Mae Imiwnedd Hyfforddedig a achosir gan BCG yn Gwella Ymatebion Brechu Pertwsis Agellog mewn Hap-dreial Clinigol Ymchwiliol

RHAGARWEINIAD

Mae pertwsis yn glefyd anadlol acíwt trosglwyddadwy iawn a achosir gan y bacteriwm Bordetella pertwsis ac mae wedi ailymddangos fel mater iechyd cyhoeddus difrifol er gwaethaf derbyniad uchel o'r brechlyn1. Am flynyddoedd, rheolwyd y clefyd mewn gwledydd diwydiannol trwy frechu â brechlynnau pertwsis celloedd cyfan (wPs) a roddwyd ar waith yn y 1940au. Roedd y brechlynnau hyn yn hynod effeithiol ac wedi ysgogi amddiffyniad hirdymor.

Fodd bynnag, arweiniodd pryderon ynghylch adweithedd a diogelwch uchel at eu disodli yn y 1990au-2000au gan frechlynnau pertwsis angellog (aPs). Cyflwynwyd brechlynnau atgyfnerthu aP, gan gynnwys brechlynnau cyfunol sy’n cynnwys tetanws a difftheria toxoid (Tdap) naill ai gyda neu heb poliofeirws anweithredol (IPV) (Tdap-IPV), yn fuan wedi hynny. Mae brechlynnau aP bellach yn cael eu defnyddio'n helaeth i hybu imiwnedd mewn plant cyn-ysgol, y glasoed, ac oedolion. Er gwaethaf y mesurau hyn a'u proffil diogelwch gwell, mae astudiaethau lluosog wedi dangos bod imiwnedd ysgogedig yn parhau i fod yn is-optimaidd2 a'i fod yn pylu dros amser3. At hynny, mae hyd yr amddiffyniad ar ôl dosau aP ailadroddus yn lleihau'n raddol 4-6. Mae'r angen cynyddol am strategaethau brechu newydd a gwell wedi arwain at archwilio cymhorthion newydd sy'n targedu imiwnedd cynhenid ​​​​ac yn gwella imiwnedd penodol i APS7-9.

Gall brechlynnau cyfuno hybu imiwnedd. Mae brechlynnau cyfun yn gyfuniad o nifer o wahanol frechlynnau atal clefydau sy'n darparu amddiffyniadau lluosog i gleifion ar yr un pryd, gan leihau'r straen a'r boen o dderbyn pigiadau lluosog. Ar yr un pryd, gall y brechlyn cyfuniad hefyd wella imiwnedd y rhai sydd wedi'u brechu, oherwydd gall ysgogi mwy o ymatebion imiwn a chynhyrchu mwy o wrthgyrff a chelloedd imiwnedd, gan wella'r gallu i atal llawer o wahanol glefydau yn effeithiol. Mae gwella imiwnedd yn bwysig iawn yn ein bywyd bob dydd. Gall cistanche wella imiwnedd. Gall y polysacaridau mewn cig reoleiddio ymateb imiwn y system imiwnedd ddynol, gwella gallu straen celloedd imiwnedd, a gwella effaith sterileiddio celloedd imiwnedd.

Cliciwch i ddysgu beth yw cistanche

Mae brechlyn Bacille Calmette-Guérin (BCG) yn amddiffyn rhag heintiau mycobacteriaidd fel twbercwlosis10, yn ogystal ag amddiffyniad rhag heintiadau eilaidd â phathogenau digyswllt mewn modelau llygoden1. Mewn pobl, mae'r effeithiau buddiol amhenodol hyn wedi'u cysylltu â llai o farwolaethau babanod11,12 ac wedi'u dilysu mewn hap-dreialon clinigol10,13. Mae BCG yn achosi newidiadau hirdymor mewn celloedd imiwnedd cynhenid ​​​​sy'n gwella eu hymatebolrwydd i ysgogiad â phathogenau nad ydynt yn gysylltiedig. Mae'r broses hon a elwir yn imiwnedd hyfforddedig, yn cynnwys ailraglennu epigenetig o monocytau ac yn parhau am hyd at flwyddyn ar ôl y brechiad BCG14. Mae perthnasedd clinigol imiwnedd hyfforddedig wedi'i ddangos mewn bodau dynol trwy astudiaethau sy'n defnyddio BCG fel y prototeip ar gyfer sefydlu imiwnedd hyfforddedig a brechu neu haint dynol arbrofol fel aflonyddiad imiwnedd eilaidd15-17. Mae tystiolaeth gronnus bod brechiad BCG yn modiwleiddio ymatebion imiwn addasol i frechlynnau. Ymhlith wyth astudiaeth a werthuswyd mewn adolygiad diweddar, dangosodd pump ymatebion digrif mwy penodol i frechlyn18.

Mae ymdrechion i amlinellu effeithiau rhyngweithiol brechlynnau BCG a pertwsis yn awgrymu y gallai imiwnedd hyfforddedig a achosir gan BCG gael effaith gadarnhaol ar yr ymateb imiwn i pertwsis. Mewn llygod, roedd brechiad blaenorol gyda BCG wedi gwella Th1 ac ymatebion imiwn humoral yn dilyn brechiad AP, ond nid brechiad wP19. Mewn bodau dynol, dangosodd un astudiaeth ar raddfa boblogaeth fod cyd-weinyddu BCG â brechiad pertwsis wedi lleihau marwolaethau ymhlith babanod20 o gymharu â derbyn y brechlynnau yn olynol. Hyd y gwyddom, nid oes unrhyw astudiaeth hyd yma wedi ymchwilio mewn astudiaeth ar hap dan reolaeth a yw imiwnedd hyfforddedig yn modiwleiddio ymatebion imiwn i frechlynnau pertwsis neu wedi cymharu amseriad rhoi brechiad BCG o'i gymharu ag ail frechiad neu her.

Yma, gwnaethom brofi a yw brechiad BCG yn effeithio ar yr ymateb imiwn addasol i frechiad, ac a yw imiwnedd hyfforddedig yn gysylltiedig â'r ymatebion hynny. Rydym yn dangos bod imiwnedd hyfforddedig a achosir gan BCG yn gwella gwrthgyrff penodol i aP, ymatebion celloedd Th1 sy'n benodol i aP, a chyfanswm ymatebion celloedd B cof 2 wythnos ar ôl imiwneiddio Tdap-IPV. Roedd cydberthynas gadarnhaol rhwng y codiadau hyn a mwy o fiofarcwyr imiwnedd hyfforddedig, gan gynnwys IL-1 ac IL-6. Mae ein canfyddiadau’n amlygu rôl imiwnedd hyfforddedig a achosir gan frechiad BCG o ran cryfhau imiwnedd i frechlynnau pertwsis.

CANLYNIADAU

Astudiaeth dylunio

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 IU/ml), sy'n arwydd o haint diweddar gyda pertwsis23,24 (Ffig. 1a).

Er mwyn nodi newidiadau yn ymateb brechlyn TdapiPV sy'n gysylltiedig ag imiwnedd hyfforddedig, derbyniodd y garfan "hyfforddedig BCG" BCG 3 mis cyn TdapIPV. Fe wnaethom hefyd gynnwys dwy garfan reoli i gyfrif am amseriad y brechiad BCG. Derbyniodd y garfan "BCG plus Tdap" y ddau frechiad yn yr aelodau gyferbyn ar yr un pryd, a chafodd y garfan "Tdap-IPV" Tdap-IPV yn gyntaf a BCG 3 mis yn ddiweddarach (Ffig. 1b). Casglwyd gwaed ar sawl pwynt amser cyn ac ar ôl y brechiadau. Diffinnir stampiau amser mewn perthynas â llinell sylfaen y brechiad Tdap-IPV (-M3=3 mis ynghynt, -M3 plws W2 = 3 misoedd ynghynt plws 2 wythnos, D0=gwaelodlin Tdap-IPV neu brechiadau cydamserol BCG a Tdap-IPV, W2=2 wythnos wedi hynny, M3 a W2=3 mis a 2 wythnos wedi hynny, Y1=1 flwyddyn wedi hynny). Nodwyd canlyniadau cynradd fel cynnydd mewn ymatebion imiwn addasol 2 wythnos neu flwyddyn ar ôl y brechiad Tdap-IPV.

