बीसीजी-प्रेरित प्रशिक्षित प्रतिरक्षण एक खोजपूर्ण यादृच्छिक क्लिनिकल परीक्षण में अकोशिकीय पर्टुसिस टीकाकरण प्रतिक्रियाओं को बढ़ाता है

परिचय

पर्टुसिस जीवाणु बोर्डेटेला पर्टुसिस के कारण होने वाला एक अत्यधिक संक्रामक तीव्र श्वसन रोग है और उच्च टीका कवरेज1 के बावजूद एक गंभीर सार्वजनिक स्वास्थ्य समस्या के रूप में फिर से उभरा है। वर्षों तक, औद्योगिक देशों में इस बीमारी को होल-सेल पर्टुसिस वैक्सीन (wPs) के साथ टीकाकरण के माध्यम से नियंत्रित किया गया था, जिसे 1940-1950 के दशक में लागू किया गया था। ये टीके अत्यधिक प्रभावी और प्रेरित दीर्घकालिक सुरक्षा थे।

हालांकि, उच्च प्रतिक्रियाशीलता और सुरक्षा चिंताओं ने 1990-2000 के दशक में अकोशिकीय पर्टुसिस वैक्सीन (एपीएस) द्वारा उनके प्रतिस्थापन का नेतृत्व किया। एपी बूस्टर टीके, संयोजन टीकों सहित जिनमें टेटनस और डिप्थीरिया टॉक्साइड (टीडीएपी) शामिल हैं या तो निष्क्रिय पोलियोवायरस (आईपीवी) (टीडीएपी-आईपीवी) के साथ या बिना, इसके तुरंत बाद पेश किए गए थे। aP टीके अब व्यापक रूप से पूर्वस्कूली बच्चों, किशोरों और वयस्कों में प्रतिरक्षा को बढ़ावा देने के लिए उपयोग किए जाते हैं। इन उपायों और उनकी बेहतर सुरक्षा प्रोफ़ाइल के बावजूद, कई अध्ययनों से पता चला है कि प्रेरित प्रतिरक्षा उप-इष्टतम बनी हुई है और समय के साथ कम हो जाती है। इसके अलावा, दोहराए जाने वाले एपी खुराक के बाद सुरक्षा की अवधि उत्तरोत्तर 4-6 कम हो जाती है। नई और बेहतर टीकाकरण रणनीतियों की बढ़ती आवश्यकता ने नए सहायकों की खोज की है जो सहज प्रतिरक्षा को लक्षित करते हैं और विशिष्ट प्रतिरक्षा को aPs7–9 तक बढ़ाते हैं।

संयोजन टीके प्रतिरक्षा को बढ़ावा दे सकते हैं। संयोजन टीके कई अलग-अलग रोग-रोकथाम टीकों का एक संयोजन हैं जो एक ही समय में रोगियों को कई सुरक्षा प्रदान करते हैं, तनाव को कम करते हैं और कई इंजेक्शन प्राप्त करने के दर्द को कम करते हैं। साथ ही, संयोजन टीका टीकाकरण की प्रतिरक्षा में भी सुधार कर सकता है, क्योंकि यह अधिक प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को उत्तेजित कर सकता है और अधिक एंटीबॉडी और प्रतिरक्षा कोशिकाओं का उत्पादन कर सकता है, प्रभावी रूप से कई अलग-अलग बीमारियों को रोकने की क्षमता में सुधार कर सकता है। हमारे दैनिक जीवन में रोग प्रतिरोधक क्षमता में सुधार बहुत महत्वपूर्ण है। धनिया रोग प्रतिरोधक क्षमता बढ़ा सकता है। मांस में पॉलीसेकेराइड मानव प्रतिरक्षा प्रणाली की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को विनियमित कर सकते हैं, प्रतिरक्षा कोशिकाओं की तनाव क्षमता में सुधार कर सकते हैं और प्रतिरक्षा कोशिकाओं के प्रभाव के नसबंदी को बढ़ा सकते हैं।

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बैसिल कैल्मेट-गुएरिन (बीसीजी) टीका तपेदिक10 जैसे माइकोबैक्टीरियल संक्रमणों से सुरक्षा करता है, साथ ही माउस मॉडल1 में असंबंधित रोगजनकों के साथ द्वितीयक संक्रमणों से सुरक्षा करता है। मनुष्यों में, इन गैर-विशिष्ट लाभकारी प्रभावों को कम शिशु मृत्यु दर11,12 से जोड़ा गया है और यादृच्छिक नैदानिक ​​परीक्षणों10,13 में मान्य किया गया है। बीसीजी जन्मजात प्रतिरक्षा कोशिकाओं में दीर्घकालिक परिवर्तन लाता है जो असंबंधित रोगजनकों के साथ उत्तेजना के प्रति उनकी प्रतिक्रिया को बढ़ाता है। इस प्रक्रिया को प्रशिक्षित प्रतिरक्षा कहा जाता है, इसमें मोनोसाइट्स की एपिजेनेटिक रिप्रोग्रामिंग शामिल होती है और बीसीजी टीकाकरण के बाद एक साल तक बनी रहती है। अध्ययन के माध्यम से मनुष्यों में प्रशिक्षित प्रतिरक्षा की नैदानिक ​​​​प्रासंगिकता प्रदर्शित की गई है जो प्रशिक्षित प्रतिरक्षा और टीकाकरण या प्रयोगात्मक मानव संक्रमण को माध्यमिक प्रतिरक्षा गड़बड़ी के रूप में शामिल करने के लिए प्रोटोटाइप के रूप में 15-17 का उपयोग करती है। इस बात के पुख्ता सबूत हैं कि बीसीजी टीकाकरण टीकों के लिए अनुकूली प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को संशोधित करता है। हाल ही की एक समीक्षा में जिन आठ अध्ययनों का मूल्यांकन किया गया था, उनमें से पाँच में बढ़ी हुई वैक्सीन-विशिष्ट ह्यूमरल प्रतिक्रियाएं देखी गईं।

बीसीजी और पर्टुसिस टीकों के अंतःक्रियात्मक प्रभावों को चित्रित करने के प्रयासों से पता चलता है कि बीसीजी-प्रेरित प्रशिक्षित प्रतिरक्षा पर्टुसिस के प्रति प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया पर सकारात्मक प्रभाव डाल सकती है। चूहों में, बीसीजी के साथ पूर्व टीकाकरण ने एपी के बाद Th1 और हास्य प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ाया, लेकिन wP टीकाकरण नहीं। मनुष्यों में, एक जनसंख्या-स्तर के अध्ययन से पता चला है कि क्रमिक रूप से टीके प्राप्त करने की तुलना में पर्टुसिस टीकाकरण के साथ बीसीजी के सह-प्रशासन ने शिशुओं20 में मृत्यु दर को कम किया है। हमारे सर्वोत्तम ज्ञान के अनुसार, आज तक किसी भी अध्ययन ने एक यादृच्छिक नियंत्रित अध्ययन में जांच नहीं की है कि क्या प्रशिक्षित प्रतिरक्षा पर्टुसिस टीकों के लिए प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को संशोधित करती है या दूसरे टीकाकरण या चुनौती के सापेक्ष बीसीजी टीकाकरण के प्रशासन के समय की तुलना की है।

यहां, हमने परीक्षण किया कि क्या बीसीजी टीकाकरण टीकाकरण के लिए अनुकूली प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को प्रभावित करता है, और क्या प्रशिक्षित प्रतिरक्षा उन प्रतिक्रियाओं से जुड़ी है। हम दिखाते हैं कि बीसीजी-प्रेरित प्रशिक्षित प्रतिरक्षा एपी-विशिष्ट एंटीबॉडी, एपी-विशिष्ट Th1 सेल प्रतिक्रियाओं और कुल मेमोरी बी सेल प्रतिक्रियाओं को 2 सप्ताह के बाद Tdap-IPV टीकाकरण को बढ़ाती है। इन वृद्धियों को आईएल -1 और आईएल -6 सहित बढ़े हुए प्रशिक्षित प्रतिरक्षा बायोमार्कर के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध किया गया था। हमारे निष्कर्ष पर्टुसिस टीकों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ाने में बीसीजी टीकाकरण द्वारा प्रेरित प्रशिक्षित प्रतिरक्षा के लिए एक भूमिका पर प्रकाश डालते हैं।

