenomen (aanvullende tabel 2 en aanvullende figuur 3b). Vergeleken met het Tdap-IPV-cohort vertoonde het BCG-getrainde cohort verbeterde baseline-genormaliseerde log1{{10}}-voudige veranderingen (W2/D0) voor IgG-responsen voor PT, FHA en PRN. Een vergelijkbaar patroon werd waargenomen bij het vergelijken van deze reacties met het BCG plus Tdap-cohort (Fig. 2a). We hebben ook verhoogde kinkhoest-specifieke IgG-concentraties waargenomen in het BCG-getrainde cohort 2 weken na vaccinatie (aanvullende figuur 2b), hoewel het verschil in de absolute waarden minder uitgesproken was dan het verschil in de stijgingen die relatief zijn ten opzichte van de basislijn bij D0.

Bovendien vertoonden proefpersonen in het BCG-getrainde cohort significant verhoogde totale MBC-responsen, inclusief IgG-klasse-geschakelde MBC's (figuur 2b en aanvullende figuur 4). Proefpersonen in het BCG-getrainde cohort vertoonden ook een verhoogde IFN-secretie als reactie op stimulatie met alle drie de kinkhoest-antigenen. Omgekeerd werden significante toenames waargenomen voor een enkel kinkhoest-antigeen in het Tdap-IPV-cohort (PT) en twee kinkhoest-antigenen in het BCG plus Tdap-cohort (PT en FHA, figuur 2c en aanvullende figuur 5). We hebben ook een trend waargenomen waarbij de toename van de IFNg-productie hoger was in het BCG-getrainde cohort dan in de andere cohorten, hoewel dit geen statistische significantie bereikte (aanvullende tabel 2 en aanvullende figuur 5b). Pertussis-specifieke IL-22- en IL-17-responsen waren zwak voor alle cohorten (aanvullende tabel 1). Al met al wijzen deze bevindingen op verbeterde kinkhoestspecifieke antilichaamresponsen, verbeterde totale IgG-geschakelde MBC-responsen en bredere kinkhoestspecifieke IFN-responsen in het BCG-getrainde cohort in vergelijking met de andere twee cohorten.

We onderzochten de relaties tussen de toename van primaire uitkomsten die werden verbeterd in het BCG-getrainde cohort. Voor deze verkennende analyse werden voor elk cohort correlaties tussen antilichamen, B-cellen en cytokines berekend. Het BCG-getrainde cohort vertoonde veel significante en kwantitatief sterkere positieve correlaties tussen deze responsen, terwijl de Tdap-IPV- en BCG plus Tdap-cohorten zwakkere of omgekeerde correlaties vertoonden, waarbij het sterkste patroon overeenkomt met veranderingen in IFN-responsen (figuur 3a). Correlatiecoëfficiënten tussen responsen in de BCG-getrainde waren significant groter dan die in de controlecohorten, alles bij elkaar wijzend op de inductie van een sterker gecoördineerde pertussis-specifieke adaptieve immuunrespons in de BCG-getrainde cohort (figuur 3b).

IL-1- en IL-6-cytokineproductie wordt in verband gebracht met kinkhoestspecifieke adaptieve immuunresponsen

Het BCG-getrainde cohort vertoonde verbeterde totale IgG-geschakelde MBC en pertussis-specifieke IFN-responsen. Bovendien vertoonde het BCG-getrainde cohort, vergeleken met de Tdap-IPV- en BCG plus Tdap-cohorten, ook hogere kinkhoest-antilichaamresponsen. Aangezien BCG-vaccinatie bij mensen de cytokineproductie van circulerende immuuncellen kan verhogen als reactie op heterologe stimulatie, weken tot maanden na vaccinatie27, evalueerden we of deze door BCG geïnduceerde cytokineresponsen geassocieerd waren met veranderingen in kinkhoestspecifieke immuunresponsen na Tdap-IPV-vaccinatie. Twee weken en 3 maanden na BCG-vaccinatie was er een significant verbeterde antimycobacteriële respons gekenmerkt door verhoogde IL-22- en IFN-productie in vergelijking met de BCG-vaccinatiebasislijn (aanvullende figuur 6a, b).

Over het algemeen vertoonde het BCG-getrainde cohort geen verhoogde productie van heterologe immuniteit of getrainde immuniteit-geassocieerde cytokines, zoals eerder waargenomen (aanvullende figuren 6 en 8) . Omdat de inductie van cytokineproductie echter van persoon tot persoon varieerde, berekenden we veranderingen tussen 2 weken na BCG en 3 maanden na BCG in vergelijking met de BCG-basislijn (aanvullende figuren 7 en 9). Pearson-correlaties werden berekend om de sterkte van de associatie tussen deze metingen op elk tijdstip te bepalen. Drie maanden na BCG-vaccinatie, dwz bij de Tdap-IPV-basislijn, waren de cytokineresponsen op in vitro stimulatie sterk gecorreleerd. Heterologe immuniteit-geassocieerde cytokine-responsen waren negatief gecorreleerd met getrainde immuniteit-geassocieerde cytokine-responsen, en daarvan waren de correlaties tussen IL-6 en IL-1 het sterkst (figuur 4), zoals eerder is beschreven16. Correlatiepatronen 2 weken na BCG-vaccinatie waren vergelijkbaar voor heterologe immuniteit-geassocieerde cytokines, maar correlaties tussen getrainde immuniteit-geassocieerde cytokines waren veel zwakker, behalve IL{19}}-responsen. Alles bij elkaar wijzen deze resultaten op gecoördineerde aangeboren immuunactivatie 3 maanden, maar niet 2 weken na BCG-immunisatie in het BCG-getrainde cohort.