Yn gyfan gwbl, fe wnaethom asesu 31 o ganlyniadau imiwnolegol ar draws tair carfan frechu. Defnyddiasom imiwnoblecs amlblecs seiliedig ar gleiniau i fesur crynodiadau gwrthgyrff IgG yn erbyn tocsin pertwsis antigens pertwsis (PT), haemagglutinin ffilamentaidd (FHA), pertactin (PRN), yn ogystal â tocsoid difftheria (DIPH) a thocsin tetanws (TET)25. Mesurwyd cyfanswm celloedd B cell a PRN-benodol yn uniongyrchol yn y gwaed cyfan gan cytometreg llif gan ddefnyddio PRN wedi'i labelu'n fflwroleuol (Ffig Atodol 1). Mesurwyd ymatebion celloedd T Th1 a Th17 yn erbyn antigenau pertwsis trwy ysgogi celloedd mononiwclear gwaed ymylol (PBMCs) gyda naill ai PRN, PT, neu FHA am 7 diwrnod a mesur IFN , IL22, ac IL-17 wedi'u secretu gan ELISA26.

Mae brechiad BCG yn gwella ymatebion cytocin celloedd imiwnedd i ysgogiadau nad ydynt yn gysylltiedig, ffenomen sydd wedi'i hegluro gan ddau fecanwaith biolegol gwahanol. Gelwir y broses gyntaf yn imiwnedd heterologaidd ac mae'n dibynnu ar actifadu amhenodol celloedd T27,28. Mae'r ail broses a elwir yn imiwnedd hyfforddedig, yn arwain at gynhyrchu mwy o cytocinau prolidiol gan gelloedd imiwnedd cynhenid14. Fe wnaethom ddiffinio canlyniadau eilaidd ar gyfer y garfan a hyfforddwyd gan BCG fel newidiadau yng nghynhyrchiant cytocinau PBMCs yn dilyn ysgogiad gyda Candida albicans a laddwyd gan wres (C_alb), Staphylococcus aureus (S_aur), Bordetella pertussis (Bp) , neu lipopolysaccharid (LPS). Fel mewn astudiaethau blaenorol16,21, fe wnaethom feintioli cytocinau Th1/ 17 IFN , IL-22, neu IL-17 ar ôl 7 diwrnod fel allddarlleniad ar gyfer imiwnedd heterologaidd, neu sytocinau sy'n deillio o monocyte IL-10 , IL-6, IL-1 , neu TNF ar ôl 24 awr fel darlleniad ar gyfer imiwnedd hyfforddedig (Ffig. 1b). Cynhyrchu cytocin mewn ymateb i sonigedig Mycobacterium tuberculosis (Mtb) ei fesur i fesur imiwnedd gwrth-mycobacterial.

Mae brechiad BCG blaenorol yn gwella ymatebion imiwn addasol a achosir gan Tdap-IPV

Er mwyn mesur effeithiau imiwnedd hyfforddedig ar frechu Tdap-IPV, ar gyfer pob pwynt terfyn cynradd, lluniwyd model effeithiau cymysg llinol gydag amser sampl, aelodaeth carfan, yn ogystal â rhyngweithio amser a charfan fel covariates. Archwiliwyd dau wrthgyferbyniad gennym: (i) gwahaniaethau o gymharu â gwaelodlin (D0) o fewn pob carfan (effeithiau ôl-frechu, Tabl Atodol 1), a (ii) gwahaniaethau rhwng carfanau ym maint y newidiadau hynny (gwahanol effeithiau, Tabl Atodol 2). Cynyddodd pob carfan gynnydd sylweddol mewn ymatebion gwrthgyrff i’r pum antigen yn dilyn imiwneiddio Tdap-IPV. Arhosodd crynodiadau gwrthgyrff yn uwch na'r llinell sylfaen hyd at flwyddyn ar ôl y brechiad (Y1), ac eithrio TET, a oedd wedi lleihau yn y carfannau BCGtrained a BCG plus Tdap (Ffig Atodol 2a).

Roedd pob carfan wedi cynyddu'n sylweddol nifer y celloedd PRN a B sy'n cylchredeg 2 wythnos ar ôl imiwneiddio, a oedd yn bennaf yn gelloedd cof B (MBCs) (Ffig Atodol 3a). Ni welsom wahaniaethau rhwng carfannau (Tabl Atodol 2 a Ffigwr Atodol 3b). O'i gymharu â'r garfan Tdap-IPV, dangosodd y garfan a hyfforddwyd gan BCG newidiadau plygiad llinell sylfaen-normaledig gwell1{{10}} newidiadau plyg (W2/D0) ar gyfer ymatebion IgG ar gyfer PT, FHA, a PRN. Gwelwyd patrwm tebyg wrth gymharu'r ymatebion hyn i'r garfan BCG a Tdap (Ffig. 2a). Gwelsom hefyd grynodiadau uchel o IgG pertwsis-benodol yn y garfan a hyfforddwyd gan BCG bythefnos ar ôl y brechiad (Ffigur Atodol 2b), er bod y gwahaniaeth yn y gwerthoedd absoliwt yn llai amlwg na'r gwahaniaeth yn y codiadau sy'n gymharol â'r llinell sylfaen yn D0.

Ymhellach, dangosodd pynciau yn y garfan a hyfforddwyd gan BCG gynnydd sylweddol yng nghyfanswm ymatebion yr MBC, gan gynnwys MBCs cyfnewid dosbarth IgG (Ffig. 2b a Ffig. Atodol 4). Roedd pynciau yn y garfan a hyfforddwyd gan BCG hefyd yn dangos secretiad IFN uchel mewn ymateb i ysgogiad gyda phob un o'r tri antigen pertwsis. I'r gwrthwyneb, gwelwyd cynnydd sylweddol ar gyfer un antigen pertwsis yn y garfan Tdap-IPV (PT) a dau antigen pertwsis yn y garfan BCG ynghyd â Tdap (PT a FHA, Ffig. 2c a Ffig. 5 Atodol). Gwelsom hefyd duedd lle'r oedd cynnydd mewn cynhyrchiant IFNg yn uwch yn y garfan a hyfforddwyd gan BCG nag yn y carfannau eraill, er na chyrhaeddodd hyn arwyddocâd ystadegol (Tabl Atodol 2 a Ffig Atodol 5b). Roedd ymatebion IL-22 ac IL-17 penodol i Pertwsis yn wan ar gyfer pob carfan (Tabl Atodol 1). Gyda'i gilydd, mae'r canfyddiadau hyn yn cyfeirio at well ymatebion gwrthgorff sy'n benodol i'r pertwsis, gwell ymatebion MBC wedi'u cyfnewid gan IgG, ac ymatebion IFN ehangach sy'n benodol i'r pertwsis yn y garfan a hyfforddwyd gan BCG o'i gymharu â'r ddwy garfan arall.

Archwiliwyd y berthynas rhwng y cynnydd mewn canlyniadau cynradd a gafodd eu gwella yn y garfan a hyfforddwyd gan BCG. Ar gyfer y dadansoddiad archwiliadol hwn, cyfrifwyd cydberthynas rhwng gwrthgyrff, celloedd B, a cytocinau ar gyfer pob carfan. Roedd y garfan a hyfforddwyd gan BCG yn dangos llawer o gydberthnasau cadarnhaol arwyddocaol a meintiol cryfach rhwng yr ymatebion hyn, tra bod carfannau Tdap-IPV a BCG ynghyd â Tdap yn dangos cydberthnasau gwannach neu wrthdro, gyda'r patrwm cryfaf yn cyfateb i newidiadau mewn ymatebion IFN (Ffig. 3a). Roedd cyfernodau cydberthynas rhwng ymatebion yn y BCGtrained yn sylweddol fwy na'r rhai yn y carfannau rheoli, gan gyfeirio'n gyfan gwbl at sefydlu ymateb imiwn addasol addasol mwy cydgysylltiedig pertwsis yn y garfan a hyfforddwyd gan BCG (Ffig. 3b).

