Problems of VirologyProblems of VirologyВопросы вирусологии0507-40882411-2097Central Research Institute for Epidemiology12206ArticlesСтатьиResearch ArticleComparative Analysis of the Immune Response to DNA Constructions Encoding Hepatitis C Virus Nonstructural ProteinsСравнительный анализ иммунного ответа на ДНК-конструкции, кодирующие неструктурные белки вируса гепатита С15042013582VOL 58, NO2 (2013)ТОМ 58, №2 (2013)212809062023Copyright ©; 2013, Masalova O.V., Lesnova E.I., Ivanov A.V., Pichugin A.V., Permyakova K.Y., Smirnova O.A., Tunitskaya V.L., Ulanova T.I., Burkov A.N., Kochetkov S.N., Ataullakhanov R.I., Kushch A.A.Copyright ©; 2013, Масалова О.В., Леонова Е.И., Иванов А.В., Пичугин А.В., Пермякова К.Ю., Смирнова О.А., Туницкая В.Л., Уланова Т.И., Бурков А.Н., Кочетков С.Н., Атауллаханов Р.И., Кущ А.А.2013Masalova O.V., Lesnova E.I., Ivanov A.V., Pichugin A.V., Permyakova K.Y., Smirnova O.A., Tunitskaya V.L., Ulanova T.I., Burkov A.N., Kochetkov S.N., Ataullakhanov R.I., Kushch A.A.Масалова О.В., Леонова Е.И., Иванов А.В., Пичугин А.В., Пермякова К.Ю., Смирнова О.А., Туницкая В.Л., Уланова Т.И., Бурков А.Н., Кочетков С.Н., Атауллаханов Р.И., Кущ А.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://virusjour.crie.ru/jour/article/view/12206

A promising approach to construction of antiviral vaccines consists in activation of cellular immunity with the DNA vaccines. The goal of this work was to evaluate the efficacy of genetic immunization of mice with DNA pcNS3-NS5B encoding five hepatitis C virus (HCV) nonstructural proteins: NS3, NS4A, NS4B, NS5A, and NS5B in comparison with plasmids containing genes of same individual nonstructural proteins. The DNA constructions were injected intramuscularly in DBA mice three times. The humoral immune response was assessed with ELISA; cellular immune response - in blast transformation reaction, by quantitation of CD4+ and CD8+ T cell proliferation using flow cytofluorometry, by intracellular synthesis and secretion of IFN-y and IL-2 in ELISpot and ELISA. It was found that the functionally active T cell response was achieved to antigens presenting NS3, NS4, NS5A, and NS5B epitopes of different HCV genotypes in response to pcNS3-NS5B plasmid and was stronger than that to plasmids carrying individual genes. A high proliferation rate of CD4+ Т cells, secretion of IL-2 and IFN-y, induction of anti-NS3 and anti-NS5B IgG2a were demonstrated. These findings indicate that DNA construction pcNS3-NS5B is one of promising candidates for anti-HCV vaccine developing.

Перспективный подход к конструированию противовирусных вакцин состоит в активации клеточного звена иммунитета с помощью ДНК-вакцин. Цель работы - изучение эффективности генетической иммунизации мышей ДНК-конструкцией pcNS3-NS5B, одновременно кодирующей 5 неструктурных белков вируса гепатита С (ВГС) - NS3, NS4A, NS4B, NS5A и NS5B - в сравнении с плазмидами, содержащими гены индивидуальных неструктурных белков NS3, NS4, NS5A и NS5B ВГС. Мышей линии DBA иммунизировали ДНК-конструкциями трехкратно. Гуморальный иммунный ответ оценивали в иммуноферментном анализе (ИФА), клеточный - по количественному анализу уровня пролиферации Т-лимфоцитов методом проточной цитометрии и в реакции бласттрансформации лимфоцитов, по синтезу и секреции цитокинов ИФН-Y и ИЛ-2 методами ELISpot и ИФА. Установлено, что по большинству изученных параметров иммунный ответ на плазмиду pcNS3-NS5B был выше, чем на плазмиды, кодирующие отдельные белки. Так, достигнут функционально активный Т-клеточный ответ одновременно на антигены, представляющие эпитопы белков NS3, NS4, NS5A и NS5B ВГС разных генотипов. Показан высокий уровень пролиферации CD4+ -Т-клеток, секреция ИЛ-2 и ИФН-y, индукция антител изотипа IgG2a к белкам NS3 и NS5B. Полученные результаты свидетельствуют о возможности создания эффективной вакцины против гепатита С на основе ДНК-конструкции pcNS3-NS5B.