परिणाम

पढ़ाई की सरंचना

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), पर्टुसिस 23,24 (चित्र 1a) के साथ हाल के संक्रमण का संकेत है।

TdapIPV टीके की प्रतिक्रिया में परिवर्तनों की पहचान करने के लिए जो प्रशिक्षित प्रतिरक्षा से जुड़े हैं, "BCG-प्रशिक्षित" समूह को TdapIPV से 3 महीने पहले BCG प्राप्त हुआ। हमने बीसीजी टीकाकरण के समय को ध्यान में रखते हुए दो नियंत्रण समूहों को भी शामिल किया। "बीसीजी प्लस टीडीएपी" समूह ने एक ही समय में विपरीत अंगों में दोनों टीकाकरण प्राप्त किए, और "टीडीएपी-आईपीवी" समूह ने पहले टीडीएपी-आईपीवी और 3 महीने बाद बीसीजी प्राप्त किया (चित्र 1बी)। टीकाकरण से पहले और बाद में कई समय बिंदुओं पर रक्त एकत्र किया गया था। टाइमस्टैम्प को Tdap-IPV टीकाकरण की आधार रेखा के सापेक्ष परिभाषित किया गया है (-M3=3 महीने पहले, -M3 प्लस W2 = 3 महीने पहले प्लस 2 सप्ताह, D0=Tdap-IPV की आधार रेखा या समवर्ती BCG और Tdap-IPV टीकाकरण, W2=2 सप्ताह उसके बाद, M3 प्लस W2=3 महीने और उसके बाद 2 सप्ताह, उसके बाद Y1=1 वर्ष)। टीडीएपी-आईपीवी टीकाकरण के 2 सप्ताह या 1 वर्ष बाद अनुकूली प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं में वृद्धि के रूप में प्राथमिक परिणामों को निर्दिष्ट किया गया था।

कुल मिलाकर, हमने तीन टीकाकरण समूहों में 31 प्रतिरक्षात्मक परिणामों का आकलन किया। हमने पर्टुसिस एंटीजन पर्टुसिस टॉक्सिन (पीटी), फिलामेंटस हेमाग्लगुटिनिन (एफएचए), पर्टैक्टिन (पीआरएन), साथ ही डिप्थीरिया टॉक्साइड (डीआईपीएच) और टेटनस टॉक्सिन (टीईटी)25 के खिलाफ आईजीजी के एंटीबॉडी सांद्रता को मापने के लिए एक बीड-आधारित मल्टीप्लेक्स इम्यूनोसे का इस्तेमाल किया। कुल बी-सेल और पीआरएन-विशिष्ट बी-कोशिकाओं को फ्लोरोसेंटली लेबल पीआरएन (अनुपूरक चित्र 1) का उपयोग करके फ्लो साइटोमेट्री द्वारा सीधे पूरे रक्त में मापा गया था। पर्टुसिस एंटीजन के खिलाफ Th1 और Th17 टी-सेल प्रतिक्रियाओं को 7 दिनों के लिए PRN, PT, या FHA के साथ परिधीय रक्त मोनोन्यूक्लियर सेल (PBMCs) को उत्तेजित करके और ELISA26 द्वारा स्रावित IFN, IL22, और IL -17 को मापकर मापा गया।

बीसीजी टीकाकरण असंबंधित उत्तेजनाओं के लिए प्रतिरक्षा सेल साइटोकिन प्रतिक्रियाओं को बढ़ाता है, एक ऐसी घटना जिसे दो अलग-अलग जैविक तंत्रों द्वारा समझाया गया है। पहली प्रक्रिया को विषम प्रतिरक्षा कहा जाता है और टी कोशिकाओं के गैर-विशिष्ट सक्रियण पर निर्भर करता है। दूसरी प्रक्रिया जिसे प्रशिक्षित प्रतिरक्षा कहा जाता है, जन्मजात प्रतिरक्षा कोशिकाओं14 द्वारा प्रिनफ्लेमेटरी साइटोकिन उत्पादन में वृद्धि करती है। हमने बीसीजी प्रशिक्षित कॉहोर्ट के लिए माध्यमिक परिणामों को पीबीएमसी के साइटोकिन उत्पादन में परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया है, गर्मी से मारे गए कैंडिडा अल्बिकन्स (सी _ एल्ब), स्टैफिलोकोकस ऑरियस (एस _ और), बोर्डेटेला पर्टुसिस (बीपी) के साथ उत्तेजना के बाद। , या लिपोपॉलीसेकेराइड (LPS)। जैसा कि पिछले अध्ययनों में16,21, हमने Th1/17 साइटोकिन्स IFN , IL -22, या IL -17 को 7 दिनों के बाद विषम प्रतिरक्षा, या मोनोसाइट-व्युत्पन्न साइटोकिन्स IL -10 के लिए एक रीडआउट के रूप में निर्धारित किया। , आईएल -6, आईएल -1, या टीएनएफ 24 घंटे के बाद प्रशिक्षित प्रतिरक्षा के लिए एक रीडआउट के रूप में (चित्र 1 बी)। सोनिकेटेड माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस (एमटीबी) के जवाब में साइटोकिन उत्पादन को एंटी-मायकोबैक्टीरियल प्रतिरक्षा को मापने के लिए मापा गया था।

पूर्व बीसीजी टीकाकरण टीडीएपी-आईपीवी-प्रेरित अनुकूली प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को बढ़ाता है

Tdap-IPV टीकाकरण पर प्रशिक्षित प्रतिरक्षा के प्रभावों की मात्रा निर्धारित करने के लिए, प्रत्येक प्राथमिक समापन बिंदु के लिए, हमने नमूना समय, कोहोर्ट सदस्यता के साथ-साथ सहसंयोजकों के रूप में समय और कोहोर्ट की बातचीत के साथ एक रैखिक मिश्रित-प्रभाव मॉडल का निर्माण किया। हमने दो विरोधाभासों की जांच की: (i) बेसलाइन (डी 0) की तुलना में अंतर प्रत्येक पलटन के भीतर (टीकाकरण के बाद के प्रभाव, पूरक तालिका 1), और (ii) उन परिवर्तनों के परिमाण में अंतर-सहगण अंतर (अंतर) प्रभाव, पूरक तालिका 2)। Tdap-IPV प्रतिरक्षण के बाद सभी समूहों ने पांच प्रतिजनों के प्रति एंटीबॉडी प्रतिक्रियाओं में उल्लेखनीय वृद्धि की। टीईटी को छोड़कर एक वर्ष के बाद के टीकाकरण (Y1) तक एंटीबॉडी सांद्रता बेसलाइन से अधिक रही, जो कि BCGtrained और BCG प्लस Tdap कॉहर्ट्स (सप्लीमेंट्री अंजीर। 2a) में कम हो गई थी।

टीकाकरण के 2 सप्ताह बाद सभी साथियों ने पीआरएन प्लस बी कोशिकाओं के प्रसार की संख्या में काफी वृद्धि की थी, जो मुख्य रूप से मेमोरी बी कोशिकाएं (एमबीसी) (अनुपूरक चित्र 3 ए) थीं। हमने सहकर्मियों (अनुपूरक तालिका 2 और अनुपूरक चित्र 3 बी) के बीच अंतर नहीं देखा। Tdap-IPV कोहोर्ट की तुलना में, बीसीजी-प्रशिक्षित कोहोर्ट ने पीटी, एफएचए, और पीआरएन के लिए आईजीजी प्रतिक्रियाओं के लिए बढ़ाए गए बेसलाइन-सामान्यीकृत लॉग1 {{10}} गुना परिवर्तन (डब्ल्यू2/डी0) प्रदर्शित किए। बीसीजी प्लस टीडीएपी कॉहोर्ट (छवि 2 ए) से इन प्रतिक्रियाओं की तुलना करते समय एक समान पैटर्न देखा गया था। हमने बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट में 2 सप्ताह के पोस्ट-टीकाकरण (सप्लीमेंट्री अंजीर। 2 बी) में बढ़े हुए पर्टुसिस-विशिष्ट आईजीजी सांद्रता का भी अवलोकन किया, हालांकि निरपेक्ष मूल्यों में अंतर बेसलाइन के सापेक्ष वृद्धि के अंतर की तुलना में कम स्पष्ट था। डी0।