Mae cynhyrchu cytocin IL-1 ac IL-6 yn gysylltiedig ag ymatebion imiwn addasol pertwsis-benodol

Dangosodd y garfan a hyfforddwyd gan BCG gyfanswm gwell ymatebion MBC a newidiwyd gan IgG ac IFN pertwsis-benodol. Ar ben hynny, o gymharu â'r carfannau Tdap-IPV a BCG plus Tdap, roedd y garfan a hyfforddwyd gan BCG hefyd yn dangos ymatebion gwrthgyrff pertwsis uwch. Gan y gall brechu BCG mewn bodau dynol gynyddu cynhyrchiant cytocin mewn celloedd imiwnedd sy’n cylchredeg mewn ymateb i ysgogiad heterologaidd, wythnosau i fisoedd ar ôl brechu27, gwerthuswyd a oedd yr ymatebion cytocin hyn a achosir gan BCG yn gysylltiedig â newidiadau mewn ymatebion imiwn pertwsis-benodol yn dilyn brechiad Tdap-IPV. Pythefnos a 3 mis ar ôl y brechiad BCG, cafwyd ymateb gwrth-mycobacteriaidd sylweddol uwch a nodweddwyd gan gynnydd mewn cynhyrchiant IL-22 ac IFN o gymharu â llinell sylfaen brechu BCG (Ffigur Atodol 6a, b).

Yn gyffredinol, ni ddangosodd y garfan a hyfforddwyd gan BCG gynhyrchiad cynyddol o imiwnedd heterologaidd na chytocinau hyfforddedig cysylltiedig ag imiwnedd, fel y sylwyd yn flaenorol (Ffigurau Atodol 6 ac 8)21. Fodd bynnag, gan fod sefydlu cynhyrchu cytocin yn amrywio rhwng unigolion, fe wnaethom gyfrifo newidiadau rhwng 2 wythnos ar ôl BCG a 3 mis ar ôl BCG o gymharu â gwaelodlin BCG (Ffigurau Atodol 7 a 9). Cyfrifwyd cydberthnasau Pearson i bennu cryfder y cysylltiad rhwng y mesuriadau hyn ar bob pwynt amser. Dri mis ar ôl y brechiad BCG, hy ar waelodlin Tdap-IPV, roedd cydberthynas uchel rhwng ymatebion cytocinau i ysgogiad in vitro. Roedd cydberthynas negyddol rhwng ymatebion cytocin sy'n gysylltiedig ag imiwnedd heterologaidd ag ymatebion cytocinau hyfforddedig sy'n gysylltiedig ag imiwnedd, ac ymhlith y rheini, roedd cydberthynas rhwng IL-6 ac IL-1 gryfaf (Ffig. 4), fel y disgrifiwyd yn flaenorol16. Roedd patrymau cydberthynas bythefnos ar ôl y brechiad BCG yn debyg ar gyfer cytocinau heterologaidd sy'n gysylltiedig ag imiwnedd ond roedd cydberthynasau rhwng cytocinau hyfforddedig cysylltiedig ag imiwnedd yn llawer gwannach, ac eithrio ymatebion IL-10. Gyda'i gilydd, mae'r canlyniadau hyn yn pwyntio at actifadu imiwnedd cynhenid ​​​​cydlynol 3 mis, ond nid 2 wythnos ar ôl imiwneiddio BCG yn y garfan a hyfforddwyd gan BCG.

Nesaf, fe wnaethom archwilio a oedd amrywiadau yn ymatebion cytocin y garfan a hyfforddwyd gan BCG yn gysylltiedig â newidiadau mewn pwyntiau terfyn imiwnedd addasol TdapIPV. Fe wnaethom archwilio newidiadau mewn cynhyrchu cytocin 2 wythnos a 3 mis ar ôl y brechiad BCG. Gwelsom fod cynnydd mewn cytocinau heterologaidd sy'n gysylltiedig ag imiwnedd yn tueddu i fod yn wan, ac yn negyddol, yn cydberthyn â'r pwyntiau terfyn cynradd yn y ddwy wythnos (Ffig Atodol 10) a 3 mis ar ôl y brechiad BCG (Ffig. 5a). Mewn cyferbyniad, roedd cynnydd mewn cytocinau hyfforddedig cysylltiedig ag imiwnedd 3 mis ar ôl y brechiad BCG, yn enwedig IL-1 /IL-6 mewn ymateb i ysgogiad LPS, yn cydberthyn yn sylweddol gadarnhaol ag ymatebion gwrthgyrff PRN a FHA, cynhyrchu IFN yn ymateb i ysgogiad PT, a chyfanswm ymatebion MBC wedi'u newid gan IgG (Ffig. 5b, c).

Yn unol â hyn, ni wnaethom arsylwi newidiadau yn y doreth cymharol o niferoedd celloedd gwaed ymylol (Atodol Ffig. 11a), ac nid oedd newidiadau mewn amlder cellog 3 mis ar ôl brechiad BCG cydberthyn yn gadarnhaol â endpoints pertwsis (Atodol Ffig. 11b). Roedd cynnydd mewn cynhyrchu IL-1 mewn ymateb i ysgogiad LPS (IL1b. LPS) 3 mis ar ôl y brechiad BCG yn dangos cysylltiad cryf ag ymatebion Tdap-IPV lluosog a chafodd ei ddewis i bennu faint o amrywiad pob ymateb y gallent ei esbonio . Cyfrifwyd cyfanswm yr amrywiant a eglurwyd (Rsq a ragwelir) ar gyfer pob canlyniad a gallai newidiadau mewn IL-1 esbonio hyd at 60 y cant o'r amrywiad ymateb (Ffig. 5d). Yn gyffredinol, mae'r canlyniadau hyn yn amlygu bod cydberthynas rhwng ymatebion cytocinau hyfforddedig sy'n gysylltiedig ag imiwnedd 3 mis ar ôl y brechiad BCG â chynnydd mewn ymatebion gwrthgyrff penodol i pertwsis a chynhyrchiad IFN, yn ogystal â chyfanswm ymatebion MBC wedi'u cyfnewid gan IgG.

TRAFODAETH

Mae sefydlu imiwnedd hyfforddedig mewn bodau dynol yn digwydd wythnosau i fisoedd ar ôl y brechiad BCG14 a gall effeithio ar yr ymateb i imiwneiddiad dilynol mewn bodau dynol16,17. Yma, rydym yn dangos bod imiwnedd hyfforddedig sy'n cael ei achosi gan frechiad BCG 3 mis ynghynt, ond nid yn cyd-fynd â, dos atgyfnerthu o Tdap-IPV, yn ychwanegu at ymatebion IgG pertwsis ac yn modiwleiddio ymatebion cellog sy'n benodol i'r pertwsis. Mae sawl astudiaeth wedi ymchwilio i effeithiau rhyngweithiol BCG a brechlynnau eraill, gyda'r rhan fwyaf o'r astudiaethau hyn yn nodi effaith gadarnhaol BCG ar ymatebion imiwn pertwsis20,21,29,30. Fodd bynnag, hyd eithaf ein gwybodaeth, nid oes unrhyw astudiaeth hyd yma wedi ymchwilio i amseriad brechiad BCG ar yr ymateb i pertwsis nac wedi astudio pa nodweddion o'r ymateb imiwnedd hyfforddedig a ysgogwyd gan BCG sy'n cydberthyn â gwell ymatebolrwydd i'r brechlyn.

Bu pynciau yn y tair carfan yn cynnwys ymatebion gwrth-pertwsis humoral a PRN ynghyd â chell B bythefnos ar ôl y brechiad gyda TdapIPV. Er bod ymatebion gwrthgyrff PRN yn llawer uwch yn y garfan a hyfforddwyd gan BCG, ni welsom batrwm tebyg mewn ymatebion celloedd B penodol i PRN. Gellid esbonio hyn trwy sefydlu gwrthgyrff yn gyflymach yn y garfan a hyfforddwyd gan BCG, sy'n cronni dros amser oherwydd eu hanner oes hir.