Vervolgens hebben we onderzocht of variaties in de cytokineresponsen van het BCG-getrainde cohort geassocieerd waren met veranderingen in TdapIPV adaptieve immuuneindpunten. We onderzochten veranderingen in cytokineproductie 2 weken en 3 maanden na BCG-vaccinatie. We ontdekten dat toenames in heterologe immuniteit-geassocieerde cytokines de neiging hadden om zwak en negatief gecorreleerd te zijn met de primaire eindpunten op zowel 2 weken (aanvullende figuur 10) als 3 maanden na BCG-vaccinatie (figuur 5a). Daarentegen waren toenames in getrainde immuniteit-geassocieerde cytokines 3 maanden na BCG-vaccinatie, met name IL-1 /IL-6 als reactie op LPS-stimulatie, significant positief gecorreleerd met PRN- en FHA-antilichaamresponsen, IFN-productie in respons op PT-stimulatie en totale IgG-geschakelde MBC-responsen (Fig. 5b, c).

In overeenstemming hiermee hebben we geen veranderingen waargenomen in de relatieve overvloed aan aantallen perifere bloedcellen (aanvullende figuur 11a), noch waren veranderingen in cellulaire overvloed 3 maanden na BCG-vaccinatie positief gecorreleerd met pertussis-eindpunten (aanvullende figuur 11b). Verhogingen van IL-1-productie als reactie op LPS-stimulatie (IL1b. LPS) 3 maanden na BCG-vaccinatie vertoonden een sterke associatie met meerdere Tdap-IPV-responsen en werden geselecteerd om te bepalen hoeveel van de variatie van elke respons ze konden verklaren . De totale verklaarde variantie (voorspelde Rsq) voor elke uitkomst werd berekend en veranderingen in IL-1 konden tot 60 procent van de responsvariatie verklaren (Fig. 5d). Over het algemeen benadrukken deze resultaten dat getrainde immuniteitsgerelateerde cytokineresponsen 3 maanden na BCG-vaccinatie gecorreleerd zijn met toenames in kinkhoestspecifieke antilichaamresponsen en IFN-productie, evenals totale IgG-geschakelde MBC-responsen.

DISCUSSIE

Inductie van getrainde immuniteit bij mensen vindt plaats weken tot maanden na BCG-vaccinatie14 en kan de respons op daaropvolgende immunisatie bij mensen beïnvloeden16,17. Hier laten we zien dat getrainde immuniteit die wordt geïnduceerd door BCG-vaccinatie 3 maanden vóór, maar niet gelijktijdig met, een boosterdosis Tdap-IPV, kinkhoest-IgG-responsen verhoogt en pertussis-specifieke cellulaire reacties moduleert. Verschillende studies hebben de interactie-effecten van BCG en andere vaccins onderzocht, waarbij de meeste van deze studies een positief effect van BCG op kinkhoest-immuunresponsen rapporteren20,21,29,30. Voor zover wij weten, heeft echter geen enkele studie tot nu toe de timing van BCG-vaccinatie op de respons op kinkhoest onderzocht of onderzocht welke kenmerken van de door BCG geïnduceerde getrainde immuniteitsrespons verband houden met een verhoogde respons op het vaccin.

Proefpersonen in alle drie de cohorten vertoonden 2 weken na vaccinatie met TdapIPV een humorale anti-kinkhoest- en PRN-plus-B-celrespons. Hoewel PRN-antilichaamresponsen veel hoger waren in het BCG-getrainde cohort, zagen we geen vergelijkbaar patroon in PRN-specifieke B-celresponsen. Dit zou kunnen worden verklaard door een snellere inductie van antilichamen in het BCG-getrainde cohort, dat zich in de loop van de tijd ophoopt vanwege hun lange halfwaardetijd.

Omdat antilichaamconcentraties echter niet vóór 2 weken na vaccinatie werden gemeten, was het niet mogelijk om verschillen in de kinetiek tussen cohorten in te schatten. Naast verhoogde PRN-antilichaamresponsen, ontdekten we ook dat FHA- en PT-antilichaamresponsen hoger waren in het BCG-getrainde cohort. We waren helaas niet in staat om PT- en FHA-specifieke B-celresponsen te meten vanwege de hoge niet-specifieke binding van FHA en PT aan B-cellen. Toch is het veelbelovend dat de totale IgG-MBC-responsen waren verhoogd in het BCG-getrainde cohort en dat deze toenamen gecorreleerd waren met toenamen in antilichaamresponsen. We ontdekten ook dat IFN-responsen als reactie op herstimulatie van kinkhoestantigeen verbeterd waren in het BCG-getrainde cohort. Hoewel deze veranderingen relatief klein waren, zagen we een trend waarbij W2–D0 veranderingen groter waren dan in de andere cohorten. Verdere studies met meer proefpersonen kunnen dit patroon helpen valideren, wat is bevestigd in een muizenstudie19. Evenzo is aangetoond dat neonatale BCG-vaccinatie de Th1-respons op tetanustoxoïd versterkt31.