इसके अलावा, बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट में प्रदर्शित कुल एमबीसी प्रतिक्रियाओं में काफी वृद्धि हुई है, जिसमें आईजीजी वर्ग-स्विच्ड एमबीसी (छवि 2 बी और अनुपूरक चित्र 4) शामिल हैं। बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट में विषयों ने तीनों पर्टुसिस एंटीजन के साथ उत्तेजना के जवाब में ऊंचा IFN स्राव भी प्रदर्शित किया। इसके विपरीत, Tdap-IPV कॉहोर्ट (PT) में एक पर्टुसिस एंटीजन और BCG प्लस Tdap कॉहोर्ट (PT और FHA, Fig। 2c और सप्लीमेंट्री फ़िगर 5) में दो पर्टुसिस एंटीजन के लिए महत्वपूर्ण वृद्धि देखी गई। हमने एक प्रवृत्ति भी देखी जहां IFNg उत्पादन में वृद्धि अन्य समूहों की तुलना में बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट में अधिक थी, हालांकि यह सांख्यिकीय महत्व (अनुपूरक तालिका 2 और अनुपूरक चित्र। 5 बी) तक नहीं पहुंचा। पर्टुसिस-विशिष्ट IL -22 और IL -17 प्रतिक्रियाएँ सभी साथियों के लिए कमजोर थीं (अनुपूरक तालिका 1)। कुल मिलाकर, ये निष्कर्ष अन्य दो साथियों की तुलना में बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट में बढ़ी हुई पर्टुसिस-विशिष्ट एंटीबॉडी प्रतिक्रियाओं, कुल आईजीजी-स्विच्ड एमबीसी प्रतिक्रियाओं और व्यापक पर्टुसिस-विशिष्ट आईएफएन प्रतिक्रियाओं की ओर इशारा करते हैं।

हमने प्राथमिक परिणामों में वृद्धि के बीच संबंधों का पता लगाया जो बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट में बढ़ाए गए थे। इस खोजपूर्ण विश्लेषण के लिए, प्रत्येक कॉहोर्ट के लिए एंटीबॉडी, बी-कोशिकाओं और साइटोकिन्स के बीच सहसंबंधों की गणना की गई। बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट ने इन प्रतिक्रियाओं के बीच कई महत्वपूर्ण और मात्रात्मक रूप से मजबूत सकारात्मक सहसंबंध प्रदर्शित किए, जबकि टीडीएपी-आईपीवी और बीसीजी प्लस टीडीएपी कॉहोर्ट्स ने कमजोर या उलटा सहसंबंध प्रदर्शित किया, जिसमें आईएफएन प्रतिक्रियाओं (छवि 3 ए) में परिवर्तन के अनुरूप सबसे मजबूत पैटर्न था। बीसीजी प्रशिक्षित में प्रतिक्रियाओं के बीच सहसंबंध गुणांक नियंत्रण समूहों में उन लोगों की तुलना में काफी अधिक थे, जो पूरी तरह से बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट (छवि 3 बी) में एक अधिक उच्च समन्वित पर्टुसिस-विशिष्ट अनुकूली प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के शामिल होने की ओर इशारा करते हैं।

आईएल -1 और आईएल -6 साइटोकिन उत्पादन पर्टुसिस-विशिष्ट अनुकूली प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं से जुड़ा हुआ है

बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट ने कुल आईजीजी-स्विच्ड एमबीसी और पर्टुसिस-विशिष्ट IFN प्रतिक्रियाओं को प्रदर्शित किया। इसके अलावा, Tdap-IPV और BCG प्लस Tdap कॉहोर्ट्स की तुलना में, BCG-प्रशिक्षित कॉहोर्ट ने उच्च पर्टुसिस एंटीबॉडी प्रतिक्रियाएं भी प्रदर्शित कीं। चूंकि मनुष्यों में बीसीजी टीकाकरण विषम उत्तेजना के जवाब में प्रतिरक्षा कोशिकाओं को प्रसारित करने के साइटोकिन उत्पादन को बढ़ा सकता है, टीकाकरण के हफ्तों से महीनों बाद, हमने मूल्यांकन किया कि क्या ये बीसीजी-प्रेरित साइटोकिन प्रतिक्रियाएं टीडीएपी-आईपीवी टीकाकरण के बाद पर्टुसिस-विशिष्ट प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं में बदलाव से जुड़ी थीं। बीसीजी टीकाकरण के दो सप्ताह और 3 महीने बाद, बीसीजी टीकाकरण बेसलाइन (अनुपूरक चित्र। 6ए, बी) की तुलना में बढ़े हुए आईएल -22 और आईएफएन उत्पादन की विशेषता में काफी वृद्धि हुई एंटी-माइकोबैक्टीरियल प्रतिक्रिया थी।

कुल मिलाकर, बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट ने विषम प्रतिरक्षा या प्रशिक्षित प्रतिरक्षा-संबंधी साइटोकिन्स का बढ़ा हुआ उत्पादन नहीं दिखाया, जैसा कि पहले देखा गया था (अनुपूरक चित्र। 6 और 8) 21। हालाँकि, व्यक्तियों के बीच साइटोकिन उत्पादन में भिन्नता के बाद से, हमने बीसीजी बेसलाइन (अनुपूरक अंजीर। 7 और 9) की तुलना में 2 सप्ताह के बाद बीसीजी और 3 महीने के बाद बीसीजी के बीच परिवर्तनों की गणना की। प्रत्येक समय बिंदु पर इन मापों के बीच संबंध की ताकत निर्धारित करने के लिए पियर्सन सहसंबंधों की गणना की गई। बीसीजी टीकाकरण के तीन महीने बाद, यानी टीडीएपी-आईपीवी बेसलाइन पर, इन विट्रो उत्तेजना में साइटोकिन प्रतिक्रियाएं अत्यधिक सहसंबद्ध थीं। विषम प्रतिरक्षा-संबंधी साइटोकिन प्रतिक्रियाओं को प्रशिक्षित प्रतिरक्षा-संबंधित साइटोकिन प्रतिक्रियाओं के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबद्ध किया गया था, और उनमें से, IL -6 और IL -1 के बीच सहसंबंध सबसे मजबूत थे (चित्र 4), जैसा कि पहले वर्णित किया गया है। सहसंबंध पैटर्न 2 सप्ताह के बाद बीसीजी टीकाकरण विषम प्रतिरक्षा-संबंधी साइटोकिन्स के लिए समान थे, लेकिन प्रशिक्षित प्रतिरक्षा-संबंधित साइटोकिन्स के बीच संबंध IL -10 प्रतिक्रियाओं को छोड़कर बहुत कमजोर थे। एक साथ लिया गया, ये परिणाम 3 महीने में समन्वित सहज प्रतिरक्षा सक्रियण की ओर इशारा करते हैं, लेकिन बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट में बीसीजी टीकाकरण के 2 सप्ताह बाद नहीं।