Fodd bynnag, gan na fesurwyd crynodiadau gwrthgyrff cyn pythefnos ar ôl y brechiad, nid oedd yn bosibl amcangyfrif gwahaniaethau yn y cineteg rhwng carfannau. Ochr yn ochr â mwy o ymatebion gwrthgyrff PRN, canfuom hefyd fod ymatebion gwrthgyrff FHA a PT yn uwch yn y garfan a hyfforddwyd gan BCG. Yn anffodus, nid oeddem yn gallu mesur ymatebion celloedd B PT- a FHA-benodol oherwydd rhwymiad uchel amhenodol celloedd FHA a PT i B. Eto i gyd, mae'n addawol bod cyfanswm ymatebion IgG MBC wedi'u cynyddu yn y garfan a hyfforddwyd gan BCG a bod y codiadau hyn yn cydberthyn â chynnydd mewn ymatebion gwrthgyrff. Canfuom hefyd fod ymatebion IFN mewn ymateb i ail-ysgogiad antigen pertwsis wedi'u gwella yn y garfan a hyfforddwyd gan BCG. Er bod y newidiadau hyn yn gymharol fach, gwelsom duedd lle'r oedd newidiadau W2-D0 yn uwch nag yn y carfannau eraill. Gallai astudiaethau pellach gyda mwy o bynciau helpu i ddilysu’r patrwm hwn, sydd wedi’i gadarnhau mewn astudiaeth llygoden19. Yn yr un modd, dangoswyd hefyd bod brechiad BCG newyddenedigol yn cryfhau ymatebion Th1 i tetanws toxoid31.

Roedd cydberthynas gref rhwng cynnydd mewn gwrthgyrff pertwsis, cyfanswm ymatebion IgG MBC, ac ymatebion pertwsis IFNg â'i gilydd yn y garfan a hyfforddwyd gan BCG, gan awgrymu gweithrediad cydgysylltiedig swyddogaethau effeithydd a chof. Ymhellach, roedd cynnydd mewn gwrthgyrff pertwsis, cyfanswm ymatebion MBC a newidiwyd gan IgG, ac IFN mewn ymateb i adfywio PT yn y garfan a hyfforddwyd gan BCG yn gysylltiedig ag ymatebion cynhenid, yn enwedig IL-1 ac IL-6. Mae'r canlyniadau hyn yn unol ag astudiaeth ddynol flaenorol o'n grŵp lle buom yn astudio effaith BCG ar frechu rhag y ffliw17. Mae pwysigrwydd y llwybr IL-1 /IL-6 fel biofarcwr imiwnedd hyfforddedig hefyd wedi’i amlygu mewn model o haint firaol arbrofol yn dilyn brechiad y dwymyn felen16. Ar y cyfan, ni welsom gydberthynas rhwng ysgogiadau microbaidd penodol a'r canlyniadau sylfaenol, sy'n awgrymu bod newidiadau cyffredinol mewn llwybrau ymateb cytocin ac nid unrhyw gyflwr ysgogi penodol yn gysylltiedig â gwell ymatebolrwydd i frechu pertwsis. Er ein bod yn disgwyl i'r prif ymateb IL-6 ac IL{-1 i symbyliad microbaidd ddeillio o monocytes a chelloedd dendritig16, gall celloedd B hefyd gyfrannu at gynhyrchu cytocin32 ac ni allwn ddiystyru eu cyfraniad posibl.
Cwestiwn allweddol fu pa mor hir y mae imiwnedd hyfforddedig a achosir gan BCG yn parhau ar ôl y brechiad. In vitro, mae llofnodion imiwnedd hyfforddedig a achosir gan BCG mewn pobl wedi'u nodi mor gynnar â phythefnos a hyd at 1-flwyddyn ar ôl y brechiad14. Mae astudiaethau clinigol mewn bodau dynol sydd wedi ceisio trosi’r canfyddiadau hyn i ymatebolrwydd in vivo wedi cyfyngu’r cyfnod arsylwi i hyd at 5 wythnos ar ôl y brechiad BCG15–17. Gwelsom ymsefydlu gwannach o'r cytocinau IL-6 ac IL-1 hyfforddedig sy'n gysylltiedig ag imiwnedd nag mewn astudiaethau blaenorol16, fel yr adroddwyd yn flaenorol21. Gall amrywiadau swp-i-swp wrth gynhyrchu'r brechlyn BCG ddylanwadu ar sefydlu imiwnedd hyfforddedig a gallant esbonio'r effaith a welsom yn yr astudiaeth hon 33.

At hynny, gwelwyd amrywiadau rhwng straenau BCG sy'n effeithio ar eu himiwnedd a'u heffeithiolrwydd clinigol34-36. Er gwaethaf hyn, rydym yn dangos serch hynny bod ymatebion heterologaidd IL-1 ac IL{-6 3 mis ar ôl y brechiad BCG, hy ar hyn o bryd y brechiad Tdap-IPV, ond nid 2 wythnos ar ôl y brechiad BCG yn gysylltiedig â phertwsis uwch imiwnedd cellog a doniol. Mae'r canfyddiadau hyn yn awgrymu bod imiwnedd hyfforddedig yn parhau i ddatblygu yn ystod y pythefnos diwethaf ar ôl y brechiad BCG, ac yn pwysleisio y gallai 'ymatebolrwydd' swyddogaethol sylfaenol cylchredeg celloedd imiwnedd cynhenid ​​fod yn hanfodol ar gyfer datblygu ymateb brechlyn mwy grymus.

Mae'r astudiaeth hon yn dangos y gall brechiad BCG blaenorol wella ymatebolrwydd i antigenau brechlyn AP. Yn syndod, ni welsom yr effaith hon ar gyfer TET a DIPH. Gellir esbonio hyn gan y ffaith bod pob oedolyn wedi cael brechiad atgyfnerthu blaenorol â Td-IPV ond nid ag aP yn 9 oed, fel yr argymhellir yn y rhaglen imiwneiddio genedlaethol. Yn unol â hyn, canfuom fod cydberthynas uchel rhwng y crynodiadau gwrthgyrff gwaelodlin o antigenau aP ar draws y pynciau yn ein hastudiaeth, ond nad oeddent yn gysylltiedig â DIPH a TET, gan awgrymu nad yw imiwnedd humoral i'r cydrannau hyn wedi'i gydamseru â'r antigenau aP (Atodol). Ffig. 12). Roedd cydberthynas uchel rhwng lefelau gwrthgyrff sylfaenol DIPH a TET, sy'n gyson â'u cyd-weinyddu mewn brechlynnau. Felly, gall amrywiadau mewn imiwnedd sydd eisoes yn bodoli yn erbyn gwahanol gydrannau brechlyn chwarae rhan yng ngallu brechiad BCG ac imiwnedd hyfforddedig i ddylanwadu ar yr ymateb i Tdap-IPV.

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 IU/ml)29. Gan ddefnyddio'r trothwy hwn, cyflawnwyd seroprotection bron yn gyflawn 2 wythnos ar ôl TdapIPV yn y carfannau a hyfforddwyd gan BCG a BCG ynghyd â Tdap, tra nad oedd ffracsiwn o'r pynciau yn y garfan Tdap-IPV yn seroprotected (Ffig Atodol 13).

Heblaw am wrthgyrff, mae imiwnedd celloedd T ac yn arbennig ymatebion Th1 a Th17 hefyd wedi'u hamlygu fel rhai pwysig ar gyfer amddiffyn rhag pertwsis mewn modelau anifeiliaid2,38. Canfuom fod y garfan a hyfforddwyd gan BCG yn arddangos IFN estynedig mewn ymateb i ail-ysgogiad antigen pertwsis, sy'n ddarlleniad ar gyfer imiwnedd Th1 ac a allai felly awgrymu gwell amddiffyniad clinigol rhag pertwsis. Yn olaf, nid yw'r pwyntiau terfyn imiwnolegol cyfredol sydd â'r nod o feintioli imiwnedd addasol pertwsis-benodol, megis ymatebion cell-T, cell-B, neu humoral, wedi'u dilysu eto fel cydberthynas imiwnolegol o amddiffyniad. Mae nifer o bosibiliadau ar gyfer cau'r bwlch gwybodaeth hwn, er enghraifft, trwy gynnal astudiaethau epidemiolegol neu drwy ddefnyddio'r model haint dynol rheoledig a sefydlwyd yn ddiweddar ar gyfer B. pertwsis39.

