Tick-borne Encephalitis with Fulminant Course and Lethal Outcome in Patients after Plural Vaccination

Full Text

В последние 30-60 лет на территории Урала, Западной Сибири и европейской части России произошла смена подтипов вируса клещевого энцефалита (ВКЭ) - замещение дальневосточного подтипа сибирским, на долю которого в современных вирусных популяциях приходится 95-100%. Этот феномен, описанный нами впервые для ВКЭ, наблюдался в Свердловской, Кемеровской, Курганской и других областях [6, 8, 12, 13]. Cертифицированные в России современные вакцины являются гетеротипичными по отношению к природным популяциям ВКЭ, так как производятся из штаммов дальневосточного подтипа ("Энцевир", НПО "Микроген", Томск, и ГУП ФГБУ ИПВЭ им. М.П. Чумакова РАМН, Москва) или европейского подтипа ВКЭ ("Энцепур", "Новартис", Германия, и "ФСМЕ-Иммун-Инжект, Бакстер", Австрия, США). Массовая вакцинация указанными вакцинами в Свердловской области с охватом 78% населения дала эпидемиологический, иммунологический и клинический эффект [14]. Случаи очаговых форм КЭ в основном регистрируются при незавершенном курсе вакцинации, нарушении схемы, отягощенном анамнезе [1]. В других регионах вакцинируют от 3 до 15-20% населения [2]. В Курганской области использовались вакцины томского производства - НПО "Вирион", затем "Энцевир". В 2001-2004 гг. обе вакцины выпускались параллельно [4]. В 2003 г. производство вакцины НПО "Вирион" было прекращено, с 2004 г. прекращена ее реализация [4]. С 2007 г. в Курганской области наряду с вакциной "Энцевир" стала применяться вакцина ФГБУ ИПВЭ им. М.П. Чумакова РАМН. В 2010 г. в области зарегистрирован необычный случай КЭ с молниеносным течением и летальным исходом у многократно привитого пациента. Материалы и методы Эпидемиологические исследования проведены ФБУЗ Центр гигиены и эпидемиологии в Курганской области. Клиническое обследование погибшей больной Б. проходило в Каргапольской центральной районной больнице. Патолого-анатомические исследования выполнены в Курганском патолого-анатомическом областном бюро. Гуморальный иммунитет к ВКЭ оценивали методом ИФА с тест-системами "Вектор-Бест". Вирусологические, гистологические и иммунологические исследования проведены в ФГБУ ИПВЭ им. М.П. Чумакова РАМН. Однослойные перевиваемые культуры клеток почки эмбриона свиньи (СПЭВ) заражали 10% суспензией, приготовленной из участков мозга погибшей больной Б., с целью регистрации ци-топатического действия (ЦПД), культуральной жидкостью инфицировали в мозг 20 белых мышей массой 6-7 г. Мозг заболевших животных использовали для дальнейших вирусологических, молекулярнобиологических, морфологических исследований и иммунофлюоресцентных опытов. Нейровирулентность и нейроинвазивность изолированного штамма вируса изучали путем титрования на белых мышах при заражении в мозг и под кожу, определяя величину ЛД50/мл. Сирийских хомяков заражали в мозг, наблюдали 30 дней и определяли процент погибших особей и среднюю продолжительность жизни (СПЖ) в днях [3]. Опыты in vivo выполнены с разрешения этического комитета ФГБУ ИПВЭ им. М.П. Чумакова РАМН [3]. Для выявления нейропатогенности изолята и морфологических изменений брали мозг белых мышей, заболевших на 4-й и 5-й дни с типичными тетрапарезами и параличами. Головной мозг 2 мышей был зафиксирован в 10% забуференном формалине и залит в парафин. Гистологические срезы толщиной 4 мкм были окрашены гематоксилином и эозином по методу Ниссля. Специфический антиген ВКЭ выявляли непрямым методом флюоресцирующих антител (МФА) на неокрашенных срезах после депарафинирования. Использовали иммунную сыворотку человека с титром IgG 1:3200 из крови Н., дважды вакцинированной в 2008 г. и ревакцинированной в 2009 г. вакциной производства ИПВЭ им. М.