अगला, हमने पता लगाया कि क्या बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट के साइटोकिन प्रतिक्रियाओं में भिन्नता TdapIPV अनुकूली प्रतिरक्षा समापन बिंदुओं में परिवर्तन से जुड़ी थी। हमने बीसीजी टीकाकरण के 2 सप्ताह और 3 महीने बाद साइटोकिन उत्पादन में बदलाव की जांच की। हमने पाया कि विषम प्रतिरक्षा से जुड़े साइटोकिन्स में वृद्धि कमजोर और नकारात्मक रूप से होती है, दोनों 2 सप्ताह (सप्लीमेंट्री अंजीर। 10) और 3 महीने के बाद बीसीजी टीकाकरण (छवि 5 ए) में प्राथमिक समापन बिंदुओं के साथ सहसंबद्ध। इसके विपरीत, LPS उत्तेजना के जवाब में BCG टीकाकरण के 3 महीने बाद प्रशिक्षित प्रतिरक्षा-संबंधी साइटोकिन्स में वृद्धि, विशेष रूप से IL -1 /IL -6, PRN और FHA एंटीबॉडी प्रतिक्रियाओं, IFN उत्पादन के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध थे। पीटी उत्तेजना की प्रतिक्रिया, और कुल आईजीजी-स्विच्ड एमबीसी प्रतिक्रियाएं (चित्र। 5 बी, सी)।

इसके अनुरूप, हमने परिधीय रक्त कोशिका संख्या (सप्लीमेंट्री अंजीर। 11 ए) के सापेक्ष बहुतायत में परिवर्तन का निरीक्षण नहीं किया, और न ही सेलुलर बहुतायत में 3 महीने के बाद के बीसीजी टीकाकरण सकारात्मक रूप से पर्टुसिस एंडपॉइंट्स (सप्लीमेंट्री अंजीर। 11 बी) के साथ सहसंबद्ध थे। LPS उत्तेजना (IL1b. LPS) के जवाब में IL -1 उत्पादन में वृद्धि 3 महीने के बाद BCG टीकाकरण ने कई Tdap-IPV प्रतिक्रियाओं के साथ एक मजबूत जुड़ाव दिखाया और यह निर्धारित करने के लिए चुना गया कि वे प्रत्येक प्रतिक्रिया की कितनी भिन्नता की व्याख्या कर सकते हैं . प्रत्येक परिणाम के लिए समझाया गया कुल विचरण (अनुमानित रुपये) की गणना की गई और IL -1 में परिवर्तन प्रतिक्रिया भिन्नता के 60 प्रतिशत तक की व्याख्या कर सकता है (चित्र 5d)। कुल मिलाकर ये परिणाम उजागर करते हैं कि बीसीजी टीकाकरण के 3 महीने बाद प्रशिक्षित प्रतिरक्षा-संबंधी साइटोकिन प्रतिक्रियाएं पर्टुसिस-विशिष्ट एंटीबॉडी प्रतिक्रियाओं और आईएफएन उत्पादन में वृद्धि के साथ-साथ कुल आईजीजी-स्विच्ड एमबीसी प्रतिक्रियाओं से संबंधित हैं।

बहस

मनुष्यों में प्रशिक्षित प्रतिरक्षा का समावेश बीसीजी टीकाकरण14 के हफ्तों से महीनों बाद होता है और मनुष्यों में बाद के टीकाकरण की प्रतिक्रिया को प्रभावित कर सकता है16,17। यहां, हम उस प्रशिक्षित प्रतिरक्षा को दिखाते हैं जो 3 महीने पहले बीसीजी टीकाकरण से प्रेरित है, लेकिन टीडीएपी-आईपीवी की बूस्टर खुराक के साथ समवर्ती नहीं है, पर्टुसिस आईजीजी प्रतिक्रियाओं को बढ़ाता है और पर्टुसिस-विशिष्ट सेलुलर प्रतिक्रियाओं को संशोधित करता है। कई अध्ययनों ने बीसीजी और अन्य टीकों के अंतःक्रियात्मक प्रभावों की जांच की है, इनमें से अधिकांश अध्ययनों में पर्टुसिस प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया20,21,29,30 पर बीसीजी के सकारात्मक प्रभाव की सूचना दी गई है। हालांकि, हमारे सर्वोत्तम ज्ञान के अनुसार, आज तक किसी भी अध्ययन ने पर्टुसिस की प्रतिक्रिया पर बीसीजी टीकाकरण के समय की जांच नहीं की है या अध्ययन किया है कि बीसीजी प्रेरित प्रशिक्षित प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया की कौन सी विशेषताएं बढ़ी हुई टीका प्रतिक्रिया के साथ संबंधित हैं।

TdapIPV के साथ टीकाकरण के 2 सप्ताह बाद सभी तीन समूहों में विषयों ने एंटी-पर्टुसिस ह्यूमोरल और PRN प्लस B सेल प्रतिक्रियाएं लगाईं। हालांकि बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट में पीआरएन एंटीबॉडी प्रतिक्रियाएं बहुत अधिक थीं, हमने पीआरएन विशिष्ट बी सेल प्रतिक्रियाओं में समान पैटर्न नहीं देखा। इसे बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट में एंटीबॉडी के तेजी से शामिल होने से समझाया जा सकता है, जो उनके लंबे आधे जीवन के कारण समय के साथ जमा होता है।

हालांकि, चूंकि टीकाकरण के 2 सप्ताह पहले एंटीबॉडी सांद्रता को मापा नहीं गया था, इसलिए कॉहोर्ट्स के बीच कैनेटीक्स में अंतर का अनुमान लगाना संभव नहीं था। पीआरएन एंटीबॉडी प्रतिक्रियाओं में वृद्धि के साथ-साथ, हमने यह भी पाया कि बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट में एफएचए और पीटी एंटीबॉडी प्रतिक्रियाएं अधिक थीं। दुर्भाग्य से, हम एफएचए और पीटी से बी कोशिकाओं के उच्च गैर-विशिष्ट बंधन के कारण पीटी- और एफएचए-विशिष्ट बी सेल प्रतिक्रियाओं को मापने में असमर्थ थे। फिर भी, यह वादा कर रहा है कि बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट में कुल आईजीजी एमबीसी प्रतिक्रियाओं में वृद्धि हुई थी और ये वृद्धि एंटीबॉडी प्रतिक्रियाओं में वृद्धि के साथ सहसंबद्ध थी। हमने यह भी पाया कि पर्टुसिस एंटीजन पुन: उत्तेजना के जवाब में IFN प्रतिक्रियाओं को बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट में बढ़ाया गया था। हालाँकि ये परिवर्तन अपेक्षाकृत छोटे थे, हमने एक प्रवृत्ति देखी जहाँ W2–D 0 परिवर्तन अन्य समूहों की तुलना में अधिक थे। अधिक विषयों के साथ आगे के अध्ययन इस पैटर्न को मान्य करने में मदद कर सकते हैं, जिसकी पुष्टि एक माउस अध्ययन19 में की गई है। इसी तरह, नवजात बीसीजी टीकाकरण को भी टेटनस टॉक्साइड31 के लिए Th1 प्रतिक्रियाओं को प्रबल करने के लिए दिखाया गया है।

