Молекулярные механизмы вакцинно-индуцированной иммунной тромбоцитопении и тромбоза: роль соматических мутаций В-лимфоцитов и аденовирусного белка pVII
Аденовирусные вакцины против COVID-19 - ChAdOx1-nCoV-19 (AstraZeneca), Ad26.COV2.S (Johnson&Johnson) и «Спутник V» - используют вирусные векторы для доставки гена S-белка коронавируса и формирования иммунного ответа. В 2021 году после их применения были зарегистрированы крайне редкие случаи сочетания тромбозов и тромбоцитопении, нередко с необычной локализацией (венозные синусы мозга, висцеральные вены) и отдельными летальными исходами; при этом абсолютный риск оставался низким, а польза вакцинации существенно превышала потенциальный вред. Регуляторы признали возможную связь этих вакцин с редким синдромом - вакцино-индуцированной иммунной тромботической тромбоцитопенией (ВИТТ), в патогенезе которой ключевую роль играют антитела к тромбоцитарному фактору 4 (PF4). Ранние гипотезы предполагали образование иммуногенных комплексов PF4 с ДНК вакцины или с электроотрицательной поверхностью аденовируса; сходные анти-PF4 антитела описывались и после естественной аденовирусной инфекции. Однако молекулярная основа перекрёстной реактивности и тромбогенности оставалась неясной.
Решить этот вопрос удалось исследователям из Университета Грайфсвальда, Университета Флиндерса и Университета Макмастера, чья работа опубликована в The New England Journal of Medicine. Авторы применили протеомный и генетический подход: из сывороток 21 пациента с ВИТТ (18 после ChAdOx1 и 3 после Ad26.COV2.S) выделили анти-PF4 антитела и расшифровали их аминокислотные последовательности методом тандемной масс-спектрометрии, а у 100 пациентов секвенировали вариабельные участки генов лёгких цепей иммуноглобулинов. Выяснилось, что патологические антитела имеют общую особенность: в позиции 31 лёгкой цепи вместо положительно заряженного лизина присутствует отрицательно заряженная глутаминовая или аспарагиновая кислота. Анализ показал, что эта замена возникает вследствие соматической гипермутации уже в активированных В-клетках, то есть является приобретённой. Кроме того, у 99 из 100 пациентов обнаружен вариант гена IGLV3-21*02/*03, кодирующий отрицательно заряженную аминокислоту в позиции 50; сам по себе этот аллель распространён (20–60% в разных популяциях) и не опасен, но создаёт структурную предпосылку для формирования патологического антитела при дополнительной мутации в позиции 31.
Функциональная значимость этих находок подтверждена экспериментально: рекомбинантные антитела с выявленной мутацией вызывали ВИТТ-подобный синдром у трансгенных мышей, тогда как «обратная» замена (восстановление лизина в позиции 31) существенно снижала данную патологию. Дополнительный анализ эпитопов показал, что анти-PF4 антитела не связываются с целыми вирионами, но распознают внутренний белок аденовируса pVII; его 15-аминокислотный фрагмент структурно сходен с PF4, а соответствующий участок в Ad26 высококонсервативен. У здоровых вакцинированных антитела к pVII также выявлялись, однако без перекрёстной реактивности с PF4.
В итоге предложен следующий механизм: у ранее инфицированных аденовирусом лиц существуют клоны В-клеток, направленные против pVII; вакцинация активирует их, а в ходе соматической гипермутации возникает дополнительный отрицательный заряд в вариабельном участке антитела, что обеспечивает прочное связывание с положительно заряженным PF4. Образующиеся иммунные комплексы активируют тромбоциты, усиливают высвобождение PF4 и запускают каскад тромбоза с последующей тромбоцитопенией. Более низкая распространённость аллеля IGLV3-21*02/*03 в Восточной Азии коррелирует с меньшей частотой ВИТТ, а полученные данные открывают возможность модификации аденовирусных платформ - например, за счёт изменения структуры pVII и устранения его сходства с PF4.
Источник: https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2514824