Verhogingen van kinkhoest-antilichamen, totale IgG MBC-responsen en kinkhoest IFNg-responsen waren sterk met elkaar gecorreleerd in het BCG-getrainde cohort, wat de gecoördineerde activering van effector- en geheugenfuncties suggereert. Bovendien waren toenames in kinkhoest-antilichamen, totale IgG-geschakelde MBC-responsen en IFN als reactie op PT-restimulatie in het BCG-getrainde cohort geassocieerd met aangeboren reacties, in het bijzonder IL-1 en IL-6. Deze resultaten komen overeen met een eerdere humane studie van onze groep waarin we het effect van BCG op griepvaccinatie bestudeerden17. Het belang van de IL-1 /IL{7}}-route als biomarker van getrainde immuniteit is ook benadrukt in een model van experimentele virale infectie na vaccinatie tegen gele koorts16. Over het algemeen hebben we geen correlaties waargenomen tussen bepaalde microbiële stimuli en de primaire uitkomsten, wat suggereert dat algehele veranderingen in cytokine-responsroutes en niet een bepaalde stimulatieconditie verband houden met een verhoogde respons op kinkhoestvaccinatie. Hoewel we verwachten dat de overheersende IL-6- en IL-1-respons op microbiële stimulatie afkomstig is van monocyten en dendritische cellen16, kunnen B-cellen ook bijdragen aan de cytokineproductie32 en we kunnen hun potentiële bijdrage niet uitsluiten.
Een belangrijke vraag was hoe lang door BCG geïnduceerde getrainde immuniteit aanhoudt na vaccinatie. In vitro zijn tekenen van BCG-geïnduceerde getrainde immuniteit bij mensen geïdentificeerd vanaf 2 weken tot 1-jaar na vaccinatie14. Klinische studies bij mensen die tot doel hadden deze bevindingen te vertalen naar in vivo responsiviteit, hebben het observatievenster beperkt tot maximaal 5 weken na BCG-vaccinatie15-17. We hebben een zwakkere inductie waargenomen van de getrainde immuniteit-geassocieerde cytokines IL-6 en IL-1 dan in eerdere studies16, zoals eerder is gemeld21. Batch-to-batch variaties in de productie van het BCG-vaccin kunnen de inductie van getrainde immuniteit beïnvloeden en kunnen het effect verklaren dat we in deze studie hebben waargenomen 33.

Bovendien zijn er ook variaties tussen BCG-stammen waargenomen die van invloed zijn op hun immunogeniciteit en klinische werkzaamheid34-36. Desondanks tonen we niettemin aan dat heterologe IL-1- en IL-6-responsen 3 maanden na BCG-vaccinatie, dwz op het moment van Tdap-IPV-vaccinatie, maar niet 2 weken na BCG-vaccinatie, geassocieerd zijn met versterkte kinkhoest humorale en cellulaire immuniteit. Deze bevindingen impliceren dat getrainde immuniteit zich de afgelopen 2 weken na BCG-vaccinatie blijft ontwikkelen, en benadrukken dat de basale functionele 'reactiviteit' van circulerende aangeboren immuuncellen van cruciaal belang kan zijn voor de ontwikkeling van een krachtigere vaccinrespons.

Deze studie toont aan dat eerdere BCG-vaccinatie de reactie op aP-vaccinantigenen kan verbeteren. Verrassend genoeg hebben we dit effect niet waargenomen voor TET en DIPH. Dit kan worden verklaard doordat alle volwassenen op 9-jarige leeftijd een herhalingsvaccinatie met Td-IPV hadden gekregen, maar niet met aP, zoals aanbevolen in het Rijksvaccinatieprogramma. In overeenstemming hiermee ontdekten we dat de basislijn antilichaamconcentraties van aP-antigenen sterk gecorreleerd waren tussen de proefpersonen in ons onderzoek, maar niet gecorreleerd waren met DIPH en TET, wat suggereert dat humorale immuniteit voor deze componenten niet is gesynchroniseerd met de aP-antigenen (aanvullend). afb. 12). Baseline DIPH- en TET-antilichaamniveaus waren sterk onderling gecorreleerd, wat consistent is met hun gelijktijdige toediening in vaccins. Variaties in reeds bestaande immuniteit tegen verschillende vaccincomponenten kunnen dus een rol spelen in het vermogen van BCG-vaccinatie en getrainde immuniteit om de respons op een Tdap-IPV te beïnvloeden.

Although our study was not designed to investigate vaccine efficacy, a major question is whether the enhanced antibody response that we observed in the BCG-trained cohort may translate into better clinical protection. There is much debate about the correlates of protection against pertussis37. Nonetheless, PT antibodies have previously been used to correlate with clinical protection against disease (>25 IE/ml)29. Met behulp van deze drempel werd bijna volledige seroprotectie bereikt 2 weken na TdapIPV in de BCG-getrainde en BCG plus Tdap-cohorten, terwijl een fractie van de proefpersonen in het Tdap-IPV-cohort niet seroprotected was (aanvullende figuur 13).

Naast antilichamen zijn T-celimmuniteit en in het bijzonder Th1- en Th17-responsen ook benadrukt als belangrijk voor bescherming tegen kinkhoest in diermodellen2,38. We ontdekten dat het BCG-getrainde cohort verhoogde IFN vertoonde als reactie op herstimulatie van kinkhoestantigeen, wat een uitlezing is voor Th1-immuniteit en daarom een ​​verbeterde klinische bescherming tegen kinkhoest kan suggereren. Ten slotte zijn de huidige immunologische eindpunten gericht op het kwantificeren van kinkhoestspecifieke adaptieve immuniteit, zoals T-cel-, B-cel- of humorale responsen, nog niet gevalideerd als immunologische correlaten van bescherming. Er zijn verschillende mogelijkheden om deze kennisleemte te dichten, bijvoorbeeld door het uitvoeren van epidemiologische studies of door gebruik te maken van het recent vastgestelde gecontroleerde humane infectiemodel voor B. kinkhoest39.