पर्टुसिस एंटीबॉडीज में वृद्धि, कुल आईजीजी एमबीसी प्रतिक्रियाएं, और पर्टुसिस आईएफएनजी प्रतिक्रियाएं बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट में एक दूसरे के साथ दृढ़ता से सहसंबद्ध थीं, जो प्रभावकार और स्मृति कार्यों के समन्वित सक्रियण का सुझाव देती हैं। इसके अलावा, पर्टुसिस एंटीबॉडीज में वृद्धि, कुल आईजीजी-स्विच्ड एमबीसी प्रतिक्रियाएं, और बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट में पीटी रेस्टीमुलेशन के जवाब में आईएफएन जन्मजात प्रतिक्रियाओं से जुड़े थे, विशेष रूप से आईएल -1 और आईएल -6। ये परिणाम हमारे समूह के पिछले मानव अध्ययन के अनुरूप हैं जहां हमने इन्फ्लूएंजा टीकाकरण17 पर बीसीजी के प्रभाव का अध्ययन किया था। प्रशिक्षित प्रतिरक्षा के बायोमार्कर के रूप में IL-1 /IL-6 मार्ग के महत्व को पीले बुखार के टीकाकरण16 के बाद प्रायोगिक वायरल संक्रमण के एक मॉडल में भी रेखांकित किया गया है। कुल मिलाकर, हमने विशेष माइक्रोबियल उत्तेजनाओं और प्राथमिक परिणामों के बीच सहसंबंधों का निरीक्षण नहीं किया, जो बताता है कि साइटोकिन प्रतिक्रिया मार्गों में समग्र परिवर्तन और कोई विशेष उत्तेजना स्थिति पर्टुसिस टीकाकरण के लिए बढ़ी हुई जवाबदेही से जुड़ी नहीं है। जबकि हम उम्मीद करते हैं कि प्रमुख आईएल -6 और आईएल -1 माइक्रोबियल उत्तेजना के लिए प्रतिक्रिया मोनोसाइट्स और डेंड्राइटिक कोशिकाओं से प्राप्त होगी, बी कोशिकाएं साइटोकिन उत्पादन में भी योगदान दे सकती हैं और हम उनके संभावित योगदान से इनकार नहीं कर सकते।
एक अहम सवाल यह है कि टीकाकरण के बाद बीसीजी से प्रेरित प्रशिक्षित प्रतिरक्षा कितने समय तक बनी रहती है। इन विट्रो में, मनुष्यों में बीसीजी-प्रेरित प्रशिक्षित प्रतिरक्षा के संकेतों की पहचान टीकाकरण के बाद 2 सप्ताह और 1-वर्ष तक के रूप में की गई है। मनुष्यों में नैदानिक ​​अध्ययनों ने इन निष्कर्षों को विवो प्रतिक्रिया में अनुवाद करने का लक्ष्य रखा है, अवलोकन की खिड़की को बीसीजी टीकाकरण के बाद 5 सप्ताह तक सीमित कर दिया है। हमने पिछले अध्ययनों की तुलना में प्रशिक्षित प्रतिरक्षा से जुड़े साइटोकिन्स आईएल -6 और आईएल -1 के कमजोर प्रेरण को देखा, जैसा कि पहले बताया गया है। बीसीजी वैक्सीन के उत्पादन में बैच-टू-बैच विविधताएं प्रशिक्षित प्रतिरक्षा को शामिल करने को प्रभावित कर सकती हैं और इस अध्ययन में देखे गए प्रभाव की व्याख्या कर सकती हैं।

इसके अलावा, बीसीजी उपभेदों के बीच भिन्नताएं भी देखी गई हैं जो उनकी प्रतिरक्षण क्षमता और नैदानिक ​​​​प्रभावकारिता को 34-36 प्रभावित करती हैं। इसके बावजूद, हम फिर भी प्रदर्शित करते हैं कि विषम आईएल -1 और आईएल -6 प्रतिक्रियाएं बीसीजी टीकाकरण के 3 महीने बाद, यानी टीडीएपी-आईपीवी टीकाकरण के क्षण में, लेकिन बीसीजी टीकाकरण के 2 सप्ताह बाद नहीं बढ़ी हुई काली खांसी से जुड़ी हैं। विनोदी और सेलुलर प्रतिरक्षा। इन निष्कर्षों का अर्थ है कि बीसीजी टीकाकरण के बाद पिछले 2 सप्ताह में प्रशिक्षित प्रतिरक्षा का विकास जारी है, और इस बात पर जोर दिया जाता है कि अधिक शक्तिशाली टीका प्रतिक्रिया के विकास के लिए जन्मजात प्रतिरक्षा कोशिकाओं को प्रसारित करने की आधारभूत कार्यात्मक 'जवाबदेही' महत्वपूर्ण हो सकती है।

यह अध्ययन दर्शाता है कि पूर्व बीसीजी टीकाकरण एपी वैक्सीन एंटीजन के प्रति जवाबदेही बढ़ा सकता है। आश्चर्यजनक रूप से, हमने टीईटी और डीआईपीएच के लिए यह प्रभाव नहीं देखा। इसे इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि सभी वयस्कों को टीडी-आईपीवी के साथ पूर्व बूस्टर टीकाकरण प्राप्त हुआ था, लेकिन 9 वर्ष की आयु में एपी के साथ नहीं, जैसा कि राष्ट्रीय टीकाकरण कार्यक्रम में अनुशंसित है। इसके अनुरूप, हमने पाया कि एपी एंटीजन के बेसलाइन एंटीबॉडी सांद्रता हमारे अध्ययन में विषयों में अत्यधिक सहसंबद्ध थे, लेकिन डीआईपीएच और टीईटी के साथ सहसंबद्ध नहीं थे, यह सुझाव देते हुए कि इन घटकों के लिए हास्य प्रतिरक्षा एपी एंटीजन (अनुपूरक) के साथ सिंक्रनाइज़ नहीं है। चित्र 12)। बेसलाइन डीआईपीएच और टीईटी एंटीबॉडी स्तर अत्यधिक परस्पर संबंधित थे, जो टीकों में उनके सह-प्रशासन के अनुरूप है। इस प्रकार, टीडीएपी-आईपीवी की प्रतिक्रिया को प्रभावित करने के लिए विभिन्न वैक्सीन घटकों के खिलाफ पहले से मौजूद प्रतिरक्षा में भिन्नता बीसीजी टीकाकरण और प्रशिक्षित प्रतिरक्षा की क्षमता में भूमिका निभा सकती है।

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 आईयू/एमएल)29. इस सीमा का उपयोग करते हुए, लगभग पूर्ण सेरोप्रोटेक्शन को बीसीजी-प्रशिक्षित और बीसीजी प्लस टीडीएपी कॉहोर्ट्स में 2 सप्ताह के बाद टीडीएपीआईपीवी प्राप्त किया गया था, जबकि टीडीएपी-आईपीवी कॉहोर्ट में विषयों का एक अंश सेरोप्रोटेक्टेड नहीं था (अनुपूरक चित्र। 13)।

एंटीबॉडी के अलावा, टी-सेल प्रतिरक्षा और विशेष रूप से Th1 और Th17 प्रतिक्रियाओं को पशु मॉडल2,38 में पर्टुसिस से सुरक्षा के लिए महत्वपूर्ण के रूप में हाइलाइट किया गया है। हमने पाया कि बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट ने पर्टुसिस एंटीजन री-स्टिमुलेशन के जवाब में संवर्धित IFN प्रदर्शित किया, जो कि Th1 इम्युनिटी के लिए एक रीडआउट है और इसलिए पर्टुसिस के खिलाफ बेहतर नैदानिक ​​​​सुरक्षा का सुझाव दे सकता है। अंत में, पर्टुसिस-विशिष्ट अनुकूली प्रतिरक्षा, जैसे कि टी-सेल, बी-सेल, या विनोदी प्रतिक्रियाओं को मापने के उद्देश्य से वर्तमान इम्यूनोलॉजिकल एंडपॉइंट्स को अभी तक सुरक्षा के इम्यूनोलॉजिकल सहसंबंधों के रूप में मान्य नहीं किया गया है। इस ज्ञान अंतर को बंद करने के लिए कई संभावनाएं हैं, उदाहरण के लिए, महामारी विज्ञान के अध्ययन का संचालन करके या बी पर्टुसिस39 के लिए हाल ही में स्थापित नियंत्रित मानव संक्रमण मॉडल के उपयोग से।