Un o gyfyngiadau ein hastudiaeth archwiliadol yw bod poblogaeth yr astudiaeth yn cynnwys oedolion a gafodd eu brechu yn eu babandod â'r brechlyn DTP cell gyfan, y gwyddys ei fod yn dylanwadu ar yr ymateb ymaddasol i pertwsis ddegawdau ar ôl preimio ac sy'n effeithio ar sefydlu imiwnedd celloedd T mewn ymateb i frechiad atgyfnerthu40. Felly, bydd yn bwysig penderfynu a yw ein canfyddiadau yn trosi i blant a anwyd yn oes y brechiad AP pediatrig arferol. Yn ogystal, gan ein bod yn cynnwys merched yn unig, bydd yn bwysig penderfynu a oes gwahaniaethau yn bodoli gyda gwrywod. Yn yr astudiaeth archwiliadol hon, fe wnaethom fesur pwyntiau terfyn imiwnogenigrwydd gwrth-pertwsis gan gynnwys ymatebion gwrthgyrff, cyfanswm a PRN ynghyd ag ymatebion celloedd B, ac ymatebion celloedd T-benodol i antigen. Ni chywirwyd gwerthoedd P ar gyfer profion lluosog oherwydd natur dargedig yr ymatebion imiwn a aseswyd. Yn bwysig, perfformiwyd yr astudiaeth hon ar wirfoddolwyr o dras Gorllewin Ewrop (Iseldireg), a dylai astudiaethau yn y dyfodol ymchwilio i weld a ellir canfod effeithiau tebyg mewn poblogaethau o wahanol gefndiroedd genetig. Cyfyngiad arall yw mai dim ond is-set o cytocinau a fesurwyd. Er bod hyn yn briodol ar gyfer y damcaniaethau penodol yr oeddem yn ceisio eu profi, gallai proffilio mwy cynhwysfawr a diduedd o cytocin ac ymatebion eraill esgor ar fewnwelediadau newydd.

I gloi, yn yr astudiaeth bresennol, rydym yn adrodd bod brechiad BCG a roddwyd 3 mis cyn y brechiad Tdap-IPV yn gwella imiwnedd gwrth-pertwsis yn sylweddol ac mai biofarcwyr imiwnedd hyfforddedig yw'r cydberthnasau mwyaf dibynadwy o'r ymatebion brechu gwell hyn. Bydd angen astudiaethau dilysu ychwanegol i werthuso'r canfyddiadau hyn ar draws poblogaethau astudio amrywiol, ac mae angen astudiaethau imiwnolegol a genetig pellach i ddilysu rôl y llwybrau IL-1 ac IL{-6 yn fecanyddol. Ar y cyfan, bydd amlinelliad o swyddogaeth imiwnedd gynhenid ​​​​gwaelodlin, y gellir ei modiwleiddio gan BCG, yn hanfodol ar gyfer deall sut i arwain ymatebion imiwn addasol a achosir gan frechlyn tuag at imiwnogenedd uwchraddol ac amddiffyniad rhag afiechyd.

DULLIAU

Treial clinigol

Cynhaliwyd y treial label-agored un-ganolfan hwn ar hap yng Nghanolfan Feddygol Prifysgol Radboud (Nijmegen, yr Iseldiroedd) rhwng 2 Mawrth a 2 Gorffennaf 1621. Mae protocol yr astudiaeth wedi'i gofrestru mewn treialon clinigol. gov (NCT02771782) ac fe'i cymeradwywyd gan Bwyllgor Moesegol Meddygol Arnhem-Nijmegen. Recriwtiwyd gwirfoddolwyr gan ddefnyddio byrddau bwletin ac ym Mhrifysgol Radboud yn Nijmegen a chawsant iawndal cymedrol. Cynhwyswyd gwirfoddolwyr nad oeddent wedi cael eu brechu o'r blaen gyda BCG neu'n ddiweddar gyda brechlynnau pertwsis. Y meini prawf gwahardd oedd (i) brechiad BCG blaenorol neu frechiad diweddar gyda brechlynnau sy'n cynnwys pertwsis, (ii) alergedd i neomycin, polymyxin, neu adwaith alergaidd i frechiad blaenorol â difftheria, tetanws, pertwsis, neu frechlynnau polio, (iii) defnyddio brechlynnau systemig meddyginiaeth heblaw cyffuriau atal cenhedlu geneuol, a (iv) beichiogrwydd neu hanes o glefydau sy'n deillio o ddiffyg imiwnedd. Penderfynwyd ar faint carfan yn seiliedig ar astudiaethau blaenorol a gynhaliwyd gan ein grŵp lle buom yn ymchwilio i effeithiau brechiad BCG ar ymatebion imiwn cynhenid16. Perfformiwyd ar hap ar draws breichiau'r astudiaeth gydag algorithm yn seiliedig ar feddalwedd. Roedd gan bob pwnc hanes o preimio â phertwsis celloedd cyfan ym mlwyddyn gyntaf eu bywyd. Cynhwyswyd saith deg pump o wirfoddolwyr benywaidd. Ar ôl cael caniatâd gwybodus ysgrifenedig, casglwyd gwaed mewn tiwbiau asid ethylenediaminetetraacetig (EDTA) neu heparin lithiwm (LiHep), a rhoddwyd brechiadau. Cafwyd cyfrifiadau gwaed cyflawn gan ddefnyddio dadansoddwr haematoleg Sysmex XN-450. Derbyniodd y pynciau BCG Daneg 1331 (Staten Serum Institut, Copenhagen, Denmarc; 0.1 ml intradermally) a Tdap-IPV (Boostrix Polio, GlaxoSmithKline; 0.5 ml intramuscularly). Roedd sera yn cael eu storio ar −20 gradd tan y dadansoddiad, a chafodd gwaed cyfan ei brosesu i'w ddadansoddi ymhellach fel y disgrifir isod. Defnyddiwyd canllawiau Safonau Adrodd Treialon Cyfunol (CONSORT) i baratoi'r llawysgrif hon (Ffig Atodol 14).

Dadansoddiad serolegol

Dadansoddwyd sera ar gyfer crynodiadau gwrthgyrff IgG PT-, FHA-, PRN-, TET-, a DIPH-benodol gan ddefnyddio imiwnedd amlblecs yn seiliedig ar fflwroleuol25. Roedd antigenau wedi'u cysylltu'n cofalent â Microsfferau MicroPlex (gleiniau) wedi'u hactifadu â chodau lliw gwahanol (Luminex, Austin, Texas, UDA). Defnyddiwyd yr antigenau canlynol ar gyfer cyplu: PT pur iawn (Sefydliad Brechlyn yr Iseldiroedd), FHA (Kaketsuken, Kumamoto, Japan), P.69 PRN wedi'i fynegi a'i buro o adeiladwaith E. coli41, tocsoid difftheria (Sefydliad Brechlyn yr Iseldiroedd), a thetanws tocsin (T3194, Sigma-Aldrich, Saint Louis, Missouri, UDA). Ar ôl cam golchi yn PBS, gweithredwyd 12.5 × 106 gleiniau carbocsylaidd/mL yn PBS yn cynnwys 2.5 mg o 1-ethyl3-({{20}} dimethyl aminopropyl)-carbodiimide hydroclorid (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, UDA) a 2.5 mg o N-hydroxysulfosuccinimide (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, UDA). Gwanhawyd yr antigenau ar gyfer cyplu mewn PBS i grynodiad o 10 ug o PT, FHA, neu PRN, 100 ug o DT, neu 25 ug o TET fesul 12.5 × 106 o gleiniau actifedig a'u deor am 2 h ar dymheredd ystafell yn y tywyllwch o dan cylchdro cyson. Ar ôl tri cham golchi, cafodd y gleiniau wedi'u cyplysu ag antigen eu storio yn y tywyllwch mewn PBS sy'n cynnwys 0.03 y cant (wt / cyf) sodiwm azide ac 1 y cant (wt / cyf) albwmin serwm buchol ar 4 gradd nes ei ddefnyddio. Sera wedi'i wanhau 1/200 ac 1/4000 mewn PBS yn cynnwys 0.1 y cant (cyf / cyf) Tween 20 a 3 y cant (wt/ cyf) Cafodd BSA eu deor â gleiniau wedi'u cyplysu ag antigen mewn 96-plât hidlo ffynnon am 45 munud ar dymheredd ystafell am 750 pm yn y tywyllwch. Roedd sera cyfeirio mewn cyfres wanhau, sera rheoli ansawdd, a bylchau wedi'u cynnwys ar bob plât.