Een beperking van onze exploratieve studie is dat de onderzoekspopulatie bestond uit volwassenen die in de kindertijd waren geprimed met het hele-cel-DTP-vaccin, waarvan bekend is dat het de adaptieve respons op kinkhoest tientallen jaren na priming beïnvloedt en de inductie van T-celimmuniteit in reactie op een herhalingsvaccinatie40. Het zal dus belangrijk zijn om te bepalen of onze bevindingen zich vertalen naar kinderen die geboren zijn in het tijdperk van routinematige pediatrische aP-vaccinatie. Omdat we alleen vrouwen hebben opgenomen, is het bovendien belangrijk om te bepalen of er verschillen zijn met mannen. In deze verkennende studie hebben we anti-kinkhoest immunogeniciteitseindpunten gemeten, waaronder antilichaamresponsen, totale en PRN plus B-celresponsen en antigeenspecifieke T-celresponsen. P-waarden werden niet gecorrigeerd voor meervoudige testen vanwege de gerichte aard van de beoordeelde immuunresponsen. Belangrijk is dat deze studie is uitgevoerd op vrijwilligers van West-Europese (Nederlandse) afkomst, en toekomstige studies moeten onderzoeken of vergelijkbare effecten kunnen worden gevonden in populaties met verschillende genetische achtergronden. Een andere beperking is dat slechts een subset van cytokines werd gemeten. Hoewel dit geschikt was voor de specifieke hypothesen die we wilden testen, kan een meer uitgebreide, onbevooroordeelde profilering van cytokine en andere reacties nieuwe inzichten opleveren.

Concluderend rapporteren we in de huidige studie dat BCG-vaccinatie toegediend 3 maanden vóór Tdap-IPV-vaccinatie de kinkhoestimmuniteit aanzienlijk verbetert en dat biomarkers van getrainde immuniteit de meest betrouwbare correlaten zijn van deze verbeterde vaccinatieresponsen. Aanvullende validatiestudies zullen nodig zijn om deze bevindingen te evalueren bij diverse onderzoekspopulaties, en verdere immunologische en genetische studies zijn nodig om de rol van de IL-1- en IL-6-routes mechanistisch te valideren. Al met al zal de afbakening van de basislijn aangeboren immuunfunctie, die kan worden gemoduleerd door BCG, essentieel zijn om te begrijpen hoe vaccin-geïnduceerde adaptieve immuunresponsen kunnen worden geleid naar superieure immunogeniciteit en bescherming tegen ziekte.

METHODEN

Klinische proef

Deze single-center, gerandomiseerde open-label studie werd uitgevoerd in het Radboud Universitair Medisch Centrum (Nijmegen, Nederland) van 2015 maart tot 2 juli01621. Het studieprotocol wordt geregistreerd bij klinische onderzoeken. gov (NCT02771782) en is goedgekeurd door de Medisch Ethische Commissie Arnhem-Nijmegen. Vrijwilligers werden via prikborden en aan de Radboud Universiteit in Nijmegen geworven en kregen een matige vergoeding. Vrijwilligers die niet eerder met BCG of recent met kinkhoestvaccins waren gevaccineerd, werden geïncludeerd. Uitsluitingscriteria waren (i) eerdere BCG-vaccinatie of recente vaccinatie met kinkhoestbevattende vaccins, (ii) allergie voor neomycine, polymyxine of allergische reactie op eerdere vaccinatie met difterie-, tetanus-, kinkhoest- of poliovaccins, (iii) gebruik van systemische medicatie anders dan orale anticonceptiva, en (iv) zwangerschap of voorgeschiedenis van ziekten als gevolg van immunodeficiëntie. De cohortgrootte werd bepaald op basis van eerdere studies uitgevoerd door onze groep waarin we de effecten van BCG-vaccinatie op aangeboren immuunresponsen onderzochten. Randomisatie over de onderzoeksarmen werd uitgevoerd met een op software gebaseerd algoritme. Alle proefpersonen hadden in het eerste levensjaar een voorgeschiedenis van priming met kinkhoest van hele cellen. Vijfenzeventig vrouwelijke vrijwilligers waren inbegrepen. Nadat schriftelijke geïnformeerde toestemming was verkregen, werd bloed verzameld in buizen met ethyleendiaminetetra-azijnzuur (EDTA) of lithiumheparine (LiHep) en werden vaccinaties toegediend. Volledige bloedtellingen werden verkregen met behulp van een Sysmex XN{11}} hematologieanalysator. De proefpersonen kregen BCG Danish 1331 (Staten Serum Institut, Kopenhagen, Denemarken; 0,1 ml intradermaal) en Tdap-IPV (Boostrix Polio, GlaxoSmithKline; 0,5 ml intramusculair). Sera werden tot analyse bewaard bij -20 graden en volbloed werd verwerkt voor verdere analyse zoals hieronder beschreven. De richtlijnen voor Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT) werden gebruikt om dit manuscript voor te bereiden (aanvullende afbeelding 14).

Serologische analyse

Sera werden geanalyseerd op PT-, FHA-, PRN-, TET- en DIPH-specifieke IgG-antilichaamconcentraties met behulp van een multiplex-immunoassay op basis van fluorescerende korrels . Antigenen werden covalent gekoppeld aan verschillende kleurgecodeerde geactiveerde gecarboxyleerde MicroPlex Microspheres (beads) (Luminex, Austin, Texas, VS). De volgende antigenen werden gebruikt voor koppeling: sterk gezuiverd PT (Netherlands Vaccine Institute), FHA (Kaketsuken, Kumamoto, Japan), P.69 PRN tot expressie gebracht en gezuiverd uit een E. coli-construct41, difterietoxoïde (Netherlands Vaccine Institute) en tetanus toxine (T3194, Sigma-Aldrich, Saint Louis, Missouri, VS). Na een wasstap in PBS werden 12,5 × 106 gecarboxyleerde bolletjes/ml geactiveerd in PBS met 2,5 mg 1-ethyl3-({{20}} dimethylaminopropyl)-carbodiimide hydrochloride (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, VS) en 2,5 mg N-hydroxysulfosuccinimide (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, VS). De antigenen voor koppeling werden verdund in PBS tot een concentratie van 10 µg PT, FHA of PRN, 100 µg DT of 25 µg TET per 12,5 x 106 geactiveerde bolletjes en gedurende 2 uur bij kamertemperatuur in het donker geïncubeerd. constante rotatie. Na drie wasstappen werden de antigeen-gekoppelde bolletjes in het donker bewaard in PBS dat 0,03 procent (wt/vol) natriumazide en 1 procent (wt/vol) runderserumalbumine bevatte bij 4 graden tot gebruik. Sera verdund 1/200 en 1/4000 in PBS met 0,1 procent (vol/vol) Tween 20 en 3 procent (gew/vol) BSA werden geïncubeerd met antigeen-gekoppelde korrels in een 96-putjesfilterplaat gedurende 45 minuten bij kamertemperatuur om 19.50 uur in het donker. Referentiesera in een verdunningsreeks, kwaliteitscontrolesera en blanco's werden op elke plaat opgenomen.

