Perm Medical JournalPerm Medical JournalПермский медицинский журнал (сетевое издание "Perm medical journal")0136-14492687-1408Eco-Vector54600010.17816/pmj41113-23Original studiesОригинальные исследованияResearch ArticleDynamics of formation of anti- bodies to SARS-CoV-2 after coronavirus infection in childrenДинамика образования антител к SARS-CoV-2 после перенесенной коронавирусной инфекции у детейhttps://orcid.org/0000-0003-4668-607157205157038R-2691-2017BogomolovaIrina K.БогомоловаИрина Кимовна
Russian Federation

MD, PhD, Professor, Head of the Department of Pediatrics of Medical and Dental Faculties

доктор медицинских наук, профессор, проректор по учебно-воспитательной работе, заведующая кафедрой педиатрии лечебного и стоматологического факультетов

bogomolova_ik@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9684-286457205157061Q-5166-20171346-0396PeregoedovaValentina N.ПерегоедоваВалентина Николаевна
Russian Federation

Candidate of Medical Sciences, Associate Professor of the Department of Pediatrics of Medical and Dental Faculties

кандидат медицинских наук, доцент кафедры педиатрии лечебного и стоматологического факультетов

v.peregoedova@mail.ruChita State Medical AcademyЧитинская государственная медицинская академия15012024411132311072023Copyright ©; 2024, Eco-VectorCopyright ©; 2024, Эко-Вектор2024Eco-VectorЭко-Векторhttps://permmedjournal.ru/PMJ/article/view/546000

Objective. To estimate the level of antibodies to SARS-CoV-2-IgM and SARS-CoV-2-IgG in children with COVID-19 in acute period and during 1 year period of follow-up after coronavirus infection.

Materials and methods. Blood samples for the presence of IgM and IgG antibodies to SARS-CoV-2 were analyzed in 119 children aged 11.0 [10.1; 11.2] with COVID-19 in the acute period (29.4 % asymptomatic, 51.3 % mild and 19.3 % moderate), and SARS–CoV-2-IgG in the dynamics of the follow-up after 1 (n=55), 6 (n=33) and 12 (n=32) months from the moment of discharge from the hospital in a prospective cohort study. The levels of SARS-CoV-2 surface glycoprotein S, including the receptor-binding domain – RBD were measured at different time by using enzyme-linked immunosorbent assay.

Results. The level of IgM positive rate for SARS-CoV-2 was initially negative in 86.6 % of children with COVID-19. The original seroconversion (on admission to the hospital) was 38.7 % and it increased to 96.7 % in 1 month and to 100 % in 12 months of observation. There were no statistically significant differences in IgG persistence depending on the age and course of COVID-19.

Conclusions. The new coronavirus infection causes a long-term response of IgG antibodies to SARS-CoV-2 which persists for one year of observation and increases by 12 months after the infection regardless of the severity of COVID-19.

Цель. Оценить уровень антител SARS-CoV-2-IgM и SARS-CoV-2-IgG у детей с COVID-19 в острый период и на протяжении одного года наблюдения после перенесенной коронавирусной инфекции.

Материалы и методы. В проспективном когортном исследовании проанализированы образцы крови на наличие антител класса IgM и IgG к SARS-CoV-2 от 119 детей в возрасте 11 [10,1; 11,2] лет с COVID-19 в остром периоде (29,4 % бессимптомная, 51,3 % – легкая и 19,3 % среднетяжелая форма), а также определены SARS-CoV-2-IgG в динамике наблюдения за пациентами через один (n = 55), 6 (n = 33) и 12 (n = 32) месяцев от момента выписки из стационара. Уровни поверхностного гликопротеина S SARS-CoV-2, включая рецептор-связывающий домен – RBD, измерялись в различные моменты времени с помощью иммуноферментного анализа.