hepatitis C virus (HCV)nonstructural proteinsDNA immunizationimmune responseвирус гепатита С (ВГС)неструктурные белкиДНК-иммунизацияиммунный ответМаниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование: Пер. с англ. М.: Мир; 1984.Масалова О.В., Леснова Е.И., Грабовецкий В.В. и др. ДНК-иммунизация плазмидой, содержащей ген белка NS5A вируса гепатита C, индуцирует эффективный клеточный иммунный ответ. Молекулярная биология. 2010; 44 (2): 275-83.Масалова О.В., Леснова Е.И., Шингарова Л.Н. и др. Комбинированное применение нуклеотидных и аминокислотных последовательностей белка NS3 вируса гепатита С, гена гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора и блокатора регуляторных Т-клеток индуцирует эффективный иммунный ответ против вируса гепатита С. Молекулярная биология. 2012; 46 (3): 525-34.Масалова О.В., Речкина Е.А., Шкурко Т.В. и др. Белки вируса гепатита С в клетках печени при остром гепатите С: связь с повреждением печени и исходом заболевания. Вопросы вирусологии. 2005; 50 (4): 18-23.Муковня А.В., Туницкая В.Л., Хандажинская А.Л. и др. Хеликаза/ NTPаза вируса гепатита С. Эффективная система экспрессии и новые ингибиторы. Биохимия. 2008; 73: 822-32.Попонин Д.М., Горовиц Э.С., Бондаренко А.Л. Зависимость титров IgG, специфичных к различным белкам вируса гепатита С, от особенностей течения хронической инфекции. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2011; 6: 57-61.Речкина Е.А., Денисова Г.Ф., Масалова О.В. и др. Картирование антигенных детерминант белков вируса гепатита C при помощи технологии фагового дисплея. Молекулярная биология. 2006; 40 (2): 357-68.Уланова Т.И., Пузырев В.Ф., Бурков А.Н., Обрядина А.П. Влияние гетерогенности аминокислотной последовательности на иммунореактивность комплекса антигенных эпитопов, локализованного в пределах 1192-1456 аминокислот белка NS3 вируса гепатита С. Вопросы вирусологии. 2006; 51 (1): 28-30.Barnes E., Folgori A., Capone S. et al. Novel adenovirus-based vaccines induce broad and sustained T cell responses to HCV in man. Sci. Transl. Med. 2012; 4: 1-11.Capone S., Zampaglione I., Vitelli A. et al. Modulation of the immune response induced by gene electrotransfer of a hepatitis C virus DNA vaccine in nonhuman primates. J. Immunol. 2006; 177 (10): 7462-71.Folgori A., Spada E., Pezzanera M. et al. Early impairment of hepatitis C virus specific T cell proliferation during acute infection leads to failure of viral clearance. Gut. 2006; 55 (7): 1012-9.Halliday J., Klenerman P., Barnes E. Vaccination for hepatitis C virus: closing in on an evasive target. Expert Rev. Vaccines. 2011; 10 (5): 659-72.Ivanov A.V., Korovina A.N., Tunitskaya V.L., Kostyuk D.A., Rechinsky V.O., Kukhanova M.K., Kochetkov S.N. Development of the system ensuring a high-level expression of hepatitis C virus nonstructural NS5B and NS5A proteins. Protein Expr. Purif. 2006; 48: 14-23.Ivanov A.V., Smirnova O.A., Ivanova O.N. et al. Hepatitis C virus proteins activate NRF2/ARE pathway by distinct ROS-dependent and independent mechanisms in HUH7 cells. PLoS ONE. 2011; 6 (9): e24957.Masalova O.V., Lesnova E.I., Pichugin A.V. et al. The successful immune response against hepatitis C nonstructural protein 5A (NS5A) requires heterologous DNA/protein immunization. Vaccine. 2010; 28 (8): 1987-96.Moradpour D., Penin F., Rice C.M. Replication of hepatitis C virus. Nat. Rev. Microbiol. 2007; 5: 453-63.Pancholi P., Perkus M., Tricoche N. et al. DNA immunization with hepatitis C virus (HCV) polycistronic genes or immunization by HCV DNA priming-recombinant canarypox virus boosting induces immune responses and protection from recombinant HCV-vaccinia virus infection in HLA-A2.1-transgenic mice. J. Virol. 2003; 77: 382-90.Quinkert D., Bartenschlager R., Lohmann V. Quantitative analysis of the hepatitis C virus replication complex. J. Virol. 2005; 79 (21): 13594-605.Sallberg M., Frelin L., Weiland O. DNA vaccine therapy for chronic hepatitis C virus (HCV) infection: immune control of a moving target. Expert Opin. Biol. Ther. 2009; 9 (7): 805-15.Semmo N., Day C.L., WardS.M. et al. Preferential loss of IL-2-secreting CD4+ T helper cells in chronic HCV infection. Hepatology. 2005; 41 (5): 1019-28.Smyk-Pearson S., Tester I.A., Klarquist J. et al. Spontaneous recovery in acute human hepatitis C virus infection: functional T-cell thresholds and relative importance of CD4 help. J.Virol. 2008; 82 (4): 1827-37.Thimme R., Neumann-Haefelin C., Boettler T., Blum H. Adaptive immune responses to hepatitis C virus: from viral immunobiology to a vaccine. J. Biol.Chem. 2008; 389 (5): 457-67.Torresi J., Johnson D., Wedemeyer H. Progress in the development of preventive and therapeutic vaccines for hepatitis C virus. J. Hepatol. 2011; 54 (6): 1273-85.Yerly D., Heckerman D., Allen T. et al. Increased cytotoxic T-lymphocyte epitope variant cross-recognition and functional avidity are associated with hepatitis C virus clearance. J. Virol. 2008; 82 (6): 3147-53.