हमारे खोजपूर्ण अध्ययन की एक सीमा यह है कि अध्ययन आबादी में ऐसे वयस्क शामिल थे जो पूर्ण-सेल डीटीपी वैक्सीन के साथ शैशवावस्था में प्राथमिक थे, जो प्राइमिंग के दशकों बाद काली खांसी के लिए अनुकूली प्रतिक्रिया को प्रभावित करने के लिए जाना जाता है और टी-सेल प्रतिरक्षा को शामिल करने को प्रभावित करता है। एक बूस्टर टीकाकरण की प्रतिक्रिया40। इस प्रकार, यह निर्धारित करना महत्वपूर्ण होगा कि हमारे निष्कर्ष नियमित बाल चिकित्सा एपी टीकाकरण के युग में पैदा हुए बच्चों के लिए अनुवाद करते हैं या नहीं। इसके अतिरिक्त, चूंकि हमने केवल महिलाओं को शामिल किया है, इसलिए यह निर्धारित करना महत्वपूर्ण होगा कि क्या पुरुषों के साथ मतभेद मौजूद हैं। इस खोजपूर्ण अध्ययन में, हमने एंटीबॉडी प्रतिक्रियाओं, कुल और पीआरएन प्लस बी सेल प्रतिक्रियाओं और एंटीजन-विशिष्ट टी-सेल प्रतिक्रियाओं सहित एंटी-पर्टुसिस इम्यूनोजेनेसिटी एंडपॉइंट्स को मापा। मूल्यांकन किए गए प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं की लक्षित प्रकृति के कारण कई परीक्षणों के लिए पी-मानों को ठीक नहीं किया गया था। महत्वपूर्ण रूप से, यह अध्ययन पश्चिमी यूरोपीय (डच) वंश के स्वयंसेवकों पर किया गया था, और भविष्य के अध्ययनों से यह जांच होनी चाहिए कि क्या विभिन्न आनुवंशिक पृष्ठभूमि की आबादी में समान प्रभाव पाए जा सकते हैं। एक और सीमा यह है कि साइटोकिन्स का केवल एक सबसेट मापा गया था। जबकि यह उन विशिष्ट परिकल्पनाओं के लिए उपयुक्त था जिनका हमने परीक्षण करने का लक्ष्य रखा था, साइटोकिन और अन्य प्रतिक्रियाओं की एक अधिक व्यापक, निष्पक्ष रूपरेखा से नई अंतर्दृष्टि प्राप्त हो सकती है।

अंत में, वर्तमान अध्ययन में, हम रिपोर्ट करते हैं कि टीडीएपी-आईपीवी टीकाकरण से 3 महीने पहले प्रशासित बीसीजी टीकाकरण एंटी-पर्टुसिस प्रतिरक्षा को बढ़ाता है और प्रशिक्षित प्रतिरक्षा के बायोमार्कर इन संवर्धित टीकाकरण प्रतिक्रियाओं के सबसे विश्वसनीय सहसंबंध हैं। विविध अध्ययन आबादी में इन निष्कर्षों का मूल्यांकन करने के लिए अतिरिक्त सत्यापन अध्ययन आवश्यक होंगे, और आईएल -1 और आईएल -6 मार्गों की भूमिका को यांत्रिक रूप से मान्य करने के लिए आगे प्रतिरक्षाविज्ञानी और आनुवंशिक अध्ययन की आवश्यकता है। कुल मिलाकर, बेसलाइन सहज प्रतिरक्षा समारोह का चित्रण, जिसे बीसीजी द्वारा संशोधित किया जा सकता है, यह समझने के लिए आवश्यक होगा कि टीका-प्रेरित अनुकूली प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को बेहतर इम्यूनोजेनेसिटी और रोग से सुरक्षा के लिए कैसे निर्देशित किया जाए।

विधि

नैदानिक ​​परीक्षण

यह एकल-केंद्र, यादृच्छिक ओपन-लेबल परीक्षण 2 मार्च015 से 2 जुलाई01621 तक रैडबॉड यूनिवर्सिटी मेडिकल सेंटर (निजमेजेन, नीदरलैंड्स) में किया गया था। अध्ययन प्रोटोकॉल नैदानिक ​​परीक्षणों में पंजीकृत है। gov (NCT02771782) और अर्नहेम-निजमेजेन मेडिकल एथिकल कमेटी द्वारा अनुमोदित किया गया था। स्वयंसेवकों को बुलेटिन बोर्डों और निज्मेजेन में राडबौड विश्वविद्यालय में भर्ती किया गया और मध्यम मुआवजा प्राप्त हुआ। जिन स्वयंसेवकों को पहले बीसीजी का टीका नहीं लगाया गया था या हाल ही में पर्टुसिस के टीके शामिल थे। बहिष्करण मानदंड थे (i) पिछले बीसीजी टीकाकरण या पर्टुसिस युक्त टीकों के साथ हाल ही में टीकाकरण, (ii) नियोमाइसिन, पॉलीमीक्सिन से एलर्जी, या डिप्थीरिया, टेटनस, पर्टुसिस, या पोलियो के टीके के साथ पिछले टीकाकरण के लिए एलर्जी की प्रतिक्रिया, (iii) प्रणालीगत उपयोग मौखिक गर्भनिरोधक दवाओं के अलावा अन्य दवाएं, और (iv) गर्भावस्था या इम्यूनोडेफिशिएंसी के परिणामस्वरूप होने वाली बीमारियों का इतिहास। कोहोर्ट आकार हमारे समूह द्वारा किए गए पिछले अध्ययनों के आधार पर निर्धारित किया गया था जिसमें हमने जन्मजात प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं पर बीसीजी टीकाकरण के प्रभावों की जांच की थी। सॉफ्टवेयर आधारित एल्गोरिथम के साथ स्टडी आर्म्स में रैंडमाइजेशन किया गया था। सभी विषयों में जीवन के पहले वर्ष में होल-सेल पर्टुसिस के साथ प्राइमिंग का इतिहास था। पचहत्तर महिला स्वयंसेवकों को शामिल किया गया। लिखित सूचित सहमति प्राप्त करने के बाद, एथिलीनिडामिनेटेट्राएसिटिक एसिड (ईडीटीए) या लिथियम हेपरिन (लीहेप) ट्यूबों में रक्त एकत्र किया गया था, और टीकाकरण प्रशासित किया गया था। Sysmex XN-450 हेमेटोलॉजी एनालाइज़र का उपयोग करके पूर्ण रक्त गणना प्राप्त की गई। विषयों ने बीसीजी डेनिश 1331 (स्टेटन सीरम इंस्टीट्यूट, कोपेनहेगन, डेनमार्क; 0.1 मिली इंट्राडर्मली) और टीडीएपी-आईपीवी (बूस्ट्रिक्स पोलियो, ग्लैक्सोस्मिथक्लाइन; 0.5 मिली इंट्रामस्क्युलरली) प्राप्त किया। सेरा को विश्लेषण तक -20 डिग्री पर संग्रहीत किया गया था, और पूरे रक्त को आगे के विश्लेषण के लिए संसाधित किया गया था जैसा कि नीचे वर्णित है। इस पांडुलिपि को तैयार करने के लिए रिपोर्टिंग ट्रायल्स (CONSORT) दिशानिर्देशों के समेकित मानकों का उपयोग किया गया था (अनुपूरक चित्र। 14)।

