Inhibition of vaccine responses by maternal antibodies

Özet

Aşı sonrası serokonversiyonun maternal antikorlarla inhibisyonu insan ve veteriner hekimliğinde sıklıkla gözlenen bir olaydır. Bu tip antikor etkileşiminin en iyi dökümante edilmiş örneklerinden biri kızamık aşıla- masıdır. Biz kızamık virüs patogenezinde, beyaz fare (cotton rat, Sigmodon hispidus) modeli kullanarak maternal antikorların hedeflenen yeterli immün (B hücre kaynaklı) yanıtını önleyen bir mekanizmayı kul- landığını saptadık. Maternal antikorlar, B hücre resep- tör (BCR) ile FcγIIB reseptörü (CD32)nin karşılıklı bağlantısını etkileyerek B hücre yanıtlarını baskılar. CD32 T hücrelerinde eksprese edilmez, bu durum maternal antikorların aşı sonrası T hücre yanıtlarının genellikle saptanabilir olmasına rağmen niçin seçici olarak B hücre yanıtlarını baskıladığını açıklar. B hüc- releri BCR ve kompleman reseptör 2 (CR2) karşılıklı bağlantısının, IgM, aşı ve C3d kompleman proteini kompleksi yoluyla uyarılabilir. Çocuklarda başarılı bir primer aşılama sırasında hem IgG hem de IgM anti- korları gelişir, bu durum inhibitör etki gösterecek olan maternal antikorlu çocuklarda IgG düzeylerine rağ- men 2. aşılama ile yeterli B hücre yanıtlarının oluştu- rulduğunu açıklar. Aşı geliştirilmesi için, maternal antikor varlığında, B hücre yüzeyindeki 2 reseptörü (interferon reseptörü ve CD21) aktive ettiği için tip I interferon yoluyla B hücre yanıtlarının uyarılmış olma- sı gerektiğini akılda tutmak önemlidir ve bu bulgular maternal antikor varlığında aşılama için tip I interfero- nu uyaran adjuvanların gerektiğini gösterir. Maternal antikor varlığında çocuklar koruyucu T hücre yanıtını uyaran aşılarla aşılanabilirler. Halen maternal antikor varlığında koruyucu B hücre yanıtını uyarmanın tek klinik çözümü bu çocuklar mükerrer aşılamaktır.

Abstract

Abstract The inhibition of seroconversion by maternal antibod- ies after vaccination is a widely observed phenome- non in human and veterinary medicine. One of the best documented examples of this type of antibody interference is measles vaccination. Using the cotton rat (Sigmodon hispidus) model of measles virus pathogenesis, we have determined that maternal antibodies use a mechanism designed to prevent an overshooting immune (B cell) response. Maternal antibodies suppress B cell responses through cross- linking of the B-cell receptor (BCR) with FcγIIB recep- tor (CD32). CD32 is not expressed on T cells, and this explains why B cells are preferentially suppressed by maternal antibodies whereas T cell responses are usually detectable after vaccination. B cells can be stimulated through cross-linking of the BCR to the complement receptor 2 (CR2) via a complex of IgM, vaccine and C3d complement protein. During a suc- cessful primary immunization, children develop IgG as well as IgM antibodies, and this explains why they generate a B cell response after a second immuniza- tion in spite of IgG levels which would be inhibitory in children with maternal antibodies. For vaccine devel- opment, it is of importance to note that stimulation of B cell responses in the presence of maternal antibod- ies through type I interferon is successful because it activates two receptors (interferon receptor and CD21) on the B cell surface. These findings indicate that, for immunization in the presence of maternal antibodies, adjuvants should be used which stimulate type I interferon. In the presence of maternal antibod- ies, children can be immunized with vaccines which stimulate a protective T cell response. The only clini- cal solution to stimulating a protective B cell response in the presence of maternal antibodies is to immunize children repeatedly.