Результаты. Уровень коэффициента позитивности IgM на SARS-CoV-2 изначально оказался отрицательным у 86,6 % детей с COVID-19. Исходная (на момент поступления в стационар) сероконверсия составила 38,7 %, которая увеличилась до 96,7 % через месяц и до 100 % через 12 месяцев соответствующего последующего наблюдения. Не обнаружено статистически значимых различий в отношении персистенции IgG в зависимости от возраста и степени тяжести COVID-19.

Выводы. Коронавирусная инфекция вызывает длительный ответ антител класса IgG к SARS-CoV-2, который сохраняется на протяжении года наблюдения и усиливается к 12 месяцам после инфекции независимо от степени тяжести COVID-19.

COVID-19new coronavirus infectionSARS-CoV-2IgG and IgM antibodieschildrenCOVID-19коронавирусная инфекцияSARS-CoV-2антитела IgG и IgMдетиGuan W.J., Ni Z.Y., Hu Y., Liang W.H., Ou C.Q., He J.X., Liu L., Shan H., Lei C.L., Hui D.S.C., Du B., Li L.J., Zeng G., Yuen K.Y., Chen R.C., Tang C.L., Wang T., Chen P.Y., Xiang J., Li S.Y., Wang J.L., Liang Z.J., Peng Y.X., Wei L., Liu Y., Hu Y.H., Peng P., Wang J.M., Liu J.Y., Chen Z., Li G., Zheng Z.J., Qiu S.Q., Luo J., Ye C.J., Zhu S.Y., Zhong N.S.; China Medical Treatment Expert Group for COVID-19. Clinical Characteristics of Coronavirus Disease 2019 in China. N Engl J Med. 2020; 382 (18): 1708–1720. DOI: 10.1056/NEJMoa2002032.Ravichandran S., Tang J., Grubbs G., Lee Y., Pourhashemi S., Hussaini L., Lapp S.A., Jerris R.C., Singh V., Chahroudi A., Anderson E.J., Rostad C.A., Khurana S. SARS-CoV-2 immune repertoire in MIS-C and pediatric COVID-19. Nat Immunol. 2021; 22 (11): 1452–1464. DOI: 10.1038/s41590-021-01051-8.Garrido C., Hurst J.H., Lorang C.G., Aquino J.N., Rodriguez J., Pfeiffer T.S., Singh T., Semmes E.C., Lugo D.J., Rotta A.T., Turner N.A., Burke T.W., McClain M.T., Petzold E.A., Permar S.R., Moody M.A., Woods C.W., Kelly M.S., Fouda G.G. Asymptomatic or mild symptomatic SARS-CoV-2 infection elicits durable neutralizing antibody responses in children and adolescents. JCI Insight. 2021; 6 (17): e150909. DOI: 10.1172/jci.insight.150909.Mou D., Feng H., Cao R., Weng X., Zhao L., Yang L., Jin R., Chen W. Profile of specific antibodies to the SARS-CoV-2. J Med Microbiol. 2021; 70 (3): 001335. DOI: 10.1099/jmm.0.001335.Petrara M.R., Bonfante F., Costenaro P., Cantarutti A., Carmona F., Ruffoni E., Di Chiara C., Zanchetta M., Barzon L., Donà D., Da Dalt L., Bortolami A., Pagliari M., Plebani M., Rossi P., Cotugno N., Palma P., Giaquinto C., De Rossi A. Asymptomatic and Mild SARS-CoV-2 Infections Elicit Lower Immune Activation and Higher Specific Neutralizing Antibodies in Children Than in Adults. Front Immunol. 2021; 12: 741796. DOI: 10.3389/ fimmu.2021.741796.Le Bert N., Tan A.T., Kunasegaran K., Tham C.Y.L., Hafezi M., Chia A., Chng M.H.Y., Lin M., Tan N., Linster M., Chia W.N., Chen M.I., Wang L.F., Ooi E.E., Kalimuddin S., Tambyah P.A., Low J.G., Tan Y.J., Bertoletti A. SARS-CoV-2-specific T cell immunity in cases of COVID-19 and SARS, and uninfected controls. Nature. 