सीरोलॉजिकल विश्लेषण

सीरा का विश्लेषण पीटी-, एफएचए-, पीआरएन-, टीईटी- और डीआईपीएच-विशिष्ट आईजीजी एंटीबॉडी सांद्रता के लिए एक फ्लोरोसेंट-बीड-आधारित मल्टीप्लेक्स इम्यूनोसे25 का उपयोग करके किया गया था। एंटीजन को सहसंयोजक रूप से अलग-अलग रंग-कोडित सक्रिय कार्बोक्सिलेटेड माइक्रोप्लेक्स माइक्रोसेफर्स (बीड्स) (ल्यूमिनेक्स, ऑस्टिन, टेक्सास, यूएसए) से जोड़ा गया था। युग्मन के लिए निम्नलिखित प्रतिजनों का उपयोग किया गया था: अत्यधिक शुद्ध पीटी (नीदरलैंड्स वैक्सीन संस्थान), एफएचए (काकेत्सुकेन, कुमामोटो, जापान), पी.69 पीआरएन व्यक्त और एक ई. कोलाई निर्माण41, डिप्थीरिया टॉक्साइड (नीदरलैंड्स वैक्सीन संस्थान), और टेटनस से शुद्ध किया गया विष (T3194, सिग्मा-एल्ड्रिच, सेंट लुइस, मिसौरी, यूएसए)। पीबीएस में धोने के कदम के बाद, पीबीएस में 12.5 × 1 0 6 कार्बोक्सिलेटेड बीड्स/एमएल सक्रिय किए गए जिसमें 2.5 मिलीग्राम 1- एथिल 3-({{20}}} डाइमिथाइल एमिनोप्रोपाइल)-कार्बोडाइमाइड हाइड्रोक्लोराइड (थर्मो फिशर साइंटिफिक, वाल्थम, मैसाचुसेट्स, यूएसए) और 2.5 मिलीग्राम एन-हाइड्रॉक्सीसल्फोसुकिनीमाइड (थर्मो फिशर साइंटिफिक, वॉलथम, मैसाचुसेट्स, यूएसए)। युग्मन के लिए एंटीजन को पीबीएस में पीटी, एफएचए, या पीआरएन के 10 यूजी, डीटी के 100 यूजी, या टीईटी के 25 यूजी प्रति 12.5 × 106 सक्रिय मोतियों की सांद्रता में पतला किया गया था और अंधेरे में कमरे के तापमान पर 2 घंटे के लिए इनक्यूबेट किया गया था। निरंतर रोटेशन। तीन धोने के चरणों के बाद, एंटीजन-युग्मित मोतियों को पीबीएस में अंधेरे में 0.03 प्रतिशत (wt / vol) सोडियम एजाइड और 1 प्रतिशत (wt / vol) गोजातीय सीरम एल्ब्यूमिन के उपयोग तक 4 डिग्री पर संग्रहीत किया गया था। सीरा ने पीबीएस में 1/200 और 1/4000 को पतला किया जिसमें 0.1 प्रतिशत (वॉल्यूम/वॉल्यूम) 20 और 3 प्रतिशत (wt/वॉल्यूम) के बीच बीएसए को 45 मिनट के लिए 96-वेल फिल्टर प्लेट में एंटीजन-युग्मित मोतियों के साथ डाला गया अंधेरे में 750 बजे कमरे के तापमान पर। कमजोर पड़ने की श्रृंखला में संदर्भ सीरा, प्रत्येक प्लेट पर गुणवत्ता नियंत्रण सीरा और ब्लैंक शामिल थे।

पर्टुसिस के लिए इन-हाउस संदर्भ मानक को डब्ल्यूएचओ के पहले आईएस भाग 06/140 के खिलाफ कैलिब्रेट किया गया था और 6 कुओं (1/200 से 1/204800) पर क्रमिक रूप से पतला 4-फोल्ड किया गया था। DIPH और TET के लिए इन-हाउस संदर्भ मानक को WHO NIBSC DI-3 और TE-3 के विरुद्ध कैलिब्रेट किया गया था और क्रमिक रूप से 8 कुओं (1/50 से 1/819200) पर गुना 4- पतला किया गया था। ऊष्मायन के बाद, कुओं को पीबीएस के साथ 3 बार धोया गया, 30 मिनट के लिए आर-फाइकोएर्थ्रिन-लेबल बकरी विरोधी मानव आईजीजी एंटीबॉडी (जैक्सन इम्यूनोरेसर्च लेबोरेटरीज, वेस्ट-ग्रोव, पीए, यूएसए) के साथ ऊष्मायन किया गया और धोया गया। बीड्स को पीबीएस में शामिल किया गया था और बायो-प्लेक्स एलएक्स200 पर माध्य प्रतिदीप्ति तीव्रता (एमएफआई) का अधिग्रहण किया गया था। MFI को Bioplex Manager 6.2 सॉफ़्टवेयर (बायो-रेड लेबोरेटरीज, हरक्यूलिस, कैलिफ़ोर्निया, यूएसए) का उपयोग करके एक 5-पैरामीटर लॉजिस्टिक मानक वक्र से प्रक्षेप द्वारा IU/mL में परिवर्तित किया गया और Microsoft Excel को निर्यात किया गया।

PBMC अलगाव, उत्तेजना और साइटोकिन का पता लगाना

PBMCs को Ficoll डेंसिटी ग्रेडिएंट सेंट्रीफ्यूजेशन द्वारा अलग किया गया और RPMI कल्चर मीडियम (Roswell Park मेमोरियल इंस्टीट्यूट मीडियम; Invitrogen, CA, USA) में 5 × 106 / ml पर फिर से जोड़ा गया, जो जेंटामाइसिन, ग्लूटामैक्स (GIBCO), और पाइरूवेट के साथ पूरक है। कुल मिलाकर, 100 उल को राउंड-बॉटम 96- वेल प्लेट्स (कॉर्निंग) में प्रति कुएं से अलग किया गया और आरपीएमआई (नकारात्मक नियंत्रण), एस्चेरिचिया कोलाई लिपोपॉलेसेकेराइड (एलपीएस; 10 एनजी/एमएल, सिग्मा-एल्ड्रिच) में से एक के साथ प्रेरित किया गया। सोनिकेटेड माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस H37Rv (5 ug/ml), हीट-किल्ड स्टैफिलोकोकस ऑरियस (1 × 106 /ml, क्लिनिकल आइसोलेट), हीट-किल्ड कैंडिडा अल्बिकन्स (1 × 106 /ml, UC820 स्ट्रेन), और हीट-किल्ड बोर्डेटेला पर्टुसिस ( 1 ug/ml, B1917 स्ट्रेन), PT (2 ug/ml), PRN (4 ug/ml, ReagentProteins, PFE -031), और FHA (2 ug/ml)। पीटी और एफएचए एएम ब्यूसमैन द्वारा नेशनल इंस्टीट्यूट फॉर पब्लिक हेल्थ एंड एनवायरनमेंट (आरआईवीएम, बिल्थोवेन, नीदरलैंड्स) में प्रदान किए गए थे। IL -1, IL -6, IL -10, और TNF या IFN, IL {{31} के लिए 7 दिनों के लिए 24 घंटे के लिए 37 डिग्री और 5 प्रतिशत CO2 पर कोशिकाओं को ऊष्मायन किया गया था। }, और आईएल -17। सतह पर तैरनेवाला -20 डिग्री पर संग्रहीत किया गया था। R&D सिस्टम (IL-1, TNF, IL17, IL-22) या Sanquin (IL-6, IL) से एंजाइम-लिंक्ड इम्युनोसॉरबेंट परख (ELISA) किट का उपयोग करके PBMC कल्चर सुपरनैटेंट्स में साइटोकिन्स को मापा गया -10, IFN) निर्माता के निर्देशों के अनुसार।

बी-सेल फ्लो साइटोमेट्री

एंटीजन-विशिष्ट बी कोशिकाओं का पता लगाने के लिए फ्लोरोसेंटली लेबल पीआरएन सहित एक एंटीबॉडी धुंधला पैनल (अनुपूरक तालिका 3) के साथ सीधे पूरे रक्त पर बी सेल धुंधला हो गया था। PRN-विशिष्ट B कोशिकाओं को लेबल करने के लिए, PRN (ReagentProteins, PFE -031) को निर्माता के प्रोटोकॉल (PRN-FITC) के अनुसार फ़्लोरेसिन (FITC एंटीबॉडी लेबलिंग किट, पियर्स) से संयुग्मित किया गया था। कुल मिलाकर, LiHep ट्यूबों में एकत्र किए गए ताजा निकाले गए पूरे रक्त के 1-2 मिलीलीटर को FACS बफर (पीबीएस प्लस 0। {{10}}9 प्रतिशत NaN3 प्लस 0.2 प्रतिशत गोजातीय सीरम एल्ब्यूमिन में पतला किया गया था। Calbiochem) और कोशिकाओं को पिलाया गया और फिर FACS बफर से दो बार धोया गया। कोशिकाओं को FACS बफर में फिर से जोड़ा गया और फिर 15 मिनट, फिक्स्ड (FACSLysing, BD Biosciences) के लिए B सेल फेनोटाइपिंग एंटीबॉडी कॉकटेल के साथ दाग दिया गया, और FACS बफर के साथ एक और धोने के बाद धुंधला होने के 1 घंटे के भीतर विश्लेषण किया गया। पूरे रक्त में पीआरएन-एंटीजन-विशिष्ट बी कोशिकाओं के फ्लो साइटोमेट्री को एलएसआरआईआई (बीडी बायोसाइंसेस) फ्लो साइटोमीटर पर मानकीकृत उपकरण सेटिंग्स के साथ प्रदर्शित किया गया था। फ्लो साइटोमेट्री डेटा का विश्लेषण Infinicyte (संस्करण 2.0, साइटोग्नोस) के साथ किया गया था। प्रति नमूना, लिम्फोसाइट गेट (सप्लीमेंट्री अंजीर। 1 ए) में 2 × 10 कोशिकाओं का अधिग्रहण किया गया था। डबल और मलबे को हटाने के बाद लिम्फोसाइटों को बंद कर दिया गया था। B कोशिकाओं की पहचान CD45 प्लस CD19 प्लस के रूप में की गई और PRN-FITC- विशिष्ट B कोशिकाओं की पहचान की गई। एक अनुकूलित गेटिंग कार्यनीतिका उपयोग करके बी सेल सबसेट की पहचान की गई। हमने फ्लो साइटोमेट्री द्वारा पीटी-विशिष्ट बी कोशिकाओं का पता लगाने का प्रयास किया, लेकिन हम निरर्थक धुंधला होने के कारण उच्च पृष्ठभूमि के कारण असफल रहे।