Cafodd y safon gyfeirio fewnol ar gyfer pertwsis ei graddnodi yn erbyn WHO 1af IS Rhan 06/140 a'i wanhau'n gyfresol 4-plyg dros 6 ffynnon (1/ 200 i 1/204800). Cafodd y safon gyfeirio fewnol ar gyfer DIPH a TET ei graddnodi yn erbyn WHO NIBSC DI-3 a TE-3 a'i wanhau'n gyfresol 4-plyg dros 8 ffynnon (1/50 i 1/819200). Yn dilyn deori, golchwyd ffynhonnau 3 gwaith gyda PBS, eu deor â gwrthgorff IgG gwrth-ddynol gafr â label R-phycoerythrin (Jackson Immunoresearch Laboratories, West-Grove, PA, UDA) am 30 munud, a'u golchi. Cafodd gleiniau eu cynnwys yn PBS a chaffaelwyd dwysedd fflworoleuedd canolrifol (MFI) ar Bio-Plex LX200. Troswyd MFI i IU/mL trwy ryngosod o gromlin safonol logistaidd paramedr 5- gan ddefnyddio meddalwedd Bioplex Manager 6.2 (Bio-Rad Laboratories, Hercules, California, UDA) a'i allforio i Microsoft Excel.

PBMC Ynysu, symbyliad, a chanfod cytocinau

Cafodd PBMCs eu hynysu gan centrifugation graddiant dwysedd Ficoll a'u hailddarparu ar 5 × 106 /ml mewn cyfrwng diwylliant RPMI (cyfrwng Sefydliad Coffa Roswell Park; Invitrogen, CA, UDA) wedi'i ategu â gentamycin, Glutamax (GIBCO), a pyruvate. At ei gilydd, dyrannwyd 100 ul fesul ffynnon mewn platiau ffynnon gwaelod crwn 96- (Corning) a'i ysgogi ag un o RPMI (rheolaeth negyddol), Escherichia coli lipopolysaccharide (LPS; 10 ng/ml, Sigma-Aldrich), sonigedig Mycobacterium tuberculosis H37Rv (5 ug/ml), Staphylococcus aureus a laddwyd gan wres (1 × 106 /ml, ynysig clinigol), Candida albicans a laddwyd gan wres (1 × 106 /ml, straen UC820), a Bordetella pertussis a laddwyd gan wres ( 1 ug/ml, straen B1917), PT (2 ug/ml), PRN (4 ug/ml, ReagentProteins, PFE-031), a FHA (2 ug/ml). Darparwyd PT a FHA yn garedig gan AM Buisman yn Sefydliad Cenedlaethol Iechyd y Cyhoedd a'r Amgylchedd (RIVM, Bilthoven, yr Iseldiroedd). Deorwyd celloedd ar 37 gradd a 5 y cant o CO2 am 24 awr ar gyfer canfod IL-1 , IL-6, IL-10, a TNF neu 7 diwrnod ar gyfer IFN , IL{{31} }, ac IL-17. Roedd uwch-naturiaid yn cael eu storio ar −20 gradd . Mesurwyd cytocinau mewn supernatants diwylliant PBMC gan ddefnyddio pecynnau assay imiwno-amsugnol (ELISA) sy'n gysylltiedig ag ensymau o systemau ymchwil a datblygu (IL-1 , TNF, IL17, IL-22) neu Sanquin (IL-6, IL). -10, IFN ) yn unol â chyfarwyddiadau'r gwneuthurwr.

Cytometreg llif celloedd B

Perfformiwyd staenio celloedd B yn uniongyrchol ar waed cyfan gyda phanel staenio gwrthgyrff (Tabl Atodol 3) gan gynnwys PRN â label fflwroleuol ar gyfer canfod celloedd B penodol i antigen. I labelu celloedd B penodol i PRN, cyfunwyd PRN (ReagentProteins, PFE-031) â fluorescein (pecyn labelu gwrthgyrff FITC, Pierce) yn unol â phrotocol y gwneuthurwr (PRN-FITC). Yn gyfan gwbl, cafodd 1–2 ml o waed cyfan wedi'i dynnu'n ffres a gasglwyd mewn tiwbiau LiHep ei wanhau mewn byffer FACS (PBS plws 0.{{10}}9 y cant NaN3 ynghyd â 0.2 y cant o albwmin serwm buchol, calbiochem) a chelloedd yn cael eu pelenni ac yna eu golchi ddwywaith gyda byffer FACS. Cafodd celloedd eu hailddarlledu mewn byffer FACS ac yna eu staenio â'r coctel gwrthgyrff ffenoteipio celloedd B am 15 munud, wedi'i osod (FACSLysing, BD Biosciences), ac ar ôl golchiad arall gyda byffer FACS eu dadansoddi o fewn 1 h o staenio. Perfformiwyd cytometreg llif celloedd B sy'n benodol i PRN-antigen mewn gwaed cyfan ar sytomedr llif LSRII (BD Biosciences) gyda gosodiadau offeryn safonol42. Dadansoddwyd data cytometreg llif gydag Infinicyte (Fersiwn 2.0, Cytognos). Fesul sampl, 2 × 106 celloedd eu caffael yn y giât lymffocyte (Atodol Ffig. 1a). Cafodd lymffocytau eu gatiau ar ôl cael gwared ar ddwblau a malurion. Nodwyd celloedd B fel CD45 ynghyd â CD19 plus a chelloedd B penodol i PRN-FITC. Nodwyd is-setiau celloedd B gan ddefnyddio strategaeth gatio wedi'i haddasu43. Ceisiwyd canfod celloedd B PT-benodol trwy sytometreg llif, ond buom yn aflwyddiannus oherwydd y cefndir uchel a achoswyd gan staenio amhenodol.

Ystadegau

Cafodd gwerthoedd cytocin a gwrthgorff eu10-trawsnewid i gyfrif am eu dosbarthiad sgiw. Dadansoddwyd dadansoddiad o ymatebion canlyniad cynradd neu uwchradd mewn model atchweliad effeithiau cymysg gan ddefnyddio pecyn 44 R 'lme4'. Ar gyfer pob canlyniad, y fformiwla ar gyfer y model (yn nodiant R) yw:

Cyfrifwyd cymariaethau â'r pecyn 'modd' 45 R ac archwiliwyd dau wrthgyferbyniad gennym. Yn gyntaf, gwnaethom archwilio a oedd pwyntiau terfyn cynradd yn sylweddol wahanol o gymharu â llinell sylfaen brechu Tdap-IPV o fewn pob carfan (diffiniwyd effeithiau ôl-frechu fel W2-D0 o fewn pob carfan, Tabl Atodol 1). Nesaf, archwiliwyd gwahaniaethau rhwng carfanau ym maint y newidiadau hynny (effeithiau gwahaniaethol, Tabl Atodol 2, a ddiffinnir fel (W2c1 – D{{10}}c1) – ​​(W2c2 – D0 c2) lle mae c1 ac c2 yn cyfeirio at garfannau gwahanol ar gyfer cymhariaeth benodol). Dadansoddwyd newidiadau mewn cytocinau imiwnedd heterologaidd neu hyfforddedig yn y garfan a hyfforddwyd gan BCG yn yr un modd. Adroddir y gwerthoedd-P gan ddefnyddio dull graddau rhyddid Kenward-Roger. Mae paramedrau ystadegol yn cael eu hadrodd yn uniongyrchol yn y ffigurau a'r chwedlau ffigur. Oherwydd cynllun astudiaeth archwiliadol a'r ymatebion imiwn wedi'u targedu a aseswyd, ni chyflawnwyd unrhyw gywiriad profion lluosog. Perfformiwyd cydberthnasau Pairwise â gwerthoedd newid plyg log{10- dros y llinell sylfaen. Perfformiwyd yr amcangyfrif o amrywiant a esbonnir gan fesuriadau cytocin ar newidynnau canlyniadau cynradd gan ddefnyddio'r pecyn R 'caret' 46. I gyfrif am orffitio posibl, a ailadroddwyd 10 gwaith, perfformiwyd traws-ddilysiad 4-plyg. Fe wnaethom ddadansoddi titers gwrthgyrff seroprotective yn erbyn PT, TET, neu DIPH gyda phrawf union Fisher. Pennwyd cysylltiadau rhwng statws seroprotection a charfan trwy archwilio gweddillion prawf chi-sgwâr. Gwerthoedd trothwy ar gyfer seroprotection i PT oedd 25 IU/ml18 a 0.1 IU/ml ar gyfer DIPH a TET37).

