Assessment of neutralizing activity of anti-hepatitis B surface antibodies from vaccinees and hepatitis B immunoglobulin preparation against various hepatitis B virus strains

การประเมินคุณสมบัติการต่อต้านไวรัสของแอนติบอดีต่อโปรตีนเปลือกนอกของไวรัสตับอักเสบบีสายพันธุ์ต่าง ๆ ในผู้ที่ได้รับวัคซีนไวรัสตับอักเสบบีและในอิมมูนโกลบูลินสาเร็จรูปต่อไวรัสตับอักเสบบี

Name: Yada Aronthippaitoon

LCSH: Vaccines

LCSH: Hepatitis B virus

LCSH: Immunoglobulins

Abstract: Hepatitis B (HB) vaccine is highly effective in preventing hepatitis B virus (HBV) infections, in particular mother-to-child transmission of HBV (MTCT). Nevertheless, perinatal HBV infections still occur despite adequate passive and/or active immunization of newborns. A hypothesis to explain this residual transmission is that anti-hepatitis B surface (anti-HBs) antibodies produced after vaccination or in hepatitis B immunoglobulin (HBIG) have insufficient and/or inefficient neutralizing activity. That neutralization activity cannot be measured with the ELISA tests that are commonly used to measure anti-HBs antibodies levels. An anti-HBs antibodies level of ≥10 mIU/mL is usually considered as conferring protective immunity against HBV infection ; however, this antibody level does not provide information on the level or extent of neutralizing activity. Therefore, this study aimed 1) to assess the relationship between the titer of anti-HBs antibodies expressed in mIU/mL in vaccinees and in HBIG preparations, and their neutralizing activity using an in vitro infection model, 2) to investigate the breadth of neutralizing activity of anti-HBs antibodies with regard to HBV diversity and emerging variants. Samples used in this study were collected from 4 sources: i) individuals who received a plasma-derived HB vaccine, ii) who received recombinant vaccines, iii) who recovered from natural HBV infection, and iv) HBIG preparation. Anti-HBs antibody titers were measured using a commercial ELISA kit (Monolisa™ Anti-HBs PLUS, Bio-Rad, France) and results were expressed as mIU/mL. Neutralizing activity was determined using the hepatitis delta virus (HDV) in vitro infection assay as a practical surrogate to an HBV infection assay. HDV were constructed to express HBsAg of various genotypes/subtypes or immune escape variants. The neutralization activity was expressed as IC50 in μg of IgG/ml. Correlation between anti-HBs levels and neutralizing activity was analyzed using Spearman's rank correlation coefficient. Median neutralizing activity of anti-HBs antibodies against a variety of surface antigen of HBV (HBsAg) was compared using Mann-Whitney U test. The titer of anti-HBs antibodies elicited by plasma-derived vaccine showed the strongest correlation with neutralizing activity at r = 0.849 while antibodies elicited by recombinant vaccines and after recovery from infection showed a lower correlation at r = 0.785 and r = 0.447, respectively. Furthermore, antibodies obtained from the recovered group neutralized more significantly HBV serotype ayw, rather than serotype adw (p < 0.01). A significant reduction of neutralizing activity against immune escape HBV variants (D144A and G145R), as compared to wild type strain, was observed in all groups. This study would imply that, beside antibody titer measurement, functionality of these anti-HBs antibodies should be assessed especially with regard to HBV diversity. This information will contribute in the development of therapeutic and to the optimization of immunoprophylaxis strategies for prevention of HBV infection.