2020; 584 (7821): 457–462. DOI: 10.1038/s41586-020-2550-z.Weisberg S.P., Connors T.J., Zhu Y., Baldwin M.R., Lin W.H., Wontakal S., Szabo P.A., Wells S.B., Dogra P., Gray J., Idzikowski E., Stelitano D., Bovier F.T., Davis-Porada J., Matsumoto R., Poon M.M.L., Chait M., Mathieu C., Horvat B., Decimo D., Hudson K.E., Zotti F.D., Bitan Z.C., La Carpia F., Ferrara S.A., Mace E., Milner J., Moscona A., Hod E., Porotto M., Farber D.L. Distinct antibody responses to SARS-CoV-2 in children and adults across the COVID-19 clinical spectrum. Nat Immunol. 2021; 22 (1): 25–31. DOI: 10.1038/s41590-020-00826-9.Krammer F. A correlate of protection for SARS-CoV-2 vaccines is urgently needed. Nat Med. 2021; 27 (7): 1147–1148. DOI: 10.1038/s41591-021-01432-4Hsueh P.R., Huang L.M., Chen P.J., Kao C.L. & Yang P.C. Chronological evolution of IgM, IgA, IgG and neutralisation antibodies after infection with SARS-associated coronavirus. Clin. Microbiol. Infect. 2004; 10: 1062–1066.Park W.B., Perera R.A., Choe P.G., Lau E.H., Choi S.J., Chun, J.Y., Oh M.D. Kinetics of Serologic Responses to MERS Coronavirus Infection in Humans, South Korea. Emerging Infectious Diseases. 2015; 21 (12): 2186–2189. DOI: 10.3201/eid2112.151421. (2015).Feng C., Shi J., Fan Q., Wang Y., Huang H., Chen F., Tang G., Li Y., Li P., Li J., Cui J., Guo L., Chen S., Jiang M., Feng L., Chen L., Lei C., Ke C., Deng X., Hu F., Tang X., Li F. Protective humoral and cellular immune responses to SARS-CoV-2 persist up to 1 year after recovery. Nat Commun. 2021; 12 (1): 4984. DOI: 10.1038/s41467-021-25312-0.Lumley S.F., O'Donnell D., Stoesser N.E., Matthews P.C., Howarth A., Hatch S.B., Marsden B.D., Cox S., James T., Warren F., Peck L.J., Ritter T.G., de Toledo Z., Warren L., Axten D., Cornall R.J., Jones E.Y., Stuart D.I., Screaton G., Ebner D., Hoosdally S., Chand M., Crook D.W., O'Donnell A.M., Conlon C.P., Pouwels K.B., Walker A.S., Peto T.E.A., Hopkins S., Walker T.M., Jeffery K., Eyre D.W. Oxford University Hospitals Staff Testing Group. Antibody Status and Incidence of SARS-CoV-2 Infection in Health Care Workers. N Engl J Med. 2021; 384 (6): 533–540. DOI: 10.1056/NEJMoa2034545.Ng K.W., Faulkner N., Cornish G.H., Rosa A., Harvey R., Hussain S., Ulferts R., Earl C., Wrobel A.G., Benton D.J., Roustan C., Bolland W., Thompson R., Agua-Doce A., Hobson P., Heaney J., Rickman H., Paraskevopoulou S., Houlihan C.F., Thomson K., Sanchez E., Shin G.Y., Spyer M.J., Joshi D., O'Reilly N., Walker P.A., Kjaer S., Riddell A., Moore C., Jebson B.R., Wilkinson M., Marshall L.R., Rosser E.C., Radziszewska A., Peckham H., Ciurtin C., Wedderburn L.R., Beale R., Swanton C., Gandhi S., Stockinger B., McCauley J., Gamblin S.J., McCoy LE., Cherepanov P., Nastouli E., Kassiotis G. Preexisting and de novo humoral immunity to SARS-CoV-2 in humans. Science. 