П. Чумакова. Кровь была взята из вены через 1 мес после ревакцинации. Были использованы также меченные изотиоциа-натом флюоресцеина (ФИТЦ) иммуноглобулины диагностические против глобулинов человека, сухие, производства НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи. Для контроля реакцию ставили на срезах мозга без добавления иммунной сыворотки против ВКЭ и на срезах мозга мышей, инфицированных другими вирусами. Молекулярно-биологические исследования проведены в ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора методом ОТ-ПЦР в режиме реального времени с гибридизационно-флюоресцентной детекцией с ге-нотипспецифическими зондами. Секвенировали полный ген Е белка. Детали методов и разработанные в ЦНИИ эпидемиологии тест-системы описаны ранее [5, 6]. Результаты Заболеваемость КЭ и вакцинопрофилактика в Курганской области. Охват населения Курганской области вакцинацией против КЭ составлял 22,6% к концу 2011 г. В табл. 1 представлены лабораторно подтвержденные заболевания КЭ за период 2007-2011 гг., в том числе среди привитых пациентов. Мужчины составляли 63,7%, женщины - 36,3%. Среди больных превалировали лица старше 60 лет (35,7%). На долю возрастных групп 20-39 и 40-59 лет приходилось соответственно 27,6 и 19,1%. Больше половины больных (55,3%) были жителями северо-западных районов области - г. Шадринска, Шадринского, Далматовского, Каргапольского, Катайского районов. Среди больных лица, вакцинированные против КЭ, составляли от 19,9 до 29,5%. Основная часть заболевших были привиты вакциной "Энцевир" (76,9%). На долю привитых московской вакциной приходилось 12,6%. Двое больных были привиты вакциной "ФСМЕ-Иммун-Инжект", что составило 1,4%. Структуру клинических форм сравнивали в группе непривитых больных и в группе пациентов, получивших первичный курс вакцинации и одну или более ревакцинаций (98 человек). Среди непривитых Контактная информация: Погодина Ванда Вацлавовна, д-р мед. наук, проф., зав. лаб.; e-mail pogodina_v_v@mail.ru 34 Таблица Заболеваемость КЭ среди вакцинированных жителей Курганской области Год Число больных КЭ Вакцины Итого из них* привитых, % "Энцевир" ФГБУ ИПВЭ им. М.П. Чумакова, РАМН "ФСМЕ- Иммун- Инжект" ** 2007 105 22-20,56 22 - - - 2008 96 20-20,83 15 - - 5 2009 83 24-28,91 23 1 - - 2010 146 43-29,45 25 13 2 3 2011 171 34-19,88 25 4 - 5 Всего... 601 143-23,79 110-76,92 18-12,59 2-1,4 13-9,09 Примечание. * - учтены пациенты с полным и незавершенным курсом прививок; ** - тип использованной вакцины документально не подтвержден (?). лихорадочные формы наблюдались в 70,6% случаев, менингеальные - в 20,8%, очаговые - в 8,6%. Среди вакцинированных лиц лихорадочные формы отмечены в 86,8% случаев, менингеальные - в 8,1% , очаговые - в 5,1%. Таким образом, структура клинических форм КЭ у вакцинированных изменилась в сторону преобладания лихорадочных форм и снижения частоты очаговых форм КЭ, хотя уровень последних оставался достаточно высоким. История вакцинации и заболевания больной Б. Обследована Б., 49 лет, домохозяйка, постоянно проживала в поселке Иткуль Каргапольского района Курганской области, держала коров. В течение 1998-2008 гг. получила 6 прививок против КЭ (табл. 2). Четыре прививки сделаны томской вакциной НПО "Вирион", одна - вакциной "Энцевир", одна - вакциной производства ИПВЭ им. М.