De interne referentiestandaard voor kinkhoest werd gekalibreerd tegen WHO 1st IS Part 06/140 en serieel 4-voudig verdund over 6 wells (1/200 tot 1/204800). De interne referentiestandaard voor DIPH en TET is gekalibreerd tegen WHO NIBSC DI-3 en TE-3 en serieel 4-voudig verdund over 8 wells (1/50 tot 1/819200). Na incubatie werden putjes 3 keer gewassen met PBS, gedurende 30 minuten geïncubeerd met R-fycoerythrine-gelabeld anti-humaan IgG-antilichaam van geit (Jackson Immunoresearch Laboratories, West-Grove, PA, VS) en gewassen. Parels werden opgenomen in PBS en mediane fluorescentie-intensiteit (MFI) werd verkregen op een Bio-Plex LX200. MFI werd geconverteerd naar IU/ml door interpolatie van een 5-parameterlogistieke standaardcurve met behulp van Bioplex Manager 6.2-software (Bio-Rad Laboratories, Hercules, Californië, VS) en geëxporteerd naar Microsoft Excel.

PBMC Isolatie, stimulatie en cytokinedetectie

PBMC's werden geïsoleerd door Ficoll-dichtheidsgradiëntcentrifugatie en opnieuw gesuspendeerd bij 5 x 106 / ml in RPMI-kweekmedium (Roswell Park Memorial Institute-medium; Invitrogen, CA, VS) aangevuld met gentamycine, Glutamax (GIBCO) en pyruvaat. In totaal werd 100 µl per putje verdeeld in 96-putjesplaten met ronde bodem (Corning) en gestimuleerd met een van RPMI (negatieve controle), Escherichia coli lipopolysaccharide (LPS; 10 ng/ml, Sigma-Aldrich), gesonificeerde Mycobacterium tuberculosis H37Rv (5 µg/ml), door hitte gedode Staphylococcus aureus (1 × 106 /ml, klinisch isolaat), door hitte gedode Candida albicans (1 × 106 /ml, UC820-stam) en door hitte gedode Bordetella pertussis ( 1 ug/ml, B1917-stam), PT (2 ug/ml), PRN (4 ug/ml, ReagentProteins, PFE-031) en FHA (2 ug/ml). PT en FHA werden ter beschikking gesteld door AM Buisman van het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM, Bilthoven, Nederland). Cellen werden 24 uur bij 37 graden en 5 procent CO2 geïncubeerd voor detectie van IL-1 , IL-6, IL-10 en TNF of 7 dagen voor IFN , IL{{31} } en IL-17. Supernatanten werden bewaard bij -20 graden. Cytokines werden gemeten in PBMC-kweeksupernatanten met behulp van enzym-linked immunosorbent assay (ELISA)-kits van R&D-systemen (IL-1 , TNF, IL17, IL-22) of Sanquin (IL-6, IL -10, IFN ) volgens de instructies van de fabrikant.

B-cel flowcytometrie

B-celkleuring werd rechtstreeks op volbloed uitgevoerd met een antilichaamkleuringspaneel (aanvullende tabel 3) inclusief fluorescerend gemerkt PRN voor de detectie van antigeenspecifieke B-cellen. Om PRN-specifieke B-cellen te labelen, werd PRN (ReagentProteins, PFE-031) geconjugeerd aan fluoresceïne (FITC Antibody labeling kit, Pierce) volgens het protocol van de fabrikant (PRN-FITC). In totaal werd 1-2 ml vers afgenomen volbloed, verzameld in LiHep-buisjes, verdund in FACS-buffer (PBS plus 0.{{10}}9 procent NaN3 plus 0,2 procent runderserumalbumine, Calbiochem) en cellen werden gepelleteerd en vervolgens tweemaal gewassen met FACS-buffer. Cellen werden opnieuw gesuspendeerd in FACS-buffer en vervolgens gedurende 15 minuten gekleurd met de B-cel-fenotypering-antilichaamcocktail, gefixeerd (FACS Lysing, BD Biosciences) en na nog een wasbeurt met FACS-buffer binnen 1 uur na kleuring geanalyseerd. Flowcytometrie van PRN-antigeenspecifieke B-cellen in volbloed werd uitgevoerd op een LSRII (BD Biosciences) flowcytometer met gestandaardiseerde instrumentinstellingen42. Flowcytometriegegevens werden geanalyseerd met Infinicyte (versie 2.0, Cytognos). Per monster werden 2 x 106 cellen verkregen in de lymfocytenpoort (aanvullende figuur 1a). Lymfocyten werden gepoort na het verwijderen van doubletten en puin. B-cellen werden geïdentificeerd als CD45 plus CD19 plus en PRN-FITC-specifieke B-cellen werden geïdentificeerd. Subsets van B-cellen werden geïdentificeerd met behulp van een aangepaste poortstrategie43. We hebben geprobeerd om PT-specifieke B-cellen te detecteren door middel van flowcytometrie, maar we waren niet succesvol vanwege de hoge achtergrond veroorzaakt door niet-specifieke kleuring.