Crynodeb adrodd

Mae rhagor o wybodaeth am gynllun ymchwil ar gael yn y Crynodeb o Adroddiadau Ymchwil Natur sy'n gysylltiedig â'r erthygl hon.

ARGAELEDD DATA

Mae'r data sy'n cefnogi canfyddiadau'r astudiaeth hon ar gael gan yr awdur cyfatebol ar gais rhesymol.

CÔD ARGAELEDD

Mae'r cod R sy'n cefnogi canfyddiadau'r astudiaeth hon ar gael gan yr awdur cyfatebol ar gais rhesymol.

CYFEIRIADAU

1. Tan, T. et al. Pertwsis ar draws y byd: tueddiadau epidemiolegol diweddar o 2000 i 2013. Pediatr. Heintio. Dis. J. 34, e222–e232 (2015).

2. Warfel, JM, Zimmerman, LI & Merkel, TJ Mae brechlynnau pertwsis Acellular yn amddiffyn rhag afiechyd ond yn methu ag atal haint a throsglwyddo mewn model primatiaid annynol. Proc. Natl Acad. Sci. UDA 111, 787–792 (2014).

3. Huang, LM et al. Ymatebion i frechlynnau pertwsis cellog, cydrannau a chelloedd cyfan a gychwynnir yn 2 fis oed. Brechlyn 14, 916–922 (1996).

4. Klein, NP, Bartlett, J., Rowhani-Rahbar, A., Dyn Tân, B. & Baxter, R. Waning amddiffyniad ar ôl pumed dos o'r brechlyn pertwsis acellular mewn plant. Saesneg Newydd. J. Med. 367, 1012–1019 (2012).

5. Misegades, LK et al. Cymdeithas pertwsis plentyndod â derbyn 5 dos o'r brechlyn pertwsis erbyn amser ers y dos brechlyn diwethaf, California, 2010. JAMA 308, 2126-2132 (2012).

6. Hendrikx, LH, Berbers, GA, Veenhoven, RH, Sanders, EA & Buisman, AC IgG ymatebion ar ôl brechiad atgyfnerthu gyda brechlynnau pertwsis gwahanol mewn plant Iseldiroedd 4 oed: effaith cynnwys antigen brechlyn. Brechlyn 27, 6530–6536 (2009).

7. Misiak, A. et al. Mae ychwanegu gweithydd TLR7 at frechlyn pertwsis angellog yn gwella ymatebion Th1 a Th17 ac imiwnedd amddiffynnol mewn model llygoden. Brechlyn 35, 5256–5263 (2017).

8. Dunne, A. et al. Mae agonydd TLR2 newydd o Bordetella pertwsis yn gynorthwyydd cryf sy'n hyrwyddo imiwnedd amddiffynnol gyda brechlyn pertwsis angellog. Immunol Mwcosol. 8, 607–617 (2015).

9. Sugai, T. et al. CpG sy'n cynnwys oligodeoxyniwcleotid fel cymhorthydd effeithlon sy'n gwrthbwyso'r ymateb imiwn Th1/Th2 yn y brechlyn difftheria-tetanws-pertwsis. Brechlyn 23, 5450–5456 (2005).

10. Colditz, GA et al. Effeithiolrwydd brechlyn BCG wrth atal twbercwlosis. Meta-ddadansoddiad o'r llenyddiaeth gyhoeddedig. JAMA 271, 698–702 (1994).

11. Kristensen, I., Aaby, P. & Jensen, H. Brechiadau arferol a goroesiad plant: astudiaeth ddilynol yn Guinea-Bissau, Gorllewin Affrica. BMJ 321, 1435–1438 (2000).

12. Hirve, S. et al. Effeithiau amhenodol a rhyw-wahaniaethol o frechiadau ar oroesiad plant yng nghefn gwlad gorllewin India. Brechlyn 30, 7300–7308 (2012).

13. Aaby, P. et al. Treial ar hap o frechiad BCG ar enedigaeth i blant pwysau geni isel: effeithiau amhenodol buddiol yn y cyfnod newyddenedigol? J. Heintio. Dis. 204, 245–252 (2011).

14. Netea, MG et al. Imiwnedd hyfforddedig: rhaglen o gof imiwnedd cynhenid ​​​​mewn iechyd ac afiechyd. Gwyddoniaeth 352, aaf1098 (2016).

15. Cerdded, J. et al. Canlyniadau haint malaria dynol rheoledig ar ôl brechiad BCG. Nat. Cymmun. 10, 874 (2019).

16. Celfyddydau, RJW et al. Mae brechiad BCG yn amddiffyn rhag haint firaol arbrofol mewn pobl trwy sefydlu cytocinau sy'n gysylltiedig ag imiwnedd grawn. Microb Host Cell 23, 89–100 e105 (2018).

17. Leentjens, J. et al. Mae brechiad BCG yn gwella imiwnogenigrwydd brechiad ffliw dilynol mewn gwirfoddolwyr iach: astudiaeth beilot ar hap, a reolir gan blasebo. J. Heintio. Dis. 212, 1930–1938 (2015).

18. Zimmermann, P. & Curtis, N. Dylanwad BCG ar ymatebion brechlyn - adolygiad systematig. Brechlynnau Parch Arbenigol 17, 547–554 (2018).

19. Broset, E. et al. Mae brechiad BCG yn gwella ymatebion imiwn DTaP mewn llygod ac mae'n gysylltiedig â llai o achosion o pertwsis mewn astudiaethau epidemiolegol ecolegol. EBioMeddygaeth 65, 103254 (2021).

20. Aaby, P., Andersen, A., Ravn, H. & Zaman, K. Gall cyd-weinyddu brechiadau BCG a difftheria-tetanws-pertwsis (DTP) leihau marwolaethau babanod yn fwy nag amserlen WHO o BCG yn gyntaf a yna DTP. Ail-ddadansoddiad o ddata gwyliadwriaeth demograffig o Bangladesh wledig. EBioMeddygaeth 22, 173–180 (2017).

21. Blok, BA et al. Effeithiau rhyngweithiol, amhenodol, imiwnolegol brechiadau polio anweithredol bacillus calmette-guerin a thetanws-difftheria-pertwsis: treial archwiliadol, ar hap. Clin. Heintio. Dis. 70, 455–463 (2020).

22. Aaby, P., Ravn, H., Fisker, AB, Rodrigues, A. & Benn, CS A yw difftheria-tetanws-pertwsis (DTP) yn gysylltiedig â mwy o farwolaethau ymhlith merched? Meta-ddadansoddiad yn profi damcaniaethau effeithiau amhenodol rhyw-wahaniaethol brechlyn DTP. traws. R. Soc. Trop. Med. Hyg. 110, 570–581 (2016).

23. van der Lee, S. et al. Gwell cyfradd caffael Bordetella pertwsis ymhlith y glasoed yn ystod epidemig 2012 yn yr Iseldiroedd a thystiolaeth o ddyfalbarhad gwrthgyrff hirfaith ar ôl haint. Euro Surveill. https://doi.org/10.2807/1560-7917. ES.2017.22.47.17-00011 (2017).

24. Berbers, G. et al. Cylchrediad pertwsis ac amddiffyniad gwael yn erbyn difftheria ymhlith oedolion canol oed mewn 18 o wledydd Ewropeaidd. Nat. Cymmun. 12, 2871 (2021). 25. van Gageldonk, PG, van Schaijk, FG, van der Klis, FR a Berbers, GA Datblygu a dilysu asesiad imiwno amlblecs ar gyfer pennu gwrthgyrff serwm i Bordetella pertwsis, difftheria, a thetanws ar yr un pryd. J. Immunol. Dulliau 335, 79–89 (2008).

26. Schure, RM et al. Ymatebion celloedd T cyn ac ar ôl y pumed brechiad pertwsis angellog yn olynol mewn 4-plant o'r Iseldiroedd sy'n flwydd oed. Clin. Imiwnol Brechlyn. 19, 1879–1886 (2012).