П. Чумакова. Первичный курс проведен без нарушений схемы. Последующие 3 ревакцинации выполняли с интервалами 1, 5 и 3 года. Заболела через 2 года после заключительной ревакцинации. Укус клеща в области темени произошел 18 мая 2010 г. на пастбище. Клеща удалила самостоятельно, за медицинской помощью не обращалась. На 5-й день (23 мая) появились головная боль, головокружение, повышение температуры до 39°С. Госпитализирована в Каргапольскую центральную районную больницу с диагнозом "Болезнь Лайма? Клещевой энцефалит?" 24 мая при поступлении в 21.50 имелись жалобы на сильную головную боль, слабость, онемение спины, рвоту, неспособность к мочеиспусканию. Через 2 ч появились судороги без потери сознания. АД 110/80 мм рт. ст. С лечебной целью введен им- 1 муноглобулин против КЭ (2 мл, титр IgG 1:160). Из-за ухудшения состояния больная переведена в реанимационное отделение. 25 мая в 2.30 отмечены генерализованные судороги, потеря сознания, нарушение дыхания. Искусственная вентиляция легких не проводилась. В 7.30 констатирована смерть больной. Клинический диагноз: клещевой энцефалит, молниеносное течение, отек головного мозга. Результаты патолого-анатомического исследования 25 мая 2010 г.: мягкие мозговые оболочки с расширенными сосудами, отечные, тускловатые. Борозды извилин больших полушарий мозга сглажены. Головной мозг со странгуляционной бороздой, в стволовых отделах вдавлен в большое затылочное отверстие. На срезах структура мозга сохранена. Вещество мозга набухшее с точечными периваскулярными кровоизлияниями. Макроскопически в шейном отделе спинного мозга, продолговатом мозге и варолиевом мосту патологии не наблюдалось. Патолого-анатомический диагноз: основной - весенне-летний КЭ. Осложнения: отек и набухание головного мозга с вклинением стволовых отделов мозга в большое затылочное отверстие; острый респираторный дистресс-синдром. Особенность случая - практически отсутствует воспалительная клеточная инфильтрация в препаратах спинного и головного мозга при окрашивании срезов гематоксилином и эозином. В посмертно исследованной крови методом ИФА выявлены IgG в титре 1:1600 при отсутствии IgM. Методом ПЦР в ткани спинного мозга и варолиева моста обнаружена РНК ВКЭ. Изоляция и изучение штамма 118-1 ВКЭ. Секционный материал поступил в ИПВЭ им. М.П. Чумакова через 5 нед после смерти больной. Из трех участков мозга - продолговатого мозга, варолиева моста, спинного мозга - приготовлены 10% вируссодержащие суспензии, которыми заражены однослойные культуры клеток СПЭВ. На уровне 3-го пассажа в культурах, зараженных суспензией спинного мозга на 6-е сутки, зафиксировано ЦПД. Культуральной жидкостью были заражены в мозг белые мыши, у которых на 4-е сутки развилось заболевание с пара- и тетрапарезами. Выделенный штамм был обозначен шифром Курган-118-2010. В культуре клеток СПЭВ штамм имел титр 109,1 ТЦД50/мл, титр гемагглютининов до 1:16-1:32, был высоковирулентным для белых мышей (титр Таблица 2 График вакцинации Б. Вакцинация (V), ревакцинация (RV) Дата Вакцина Серия Доза, мл Срок годности Генотип вакцинного штамма V1 30.03.1998 НПО «Вирион», Томск 167-2 1 ? д/ * V2 30.04.1998 То же 167-2 1 ? д/в RV1 16.03.1999 То же 225-10 1 ? д/в RV2 23.03.2000 То же 21-2 1 ? д/в RV3 12.02.2005 "Энцевир", Томск 030604 0,5 Июнь 2006 г. д/в RV4 06.03.2008 ИПВЭ им. М.