Statistieken

Cytokine- en antilichaamwaarden zijn log10-getransformeerd om rekening te houden met hun scheve verdeling. Analyse van primaire of secundaire uitkomstresponsen werd geanalyseerd in een regressiemodel met gemengde effecten met behulp van het 'lme4' 44 R-pakket. Voor elke uitkomst is de formule voor het model (in R-notatie):

Er zijn vergelijkingen gemaakt met het 'middel' 45R-pakket en we hebben twee contrasten onderzocht. Eerst hebben we onderzocht of de primaire eindpunten significant verschilden in vergelijking met de Tdap-IPV-vaccinatiebasislijn binnen elk cohort (post-vaccinatie-effecten werden gedefinieerd als W2-D0 binnen elk cohort, aanvullende tabel 1). Vervolgens onderzochten we verschillen tussen cohorten in de omvang van die veranderingen (differentiële effecten, aanvullende tabel 2, gedefinieerd als (W2c1 – D{{10}}c1) – ​​(W2c2 – D0 c2) waarbij c1 en c2 verwijzen naar verschillende cohorten voor een bepaalde vergelijking). Veranderingen in heterologe of getrainde immuniteitscytokines in het BCG-getrainde cohort werden op dezelfde manier geanalyseerd. De P-waarden worden gerapporteerd met behulp van de Kenward-Roger vrijheidsgraden-methode. Statistische parameters worden direct gerapporteerd in de figuren en figuurlegenda's. Vanwege de exploratieve onderzoeksopzet en de gerichte immuunresponsen die werden beoordeeld, werd er geen meervoudige testcorrectie uitgevoerd. Er werden paarsgewijze correlaties uitgevoerd met log{21}}veranderingswaarden ten opzichte van de basislijn. De schatting van de variantie verklaard door cytokinemetingen op primaire uitkomstvariabelen werd uitgevoerd met behulp van het R-pakket 'caret' 46. Om rekening te houden met mogelijke overfitting, werd 10 keer herhaald, 4-voudige kruisvalidatie uitgevoerd. We analyseerden seroprotectieve antilichaamtiters tegen PT, TET of DIPH met een Fisher exact-test. Associaties tussen seroprotectiestatus en cohort werden bepaald door residuen van een chikwadraattest te onderzoeken. Drempelwaarden voor seroprotectie tegen PT waren 25 IE/ml18 en 0,1 IE/ml voor DIPH en TET37).

Rapportage samenvatting

Meer informatie over het onderzoeksontwerp is beschikbaar in de Nature Research Reporting Summary die aan dit artikel is gekoppeld.

BESCHIKBAARHEID VAN DATA

De gegevens die de bevindingen van deze studie ondersteunen, zijn op redelijk verzoek verkrijgbaar bij de corresponderende auteur.

BESCHIKBAARHEID CODE

De R-code die de bevindingen van dit onderzoek ondersteunt, is op redelijk verzoek verkrijgbaar bij de corresponderende auteur.

REFERENTIES

1. Tan, T. et al. Pertussis over de hele wereld: recente epidemiologische trends van 2000 tot 2013. Pediatr. Infecteren. Dis. J. 34, e222-e232 (2015).

2. Warfel, JM, Zimmerman, LI & Merkel, TJ Acellulaire kinkhoestvaccins beschermen tegen ziekten, maar voorkomen infectie en overdracht niet in een niet-menselijk primatenmodel. Proc. Natl Acad. Wetenschap. VS 111, 787-792 (2014).

3. Huang, LM et al. Reacties op primaire en een boosterdosis van acellulaire, component- en hele-cel kinkhoestvaccins begonnen op de leeftijd van 2 maanden. Vaccin 14, 916-922 (1996).

4. Klein, NP, Bartlett, J., Rowhani-Rahbar, A., Fireman, B. & Baxter, R. Afnemende bescherming na vijfde dosis acellulair kinkhoestvaccin bij kinderen. Nieuw Engels. J Med. 367, 1012-1019 (2012).

5. Misegades, LK et al. Associatie van kinkhoest bij kinderen met ontvangst van 5 doses kinkhoestvaccin tegen de tijd sinds de laatste vaccindosis, Californië, 2010. JAMA 308, 2126-2132 (2012).

6. Hendrikx, LH, Berbers, GA, Veenhoven, RH, Sanders, EA & Buisman, AM IgG-responsen na boostervaccinatie met verschillende kinkhoestvaccins bij Nederlandse kinderen van 4 jaar: effect van vaccinantigeengehalte. Vaccin 27, 6530-6536 (2009).

7. Misiak, A. et al. De toevoeging van een TLR7-agonist aan een acellulair kinkhoestvaccin verbetert de Th1- en Th17-responsen en beschermende immuniteit in een muismodel. Vaccin 35, 5256-5263 (2017).

8. Dunne, A. et al. Een nieuwe TLR2-agonist van Bordetella pertussis is een krachtig adjuvans dat beschermende immuniteit bevordert met een acellulair kinkhoestvaccin. Mucosaal Immunol. 8, 607-617 (2015).

9. Sugai, T. et al. Een CpG-bevattend oligodeoxynucleotide als een efficiënt adjuvans dat de Th1/Th2-immuunrespons in het difterie-tetanus-kinkhoest-vaccin tegengaat. Vaccin 23, 5450-5456 (2005).

10. Colditz, GA et al. Werkzaamheid van het BCG-vaccin bij de preventie van tuberculose. Meta-analyse van de gepubliceerde literatuur. JAMA 271, 698-702 (1994).