2020; 370 (6522): 1339–1343. DOI: 10.1126/science.abe1107.Li Z., Yi Y., Luo X., Xiong N., Liu Y., Li S., Sun R., Wang Y., Hu B., Chen W., Zhang Y., Wang J., Huang B., Lin Y., Yang J., Cai W., Wang X., Cheng J., Chen Z., Sun K., Pan W., Zhan Z., Chen L., Ye F. Development and clinical application of a rapid IgM-IgG combined antibody test for SARS-CoV-2 infection diagnosis. J Med Virol. 2020; 92 (9): 1518–1524. DOI: 10.1002/jmv.25727.di Mauro G., Scavone C., Rafaniello C., Rossi F., Capuano A. SARS-Cov-2 infection: Response of human immune system and possible implications for the rapid test and treatment. Int Immunopharmacol. 2020; 84: 106519. DOI: 10.1016/j.intimp.2020.106519.Rostami A., Sepidarkish M., Leeflang M.M.G., Riahi S.M., Nourollahpour Shiadeh M., Esfandyari S., Mokdad A.H., Hotez P.J., Gasser R.B. SARS-CoV-2 seroprevalence worldwide: a systematic review and meta-analysis. Clin Microbiol Infect. 2021; 27 (3): 331–340. DOI: 10.1016/j.cmi.2020.10.020.Pollán M., Pérez-Gómez B., Pastor-Barriuso R., Oteo J., Hernán M.A., Pérez-Olmeda M., Sanmartín J.L., Fernández-García A., Cruz I., Fernández de Larrea N., Molina M., Rodríguez-Cabrera F., Martín M., Merino-Amador P., León Paniagua J., Muñoz-Montalvo J.F., Blanco F., Yotti R.; ENE-COVID Study Group. Prevalence of SARS-CoV-2 in Spain (ENE-COVID): a nationwide, population-based seroepidemiological study. Lancet 2020; 396 (10250): 535–544. DOI: 10.1016/S0140-6736(20)31483-5.Xu X., Sun J., Nie S., Li H., Kong Y., Liang M., Hou J., Huang X., Li D., Ma T., Peng J., Gao S., Shao Y., Zhu H., Lau J.Y., Wang G., Xie C., Jiang L., Huang A., Yang Z., Zhang K., Hou F.F. Seroprevalence of immunoglobulin M and G antibodies against SARS-CoV-2 in China. Nat Med. 2020; 26 (8): 1193–1195. DOI: 10.1038/s41591-020-0949-6.Long Q.X., Tang X.J., Shi Q.L., Li Q., Deng H.J., Yuan J., Hu J.L., Xu W., Zhang Y., Lv F.J., Su K., Zhang F., Gong J., Wu B., Liu X.M., Li J.J., Qiu J.F., Chen J., Huang A.L. Clinical and immunological assessment of asymptomatic SARS-CoV-2 infections. Nat Med. 2020; 26 (8): 1200–1204. DOI: 10.1038/s41591-020-0965-6.Wiersinga W.J., Rhodes A., Cheng A.C., Peacock S.J. & Prescott H.C. Pathophysiology, transmission, diagnosis, and treatment of coronavirus disease 2019 (COVID-19): a review. J. Am. Med. Assoc. 2020; 324: 782–793.Li K., Huang B., Wu M., Zhong A., Li L., Cai Y., Wang Z., Wu L., Zhu M., Li J., Wang Z., Wu W., Li W., Bosco B., Gan Z., Qiao Q., Wu J., Wang Q., Wang S., Xia X. Dynamic changes in anti-SARS-CoV-2 antibodies during SARS-CoV-2 infection and recovery from COVID-19.Nat Commun. 