आंकड़े

साइटोकिन और एंटीबॉडी मानों को उनके विषम वितरण के कारण लॉग 10-रूपांतरित किया गया था। प्राथमिक या द्वितीयक परिणाम प्रतिक्रियाओं का विश्लेषण मिश्रित-प्रभाव प्रतिगमन मॉडल में 'lme4' 44 R पैकेज का उपयोग करके किया गया था। प्रत्येक परिणाम के लिए, मॉडल के लिए सूत्र (आर अंकन में) है:

तुलना की गणना 'साधन' 45 आर पैकेज के साथ की गई और हमने दो विरोधाभासों की जांच की। सबसे पहले, हमने जांच की कि क्या प्राथमिक समापन बिंदु प्रत्येक पलटन के भीतर Tdap-IPV टीकाकरण आधार रेखा की तुलना में काफी भिन्न थे (टीकाकरण के बाद के प्रभाव को W2-D 0 के रूप में परिभाषित किया गया था, प्रत्येक पलटन के भीतर, पूरक तालिका 1)। इसके बाद, हमने उन परिवर्तनों के परिमाण में बीच-बीच के अंतरों की जांच की (अंतर प्रभाव, पूरक तालिका 2, (W2c1 - D {{1 0}}} c1) - (W2c2 - D 0) के रूप में परिभाषित c2) जहां c1 और c2 दी गई तुलना के लिए अलग-अलग समूहों को संदर्भित करते हैं)। बीसीजी-प्रशिक्षित कॉहोर्ट में विषम या प्रशिक्षित प्रतिरक्षा साइटोकिन्स में परिवर्तन का समान रूप से विश्लेषण किया गया था। P-मानों को केनवर्ड-रोजर डिग्री ऑफ़ फ़्रीडम पद्धति का उपयोग करके सूचित किया जाता है। सांख्यिकीय पैरामीटर सीधे आंकड़े और आंकड़ा किंवदंतियों में रिपोर्ट किए जाते हैं। खोजपूर्ण अध्ययन डिजाइन और लक्षित प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं के मूल्यांकन के कारण, कोई बहु परीक्षण सुधार नहीं किया गया था। बेसलाइन पर लॉग 10-गुना परिवर्तन मानों के साथ जोड़ीदार सहसंबंधों का प्रदर्शन किया गया। आर पैकेज 'कैरेट' 46 का उपयोग करके प्राथमिक परिणाम चर पर साइटोकाइन मापन द्वारा समझाया गया विचरण का अनुमान लगाया गया था। संभावित ओवरफिटिंग के लिए, 10 बार दोहराया गया, 4-फोल्ड क्रॉस-वैलिडेशन किया गया। हमने फिशर सटीक परीक्षण के साथ पीटी, टीईटी या डीआईपीएच के खिलाफ सेरोप्रोटेक्टिव एंटीबॉडी टाइटर्स का विश्लेषण किया। ची-स्क्वायर परीक्षण के अवशेषों की जांच करके सेरोप्रोटेक्शन स्थिति और कोहोर्ट के बीच संबंध निर्धारित किए गए थे। पीटी के लिए सेरोप्रोटेक्शन के लिए थ्रेशोल्ड मान 25 IU/ml18 और 0.1 IU/ml DIPH और TET37 के लिए) थे।

रिपोर्टिंग सारांश

अनुसंधान डिजाइन पर अधिक जानकारी इस लेख से जुड़े नेचर रिसर्च रिपोर्टिंग सारांश में उपलब्ध है।

डेटा उपलब्धता

इस अध्ययन के निष्कर्षों का समर्थन करने वाले डेटा उचित अनुरोध पर संबंधित लेखक से उपलब्ध हैं।

कोड की उपलब्धता

इस अध्ययन के निष्कर्षों का समर्थन करने वाला आर-कोड उचित अनुरोध पर संबंधित लेखक से उपलब्ध है।

प्रतिक्रिया दें संदर्भ

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आभार

हम पीबीएमसी पुन: उत्तेजना प्रयोगों के लिए उपयोग किए जाने वाले पीटी और एफएचए एंटीजन की आपूर्ति के लिए ऐनी-मैरी ब्यूसमैन (आरआईवीएम) को धन्यवाद देना चाहते हैं। हम परीक्षण में भाग लेने वाले सभी स्वयंसेवकों को धन्यवाद देते हैं। इस कार्य को राष्ट्रीय सार्वजनिक स्वास्थ्य संस्थान और पर्यावरण (RIVM), नीदरलैंड्स (SPR प्रोजेक्ट S112200) द्वारा समर्थित किया गया था। MGN को एक ERC उन्नत अनुदान (#833247) और वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए नीदरलैंड संगठन से एक स्पिनोज़ा अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था।

लेखक का योगदान

संकल्पना: बीएबी, एमजीएन, आरवीसी, और डीएडी; कार्यप्रणाली: ES, MJE, GAMB, PGMvG, BAB, और LCJdB; जांच: ES, MJE, GAMB, PGMvG, BAB, LCJdB, और JG; औपचारिक विश्लेषण: जेजी; लेखन-मूल मसौदा: जेजी और डीएडी; लेखन समीक्षा और संपादन: सभी।

प्रतिस्पर्धी रुचियां

MGN के पास TTxD के लिए लाइसेंस प्राप्त प्रशिक्षित प्रतिरक्षा को बाधित करने के लिए नैनोबायोलॉजी में एक पेटेंट है, और TTxD के लिए लाइसेंस प्राप्त प्रशिक्षित प्रतिरक्षा को प्रोत्साहित करने के लिए नैनोबायोलॉजी में एक पेटेंट है। अन्य सभी लेखक किसी संभावित विरोध की रिपोर्ट नहीं करते हैं। सभी लेखकों ने हितों के संभावित टकराव के प्रकटीकरण के लिए ICMJE फॉर्म जमा किया है।

अतिरिक्त जानकारी

पूरक जानकारी ऑनलाइन संस्करण में पूरक सामग्री https://doi.org/10.1038/s41541-022-00438-4 पर उपलब्ध है।

सामग्री के लिए पत्राचार और अनुरोध दिमित्री ए. डियावाटोपोलोस को संबोधित किया जाना चाहिए।

पुनर्मुद्रण और अनुमति की जानकारी http://www.nature.com/ पुनर्मुद्रण पर उपलब्ध है

प्रकाशक का नोट स्प्रिंगर नेचर प्रकाशित नक्शों और संस्थागत संबद्धताओं में अधिकार क्षेत्र के दावों के बारे में तटस्थ रहता है।

खुला एक्सेस

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