11. Kristensen, I., Aaby, P. & Jensen, H. Routinematige vaccinaties en overleving van kinderen: een vervolgonderzoek in Guinee-Bissau, West-Afrika. BMJ 321, 1435-1438 (2000).

12. Hirve, S. et al. Niet-specifieke en sekse-differentiële effecten van vaccinaties op de overleving van kinderen op het platteland van West-India. Vaccin 30, 7300-7308 (2012).

13. Aaby, P. et al. Gerandomiseerde studie van BCG-vaccinatie bij de geboorte van kinderen met een laag geboortegewicht: gunstige niet-specifieke effecten in de neonatale periode? J. Infecteren. Dis. 204, 245-252 (2011).

14. Netea, MG et al. Getrainde immuniteit: een programma van aangeboren immuungeheugen bij gezondheid en ziekte. Wetenschap 352, aaf1098 (2016).

15. Lopen, J. et al. Uitkomsten van gecontroleerde menselijke malaria-infectie na BCG-vaccinatie. Nat. gemeenschappelijk. 10.874 (2019).

16. Arts, RJW e.a. BCG-vaccinatie beschermt tegen experimentele virale infectie bij mensen door de inductie van cytokines geassocieerd met korrelige immuniteit. Cell Host Microbe 23, 89-100 e105 (2018).

17. Leentjens, J. et al. BCG-vaccinatie verbetert de immunogeniciteit van daaropvolgende griepvaccinatie bij gezonde vrijwilligers: een gerandomiseerde, placebogecontroleerde pilotstudie. J. Infecteren. Dis. 212, 1930-1938 (2015).

18. Zimmermann, P. & Curtis, N. De invloed van BCG op vaccinresponsen - een systematische review. Expert Rev. Vaccins 17, 547-554 (2018).

19. Broset, E. et al. BCG-vaccinatie verbetert de DTaP-immuunrespons bij muizen en wordt geassocieerd met een lagere incidentie van kinkhoest in ecologische epidemiologische studies. EBioMedicine 65, 103254 (2021).

20. Aaby, P., Andersen, A., Ravn, H. & Zaman, K. Gelijktijdige toediening van BCG- en difterie-tetanus-kinkhoest (DTP) -vaccinaties kan de kindersterfte meer verminderen dan het WHO-schema van BCG eerst en dan DTP. Een heranalyse van demografische surveillancegegevens van het platteland van Bangladesh. EBioMedicine 22, 173-180 (2017).

21. Blok, BA et al. Interactie, niet-specifieke, immunologische effecten van bacillus kalmette-guerin en tetanus-difterie-kinkhoest geïnactiveerde poliovaccinaties: een verkennend, gerandomiseerd onderzoek. Clin. Infecteren. Dis. 70, 455-463 (2020).

22. Aaby, P., Ravn, H., Fisker, AB, Rodrigues, A. & Benn, CS Is difterie-tetanus-kinkhoest (DTP) geassocieerd met verhoogde vrouwelijke sterfte? Een meta-analyse die de hypothesen van geslachtsdifferentiële niet-specifieke effecten van het DTP-vaccin test. Trans. R Soc. Trop. Med. hyg. 110, 570-581 (2016).

23. van der Lee, S. et al. Verhoogde mate van acquisitie van Bordetella pertussis bij adolescenten tijdens de epidemie van 2012 in Nederland en bewijs voor langdurige persistentie van antilichamen na infectie. Euro Surveillance. https://doi.org/10.2807/1560-7917. ES.2017.22.47.17-00011 (2017).

24. Berbers, G. et al. Circulatie van kinkhoest en slechte bescherming tegen difterie bij volwassenen van middelbare leeftijd in 18 Europese landen. Nat. gemeenschappelijk. 12, 2871 (2021). 25. van Gageldonk, PG, van Schaijk, FG, van der Klis, FR & Berbers, GA Ontwikkeling en validatie van een multiplex immunoassay voor de gelijktijdige bepaling van serumantilichamen tegen Bordetella pertussis, difterie en tetanus. J. Immunol. Methoden 335, 79-89 (2008).

26. Schure, RM et al. T-celresponsen voor en na de vijfde opeenvolgende acellulaire kinkhoestvaccinatie bij 4-jarige Nederlandse kinderen. Clin. Vaccin Immunol. 19, 1879-1886 (2012).

27. Mathurin, KS, Martens, GW, Kornfeld, H. & Welsh, RM CD4 T-celgemedieerde heterologe immuniteit tussen mycobacteriën en pokkenvirussen. J. Virol. 83, 3528-3539 (2009).

28. Lertmemongkolchai, G., Cai, G., Hunter, CA & Bancroft, GJ Bystander-activering van CD8 plus T-cellen draagt ​​bij aan de snelle productie van IFN-gamma als reactie op bacteriële pathogenen. J. Immunol. 166, 1097-1105 (2001).

29. Zimmermann, P. et al. De invloed van neonatale Bacille Calmette-Guerin (BCG) immunisatie op heterologe vaccinresponsen bij zuigelingen. Vaccin 37, 3735-3744 (2019).

30. Ritz, N., Mui, M., Balloch, A. & Curtis, N. Niet-specifiek effect van Bacille CalmetteGuerin-vaccin op de immuunrespons op routinematige immunisaties. Vaccin 31, 3098-3103 (2013).

31. Libraty, DH et al. Neonatale BCG-vaccinatie wordt in verband gebracht met een verbeterde T-helper 1-immuunrespons op heterologe zuigelingenvaccins. Proeven Vaccinol. 3, 1–5 (2014). 32. du Plessis, WJ et al. De functionele respons van B-cellen op antigene stimulatie: een voorlopig rapport van latente tuberculose. PLoS EEN 11, e0152710 (2016).