П. Чумакова 107 0,5 Январь 2010 г. д/в Примечание. V1, V2 - первичная вакцинация, RV1-4 - ревакцинации; * д/в - дальневосточный подтип ВКЭ. 35 109,75 ЛД /мл) и высокоинвазионным (индекс инва-зивности - ИИ 1,09). При заражении сирийских хомяков погибли 40% животных, СПЖ 20 дней. Молекулярно-биологическими методами проведены детекция ВКЭ и генотипирование штамма 118-1. Всего генотипированы 6 биопроб: из мозга двух больных белых мышей, двух больных хомяков и культуральной жидкости от 3-го и 4-го пассажей в клетках СПЭВ. Во всех материалах выявлен сибирский подтип ВКЭ. Концентрация РНК ВКЭ в биопробе 118-1 из мозга мышей была 1,09407 копий/мл. Секвени-рование полного Е-гена показало принадлежность штамма Курган-118-2010 к европейскому топовари-анту сибирского подтипа. Гистологическая характеристика изменений в мозге мышей. На гистологических препаратах мозга мышей, зараженных штаммом Курган-118-2010, выявлены дистрофические и дегенеративные изменения части нейронов и нейроглиоцитов в области коры большого мозга, в мозжечке, нижней оливе, ядрах черепных нервов. Развивались кариолизис и цитолиз, выпадение нейронов, а в некоторых участках - пик-нотические изменения. Значительно повреждались кровеносные сосуды микроциркуляторного русла, эндотелий, а также стенки более крупных сосудов. Эндотелиоциты часто отслаивались. Видны многочисленные периваскулярные и менее выраженные периневральные отеки. Воспалительные изменения вокруг сосудов мозга и его оболочек выражены незначительно. Преобладают небольшие перисосуди-стые инфильтраты, состоящие преимущественно из лимфоцитов, макрофагов, перицитов. Встречаются единичные полиморфно-ядерные лейкоциты (см. рисунок, а—г, 3-я полоса обложки). Локализация антигена в структурах мозга белых мышей. Специфический антиген выявлен с помощью МФА в нейронах, глиоцитах, эндотелиоцитах, в части клеток инфильтратов. Наиболее интенсивное свечение отмечено в крупных нейронах коры мозга, ганглионарных клетках Пуркинье мозжечка, нейроэпителиальных сосудистых сплетениях мозга и эпен-димоцитах. В контрольных препаратах свечение отсутствовало (см. рисунок, д—и). Обсуждение Необычность описанного случая КЭ состоит в развитии на фоне вакцинального иммунитета тяжелого заболевания с молниеносным течением и летальным исходом. Инкубационный период длился 5 дней, 55 ч прошло от первых симптомов болезни до наступления смерти. Особенностями патолого-анатомической картины были почти полное отсутствие воспалительной клеточной инфильтрации, отек и набухание головного мозга с вклинением стволовых отделов в большое затылочное отверстие. Резкий отек мозговой ткани при маловыраженных воспалительных изменениях наблюдается у больных КЭ, умерших в 1-ю неделю болезни [15]. Изолированный от Б. штамм Курган-118-2010 вызвал типичные морфологические изменения в мозге белых мышей при развитии характерных клинических симптомов. Патогенез заболевания у Б. может быть связан с комплексом иммунопатологических реакций и генетическим несоответствием вакцинных и инфицирующего штаммов. В Свердловской области доминирует сибир ский подтип ВКЭ [6, 12], однако при массовой иммунизации населения гетеротипичными вакцинами В.В. Романенко и соавт. был получен эпидемиологический, иммунологический и клинический эффект [14]. Экспериментальное изучение вопроса дает неоднозначные результаты. Г.Н. Леонова и соавт., исследовав сыворотки крови людей, привитых вакциной Энце-пур, а затем и четырьмя вакцинами, делают вывод об иммунологической эффективности всех вакцин относительно дальневосточного подтипа ВКЭ, хотя уровень нейтрализующих антител к различным штаммам существенно различался [9, 22]. По данным Л.Л. Тере-хиной и соавт., вакцины из штаммов дальневосточного и европейского подтипов ВКЭ (производства ИП-ВЭ им. М.П. Чумакова и "ФСМЕ-Иммун-Инжект") в опытах на мышах защищали от различных подтипов ВКЭ, включая сибирский. Уровень защиты, по мнению авторов, зависит не от генетических различий, а от индивидуальных свойств штаммов [16]. О.