27. Mathurin, KS, Martens, GW, Kornfeld, H. & Welsh, RM CD4 imiwnedd heterologaidd cyfrwng-T rhwng mycobacteria a phoxfeirws. J. Firol. 83, 3528–3539 (2009).

28. Mae Lertmemongkolchai, G., Cai, G., Hunter, CA & Bancroft, GJ Bystander actifadu celloedd CD8 ynghyd â T yn cyfrannu at gynhyrchu IFN-gamma yn gyflym mewn ymateb i bathogenau bacteriol. J. Immunol. 166, 1097–1105 (2001).

29. Zimmermann, P. et al. Dylanwad imiwneiddio newyddenedigol Bacille Calmette-Guerin (BCG) ar ymatebion brechlyn heterologaidd mewn babanod. Brechlyn 37, 3735–3744 (2019).

30. Ritz, N., Mui, M., Balloch, A. & Curtis, N. Effaith amhenodol brechlyn Bacille CalmetteGuerin ar yr ymateb imiwn i imiwneiddiadau arferol. Brechlyn 31, 3098–3103 (2013).

31. Llyfrgell, DH et al. Mae brechiad BCG newyddenedigol yn gysylltiedig ag ymateb imiwn gwell T-helper 1 i frechlynnau babanod heterologaidd. Treialon Vaccinol. 3, 1–5 (2014). 32. du Plessis, WJ et al. Ymateb swyddogaethol celloedd B i ysgogiad antigenig: adroddiad rhagarweiniol o dwbercwlosis cudd. PLoS ONE 11, e0152710 (2016).

33. Biering-Sorensen, S. et al. Amrywiad mewn twf wrth gynhyrchu'r brechlyn BCG a'r cysylltiad â'r ymateb imiwn. Astudiaeth arsylwadol o fewn treial ar hap. Brechlyn 33, 2056–2065 (2015).

34. Ru, H. et al. Effaith Rhanbarth Gwahaniaeth Genom 4 (RD4) ar ffyrnigrwydd Mycobacterial ac effeithiolrwydd BCG. Blaen. Cell. Heintio. Microbiol. 7, 239 (2017). 35. Cho, T. et al. Adolygiad o'r brechlyn BCG a dulliau eraill o ddileu twbercwlosis. Hum. Brechlyn. Imiwn arall. 17, 2454–2470 (2021).

36. Brosch, R. et al. Plastigrwydd genom BCG ac effaith ar effeithiolrwydd brechlyn. Proc. Natl Acad. Sci. UDA 104, 5596–5601 (2007).

37. Plotkin, SA Cydberthynas amddiffyniad a achosir gan frechu. Clin. Brechlyn. Imiwnol. 17, 1055–1065 (2010).

38. Ross, PJ et al. Cyfraniad cymharol celloedd Th1 a Th17 mewn imiwnedd addasol i Bordetella pertwsis: tuag at ddyluniad rhesymegol o well brechlyn pertwsis angellog. PLoS Pathog. 9, e1003264 (2013).

39. de Graaf, H. et al. Ymchwilio i gytrefu ac imiwnedd Bordetella pertwsis: protocol ar gyfer model haint dynol a reolir gan gleifion mewnol. BMJ Agored 7, e018594 (2017).

40. da Silva Antunes, R. et al. Mae polareiddio Th1/Th17 yn parhau yn dilyn brechiad pertwsis cell gyfan er gwaethaf pigiadau atgyfnerthu aml-gell. J. Clin. Ymchwilio. 128, 3853–3865 (2018).

41. Hijnen, M., van Gageldonk, PG, Berbers, GA, van Woerkom, T. & Mooi, FR Mae ffactor ffyrnigrwydd Bordetella pertussis P.69 pertactin yn cadw ei briodweddau imiwnolegol ar ôl gorgynhyrchu yn Escherichia coli. Protein Exp. Purif. 41, 106–112 (2005).

42. Kalina, T. et al. EuroFlow safoni gosodiadau offeryn sytomedr llif a phrotocolau imiwnffenoteipio. Lewcemia 26, 1986–2010 (2012).

43. Blanco, E. et al. Dosbarthiad oedran-gysylltiedig o is-setiau celloedd B arferol a phlasma mewn gwaed ymylol. J. Alergedd Clin. Imiwnol. 141, 2208–2219. e2216 (2018).

44. Bates, D., Machler, M., Bolker, BM & Walker, SC Ffitio modelau effeithiau cymysg llinol gan ddefnyddio lme4. J. Ystad. Meddal. 67, 1–48 (2015).

45. Lenth, R. Emmeans: amcangyfrif o fodd ymylol, sef y sgwariau lleiaf, yn golygu (2018).

46. ​​Kuhn, M. Adeiladu modelau rhagfynegol yn R gan ddefnyddio'r Pecyn caret. J. Ystad. Meddal. 28, 1–26 (2008).

DIOLCHIADAU

Hoffem ddiolch i Anne-Marie Buisman (RIVM) am gyflenwi'r antigenau PT a FHA a ddefnyddiwyd ar gyfer arbrofion ail-ysgogi PBMC. Diolchwn i’r holl wirfoddolwyr a gymerodd ran yn y treial. Cefnogwyd y gwaith hwn gan Sefydliad Cenedlaethol Iechyd y Cyhoedd a'r Amgylchedd (RIVM), yr Iseldiroedd (prosiect SPR S112200). Cefnogwyd MGN gan Grant Uwch ERC (#833247) a grant Spinoza gan Sefydliad Ymchwil Gwyddonol yr Iseldiroedd.

CYFRANIADAU AWDUR

Cysyniadoli: BAB, MGN, RvC, a DAD; methodoleg: ES, MJE, GAMB, PGMvG, BAB, ac LCJdB; ymchwiliad: ES, MJE, GAMB, PGMvG, BAB, LCJdB, a JG; dadansoddiad ffurfiol: JG; drafft ysgrifennu-gwreiddiol: JG a DAD; adolygu a golygu ysgrifennu: i gyd.

DIDDORDEBAU CYSTADLEUOL

Mae gan MGN batent mewn Nanobioleg i atal imiwnedd hyfforddedig sydd wedi'i drwyddedu i TTxD, a patent mewn nanobioleg i ysgogi imiwnedd hyfforddedig sydd wedi'i drwyddedu i TTxD. Nid yw pob awdur arall yn adrodd am unrhyw wrthdaro posibl. Mae pob awdur wedi cyflwyno Ffurflen ICMJE ar gyfer Datgelu Gwrthdaro Buddiannau Posibl.

GWYBODAETH YCHWANEGOL

Gwybodaeth atodol Mae'r fersiwn ar-lein yn cynnwys deunydd atodol sydd ar gael yn https://doi.org/10.1038/s41541-022-00438-4.

Dylid cyfeirio gohebiaeth a cheisiadau am ddeunyddiau at Dimitri A. Diavatopoulos.

Mae adargraffiadau a gwybodaeth am ganiatâd ar gael yn http://www.nature.com/ reprints

Nodyn y cyhoeddwr Mae Springer Nature yn parhau i fod yn niwtral ynghylch hawliadau awdurdodaeth mewn mapiau cyhoeddedig a chysylltiadau sefydliadol.

Mynediad Agored

Mae'r erthygl hon wedi'i thrwyddedu o dan Drwydded Ryngwladol Creative Commons Attribution 4.0, sy'n caniatáu defnyddio, rhannu, addasu, dosbarthu ac atgynhyrchu mewn unrhyw gyfrwng neu fformat, cyn belled â'ch bod yn rhoi credyd priodol i'r awdur(on) gwreiddiol ) a’r ffynhonnell, darparu dolen i’r drwydded Creative Commons, a nodi a wnaed newidiadau. Mae'r delweddau neu ddeunydd trydydd parti arall yn yr erthygl hon wedi'u cynnwys yn nhrwydded Creative Commons yr erthygl oni nodir yn wahanol mewn llinell gredyd i'r deunydd. Os nad yw deunydd wedi'i gynnwys yn nhrwydded Creative Commons yr erthygl ac nad yw rheoliadau statudol yn caniatáu'ch defnydd arfaethedig neu'n fwy na'r defnydd a ganiateir, bydd angen i chi gael caniatâd yn uniongyrchol gan ddeiliad yr hawlfraint.

For more information:1950477648nn@gmail.com