2020; 11 (1): 6044. DOI: 10.1038/s41467-020-19943-y.Jiang S., Hillyer C., Du L. Neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 and other human coronaviruses. Trends Immunol 2020; 41: 355–359. DOI: 10.1016/j.it.2020.03.007.Cao W.C., Liu W., Zhang P.H., Zhang F., Richardus J.H. Disappearance of antibodies to SARS-associated coronavirus after recovery.N Engl J Med 2007; 357: 1162–1163. DOI: 10.1056/NEJMc070348. Whitcombe A.L., McGregor R., Craigie A., James A., Charlewood R., Lorenz N., Dickson J.M., Sheen C.R., Koch B., Fox-Lewis S., McAuliffe G., Roberts S.A., Morpeth S.C., Taylor S., Webb R.H., Jack S., Upton A., Ussher J.E., Moreland N.J. Comprehensive analysis of SARS-CoV-2 antibody dynamics in New Zealand. Clin Transl Immunology. 2021; 10 (3): e1261. DOI: 10.1002/cti2.1261.Iyer A.S., Jones F.K., Nodoushani A., Kelly M., Becker M., Slater D., Mills R., Teng E., Kamruzzaman M., Garcia-Beltran W.F., Astudillo M., Yang D., Miller T.E., Oliver E., Fischinger S., Atyeo C., Iafrate A.J., Calderwood S.B., Lauer S.A., Yu J., Li Z., Feldman J., Hauser B.M., Caradonna T.M., Branda J.A., Turbett S.E., LaRocque R.C., Mellon G., Barouch D.H., Schmidt A.G., Azman A.S., Alter G., Ryan E.T., Harris J.B., Charles R.C. Persistence and decay of human antibody responses to the receptor binding domain of SARS-CoV-2 spike protein in COVID-19 patients. Sci Immunol 2020; 5: eabe0367. DOI: 10.1126/sciimmunol.abe0367.Zhu L., Xu X., Zhu B., Guo X., Xu K., Song C., Fu J., Yu H., Kong X., Peng J., Huang H., Zou X., Ding Y., Bao C., Zhu F., Hu Z., Wu M., Shen H. Kinetics of SARS-CoV-2 Specific and Neutralizing Antibodies over Seven Months after Symptom Onset in COVID-19 Patients. Microbiol Spectr. 2021; 9 (2): e0059021. DOI: 10.1128/Spectrum.00590-21.Брюхова Д.Д., Дубровина В.И., Киселёва Н.О., Пятидесятникова А.Б., Корытов К.М., Балахонов С.В. Оценка показателей специфического гуморального иммунитета против COVID-19 у детей в период распространения новой коронавирусной инфекции в Иркутской области (2020–2021 гг.). Acta biomedical scientifica 2023; 8 (1): 239–246. DOI: 10.29413/ABS.2023-8.1.24 / Bryukhova D.D., Dubrovina V.I., Kiseleva N.O., Pyatidesyatnikova A.B., Korytov K.M., Balakhonov S.V. Assessment of indicators of specific humoral immune against COVID-19 in children during the distribution of a new coronavirus infection in the Irkutsk region (2020–2021). Acta biomedical scientifica 2023; 8 (1): 239–246. DOI: 10.29413/ABS.2023-8.1.24 (in Russian).Евсеева Г.П., Лазарева М.А., Власова М.А., Наговицына Е.Б., Супрун С.В., Телепнёва Р.С., Книжникова Е.В., Галянт О.И., Лебедько О.А. Оценка уровня иммунной прослойки к SARS-CoV-2 у детей в условиях новой коронавирусной инфекции COVID-19. Бюллетень физиологии и патологии дыхания 2023; 88: 59–68. DOI: 10.36604/1998-5029-2023-88-59-68 / Evseeva G.P., Lazareva M.A., Vlasova M.A., Nagovitsyna E.В., Suprun S.V., Telepneva R.S., Knizhnikova E.V., Galyant O.I., Lebed’ko O.A. Assessment of the level of immune layer to SARS-CoV-2 in children under conditions of novel coronavirus infection COVID-19. Bûlleten' fiziologii i patologii dyhaniâ = Bulletin Physiology and Pathology of Respiration 2023; (88): 59–68 (in Russian). DOI: 10.36604/1998-5029-2023-88-59-68.