33. Biering-Sorensen, S. et al. Variatie van groei in de productie van het BCG-vaccin en de associatie met de immuunrespons. Een observationele studie binnen een gerandomiseerde trial. Vaccin 33, 2056-2065 (2015).

34. Ru, H. et al. De impact van Genome Region of Difference 4 (RD4) op mycobacteriële virulentie en BCG-werkzaamheid. Voorkant. Cel. Infecteren. Microbiol. 7, 239 (2017). 35. Cho, T. et al. Een overzicht van het BCG-vaccin en andere benaderingen voor de uitroeiing van tuberculose. Brommen. Vaccin. Immuno. 17, 2454-2470 (2021).

36. Brosch, R. et al. Genoomplasticiteit van BCG en impact op de werkzaamheid van vaccins. Proc. Natl Acad. Wetenschap. VS 104, 5596-5601 (2007).

37. Plotkin, SA Correlaten van bescherming geïnduceerd door vaccinatie. Clin. Vaccin. Immunol. 17, 1055-1065 (2010).

38. Ross, PJ et al. De relatieve bijdrage van Th1- en Th17-cellen in adaptieve immuniteit tegen Bordetella pertussis: naar het rationele ontwerp van een verbeterd acellulair kinkhoestvaccin. PLoS Pathhog. 9, e1003264 (2013).

39. de Graaf, H. et al. Onderzoek naar kolonisatie en immuniteit van Bordetella pertussis: protocol voor een intramuraal gecontroleerd menselijk infectiemodel. BMJ Open 7, e018594 (2017).

40. da Silva Antunes, R. et al. Th1/Th17-polarisatie blijft bestaan ​​na kinkhoestvaccinatie met hele cellen ondanks herhaalde acellulaire boosters. J Clin. Onderzoeken 128, 3853-3865 (2018).

41. Hijnen, M., van Gageldonk, PG, Berbers, GA, van Woerkom, T. & Mooi, FR De Bordetella pertussis virulentiefactor P.69 pertactine behoudt zijn immunologische eigenschappen na overproductie in Escherichia coli. Eiwit Expr. Purif. 41, 106-112 (2005).

42. Kalina, T. et al. EuroFlow-standaardisatie van flowcytometer-instrumentinstellingen en immunofenotyperingsprotocollen. Leukemie 26, 1986-2010 (2012).

43. Blanco, E. et al. Leeftijdsgebonden verdeling van normale subsets van B-cellen en plasmacellen in perifeer bloed. J. Allergiekliniek. Immunol. 141, 2208-2219. e2216 (2018).

44. Bates, D., Machler, M., Bolker, BM & Walker, SC Aanpassing van lineaire modellen met gemengde effecten met lme4. J Stat. Softw. 67, 1-48 (2015).

45. Lenth, R. Emmeans: geschatte marginale gemiddelden, oftewel kleinste kwadraten, gemiddelden (2018).

46. ​​Kuhn, M. Voorspellende modellen bouwen in R met behulp van het dakje-pakket. J Stat. Softw. 28, 1–26 (2008).

DANKBETUIGINGEN

We willen Anne-Marie Buisman (RIVM) bedanken voor het leveren van de PT- en FHA-antigenen die zijn gebruikt voor PBMC-herstimulatie-experimenten. We danken alle vrijwilligers die hebben deelgenomen aan de proef. Dit werk werd ondersteund door het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM), Nederland (SPR-project S112200). MGN werd ondersteund door een ERC Advanced Grant (#833247) en een Spinoza-beurs van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek.

BIJDRAGEN VAN DE AUTEUR

Conceptualisering: BAB, MGN, RvC en DAD; methodologie: ES, MJE, GAMB, PGMvG, BAB en LCJdB; onderzoek: ES, MJE, GAMB, PGMvG, BAB, LCJdB en JG; formele analyse: JG; schrijven-origineel ontwerp: JG en DAD; schrijvenrecensie en redactie: alles.

CONCURRERENDE BELANGEN

MGN heeft een patent in Nanobiology om getrainde immuniteit te remmen onder licentie van TTxD, en een patent in nanobiologie om getrainde immuniteit te stimuleren onder licentie van TTxD. Alle andere auteurs rapporteren geen potentiële conflicten. Alle auteurs hebben het ICMJE-formulier voor openbaarmaking van potentiële belangenconflicten ingediend.

EXTRA INFORMATIE

Aanvullende informatie De online versie bevat aanvullend materiaal dat beschikbaar is op https://doi.org/10.1038/s41541-022-00438-4.

Correspondentie en verzoeken om materiaal dienen te worden gericht aan Dimitri A. Diavatopoulos.

Herdrukken en toestemmingsinformatie zijn beschikbaar op http://www.nature.com/reprints

Noot van de uitgever Springer Nature blijft neutraal over jurisdictieclaims in gepubliceerde kaarten en institutionele voorkeuren.

Vrije toegang

Dit artikel is gelicenseerd onder een Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie, die het gebruik, delen, aanpassen, distribueren en reproduceren in elk medium of formaat toestaat, zolang je de oorspronkelijke auteur(s) op gepaste wijze vermeldt ) en de bron, geef een link naar de Creative Commons-licentie en geef aan of er wijzigingen zijn aangebracht. De afbeeldingen of ander materiaal van derden in dit artikel zijn opgenomen in de Creative Commons-licentie van het artikel, tenzij anders aangegeven in een kredietlijn bij het materiaal. Als materiaal niet is opgenomen in de Creative Commons-licentie van het artikel en uw beoogde gebruik niet is toegestaan ​​door wettelijke voorschriften of het toegestane gebruik overschrijdt, moet u rechtstreeks toestemming krijgen van de houder van het auteursrecht.

For more information:1950477648nn@gmail.com