В. Морозова и соавт. провели комплексное изучение эффекта четырех вакцин в опытах на мышах линий BALB/с и ICR [10]. Отечественные вакцины и препарат "ФСМЕ-Иммун-Инжект" различались по экспрессии генов ключевых цитокинов, ответственных за клеточный и гуморальный иммунитет. Слабая стимуляция цитокинового ответа, особенно экспрессии генов фактора некроза опухолей TNF-а и ИЛ-ß, снижают риск развития поствакцинальных осложнений. При иммунизации московской вакциной титр IgG в ИФА был наиболее высок к гомологичным штаммам и вдвое ниже к сибирскому подтипу. Защиту мышей против заражения сибирским подтипом обеспечивали "Энцевир", московская и австрийская вакцины, тогда как "Энцепур" была неэффективна. Варианты опытов, методов и тестов, использованных авторами, не дают однозначного ответа относительно протективных свойств существующих вакцин. Отягощающими факторами при летальном КЭ, вызванном сибирским подтипом, являются принадлежность пациентов к старшей возрастной группе, сопутствующие заболевания, иммуносупрессия, множественные укусы клещей, локализация укуса в области головы, высокая вирулентность заражающего штамма [13]. Два последних фактора имели место при заболевании Б. Штамм Курган-118-2010, изолированный из спинного мозга погибшей, в опытах на животных проявил высокую нейровирулентность, нейроинва-зивность, тропизм к нейронам (см. рисунок). После 6-кратных прививок вакцинами дальневосточного подтипа Б. имела гуморальный иммунитет (IgG 1:1600), сравнимый с уровнем, отмечаемым при массовой вакцинации в Свердловской области [14]. Тем не менее это не обеспечило защиту от заражения сибирским подтипом. Состояние клеточного иммунитета у Б. изучено не было. Связь клеточного иммунитета с протективным эффектом различных вакцин против КЭ требует дальнейшего исследования. Нельзя исключить роль в патогенезе заболевания Б. антителозависимого усиления инфекции. Данный феномен детально изучен при лихорадке денге [18, 21]. Антителозависимое усиление инфекции ВКЭ продемонстрировано в клеточных культурах [11, 20, 23]. Потенцирующее действие на инфекцию оказывали моноклональные антитела и поликлональные сыворотки. 36 Больной Б. в стационаре ввели противоэнцефали-тический иммуноглобулин (2 мл, титр 1:160). В течение 2 ч состояние больной резко ухудшилось. Через 5 ч после введения иммуноглобулина она скончалась. Некоторые авторы допускают возможность антителозависимого усиления инфекции КЭ в организме человека [19]. Механизм заболевания Б., по-видимому, связан с комплексом специфических и неспецифических факторов, требующих дальнейшего анализа. Многие вопросы, касающиеся вакцинопрофилак-тики КЭ, изучены недостаточно. Остаются неясными допустимое число ревакцинаций и позитивный эффект гипервакцинации. Австрийские авторы предлагают перед очередной ревакцинацией определить титр антител в крови и при достаточном уровне отложить ревакцинацию на 1-3 года [17]. Дефекты иммунитета различного генеза, вероятно, могут быть причиной развития КЭ у привитых людей, эта область остается малоисследованной. Нет данных о целесообразности сочетания активной иммунизации вакцинами и пассивной иммунизации иммуноглобулином. Феномен антителозависимого усиления инфекции требует специального исследования применительно к вакцинам и иммуноглобулину против КЭ. Не изучен вопрос о персистенции ВКЭ в организме вакцинированных людей. В опытах на обезьянах и хомяках нами показано, что профилактическое введение вакцины дальневосточного подтипа не препятствует длительной персистенции штаммов сибирского подтипа, что может обусловить развитие хронического КЭ [7, 24]. Описанный нами случай не является единственным. Материалы о тяжелом течении КЭ у 7-кратно привитого пациента будут представлены в отдельном сообщении.

References

Supplementary files