Abstract: วัคซีนป้องกันโรคตับอักเสบบีถูกจัดว่าเป็นวัคซีนที่มีประสิทธิภาพสูงในการป้องกันการติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบี โดยเฉพาะอย่างยิ่งการป้องกันการถ่ายทอดเชื้อจากแม่ไปสู่ลูก แต่อย่างไรก็ตามการติดเชื้อจากแม่สู่ลูกนี้ยังคงเกิดขึ้นได้ แม้ว่าจะได้รับวัคซีนและ/หรืออิมมูโนโกลบูลินตั้งแต่แรกคลอด ซึ่งอาจเป็นผลจากแอนติบอดีต่อโปรตีนเปลือกนอกของไวรัสตับอักเสบบี (anti-HBs) ที่ถูกกระตุ้นด้วยวัคซีนหรือจากการได้รับอิมมูโนโกลบูลินมีความสามารถไม่เพียงพอและ/หรือไม่มีประสิทธิภาพในการต้านการติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบี ซึ่งความสามารถในการต้านการติดเชื้อนี้ไม่สามารถตรวจวัดได้โดยวิธี ELISA ที่ถือว่าเป็นวิธีทั่วไปสาหรับใช้วัดระดับของ anti-HBs โดยที่ระดับแอนติบอดี ≥10 มิลลิหน่วยสากลต่อมิลลิลิตร (mIU/mL) ถูกจัดว่าเป็นระดับของแอนติบอดีที่สามารถต้านการติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบีได้ อย่างไรก็ตามระดับของ anti-HBs นี้อาจไม่สัมพันธ์โดยตรงกับระดับความสามารถในการต้านการติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบี ดังนั้นการศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์ 1) เพื่อประเมินความสัมพันธ์ระหว่างระดับของ anti-HBs ในหน่วย mIU/mL ของผู้ที่ได้รับวัคซีนรวมถึงจากอิมมูนโกลบูลินสาเร็จรูป กับความสามารถในการต้านการติดเชื้อไวรัสโดยใช้การทดสอบการติดเชื้อในหลอดทดลอง และ 2) เพื่อตรวจสอบความสามารถของแอนติบอดีเหล่านี้ในการป้องกันการติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบีสายพันธุ์ต่าง ๆ ตัวอย่างที่ใช้ในการศึกษานี้ถูกเลือกมาจาก 4 แหล่ง: i) บุคคลที่ได้รับวัคซีนที่เตรียมจากพลาสมาของผู้ที่ติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบี ii) ผู้รับวัคซีนชนิดรีคอมบิแนนท์ iii) ผู้ที่หายจากการติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบีชนิดเฉียบพลัน และ iv) จากอิมมูนโกลบูลินสาเร็จรูป ระดับของแอนติบอดีเหล่านี้ถูกวัดโดยชุดทดสอบ ELISA (Monolisa™ Anti-HBs PLUS, Bio-Rad, France) ในขณะที่ความสามารถในการต้านการติดเชื้อของแอนติบอดีถูกวัดโดยการทดสอบในหลอดทดลองที่มีไวรัสตับอักเสบดีเป็นต้นแบบ ซึ่งไวรัสตับอักเสบดีเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นให้มีการแสดงออกของโปรตีนเปลือกนอกของไวรัสตับอักเสบบีสายพันธุ์ต่างๆ ความสามารถในการต้านการติดเชื้อของ anti-HBs ถูกแสดงในหน่วยมิลลิกรัมแอนติบอดีต่อมิลลิลิตร (mg IgG/ml) ณ จุดที่ความเข้มข้นของแอนติบอดีสามารถต้านการติดเชื้อได้ 50% จากนั้นระดับแอนติบอดีของแต่ละกลุ่มถูกประเมินความสัมพันธ์กับความสามารถในการต้านการติดเชื้อโดยใช้การวิเคราะห์ทางสถิติ Spearman's rank correlation coefficient อีกทั้งค่ามัธยฐานของความสามารถในการต้านการติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบีสายพันธุ์ต่าง ๆ ของแอนติบอดีในแต่ละกลุ่มจะถูกเปรียบเทียบโดยใช้การทดสอบทางสถิติ Mann-Whitney U ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าระดับแอนติบอดีที่ถูกกระตุ้นจากวัคซีนที่เตรียมจากพลาสมาของผู้ที่ติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบีมีความสัมพันธ์อย่างสูงกับความสามารถในการป้องกันการติดเชื้อ (r = 0.849) ในขณะที่ระดับ anti-HBs ที่ถูกกระตุ้นจากวัคซีนรีคอมบิแนนท์ และที่สร้างขึ้นหลังจากการติดเชื้อมีความสัมพันธ์กับความสามารถในการป้องกันการติดเชื้อที่ลดลง (r = 0.785 และ r = 0.447 ตามลาดับ) นอกจากนี้ แอนติบอดีในกลุ่มของผู้ที่หายจากการติดเชื้อตามธรรมชาติ มีความสามารถในการต้านการติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบีซีโรไทป์ ayw มากกว่าซีโรไทป์ adw อย่างมีนัยสาคัญ (p<0.01) อีกทั้ง เมื่อทาการทดสอบกับไวรัสตับอักเสบบีสายพันธุ์ที่หลบหลีกภูมิคุ้มกันได้ (D144A และ G145R) แอนติบอดีทั้ง 4 แหล่งที่มามีความสามารถในการต้านการติดเชื้อลดลงอย่างมีนัยสาคัญ การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า นอกเหนือจากการวัดระดับ anti-HBs แล้ว ควรมีการทดสอบความสามารถในการต้านการติดเชื้อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งต่อไวรัสตับอักเสบบีสายพันธุ์ต่าง ๆ รวมถึงสายพันธุ์ที่หลบหลีกภูมิคุ้มกันได้ องค์ความรู้ที่ได้จากการศึกษานี้อาจเป็นประโยชน์และมีความสาคัญต่อการพัฒนาแนวทางการป้องกันและรักษาการติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบีในอนาคต

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Woottichai Khamduang

Role: Advisor

Name: Camille Sureau

Role: Advisor

Name: Catherine Gaudy-Graffin

Role: Advisor

Name: Nicole Ngo-Giang-Huong

Role: Advisor

Created: 2022

Modified: 2023-07-22

Issued: 2023-07-22

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Biomedical Science

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	611155906.pdf	4.28 MB

ใช้เวลา

0.02421 วินาที