Разработка живой гриппозной вакцины на основе химерной молекулы гемагглютинина для защиты против обеих линий вируса гриппа B



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Разработка универсальной гриппозной вакцины остается важнейшей задачей для расширения спектра защиты от различных штаммов вируса гриппа. В настоящем исследовании проведена оценка эффективности использования химерных вакцинных штаммов живой гриппозной вакцины (ЖГВ) для индукции гуморального иммунного ответа, направленного на консервативные антигенные участки вируса гриппа B (ВГВ). Была сконструирована химерный белок гемагглютинина (сHA), включающий в себя глобулярный домен от вируса B/Brisbane/60/2008 (линия B/Виктория), а стеблевой домен – от вируса B/Phuket/3073/2013 (линия B/Ямагата). Такая конструкция не препятствовала сборке жизнеспособного вакцинного штамма ЖГВ на основе донора аттенуации B/СССР/60/69, аналогично ранее полученным вариантам химерных штаммов ЖГВ типа А. Последовательная иммунизация мышей классической ЖГВ и рекомбинантным вирусом cHA ЖГВ обеспечила перекрестную защиту животных от гомологичных и гетерологичных штаммов ВГВ. Полученные данные свидетельствуют о том, что штамм ЖГВ типа В, экспрессирующий химерный гемагглютинин, является перспективным кандидатом для расширения спектра защиты от гриппозной инфекции, вызываемой вирусами гриппа В, и может способствовать разработкам в области создания более эффективной гриппозной вакцины.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Пей-Фон Вон

Институт экспериментальной медицины

Email: po333222@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7939-6313

аспирант, отдел вирусологии им. А.А. Смородинцева

Россия, Санкт-Петербург

Екатерина Алексеевна Степанова

Институт экспериментальной медицины

Email: fedorova.iem@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8670-8645
SPIN-код: 8010-3047

канд. биол. наук, старший научный сотрудник отдела вирусологии им. А.А. Смородинцева

Россия, Санкт-Петербург

Екатерина Андреевна Баженова

Институт экспериментальной медицины

Email: sonya.01.08@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3280-556X
SPIN-код: 5169-1426

канд. биол. наук, старший научный сотрудник отдела вирусологии им. А.А. Смородинцева

Россия, Санкт-Петербург

С. А. Донина

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт экспериментальной медицины»

Email: sveta.donina@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6502-8341
SPIN-код: 6961-3849

канд. биол. наук­, старший научный сотрудник отдела вирусологии им. А.А. Смородинцева

Россия, Санкт-Петербург, Россия

Лариса Георгиевна Руденко

Институт экспериментальной медицины

Email: vaccine@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0107-9959
SPIN-код: 4181-1372

д-р мед. наук, профессор, заведующая отделом вирусологии им. А.А. Смородинцева

Россия, Санкт-Петербург

Ирина Исакова-Сивак

ФГБНУ "ИЭМ"

Автор, ответственный за переписку.
Email: isakova.sivak@iemspb.ru
ORCID iD: 0000-0002-2801-1508

Заведующий лабораторией иммунологии и профилактики вирусных инфекций отдела вирусологии им. А.А.Смородинцева

Россия

Список литературы

  1. Caini, S.; Kusznierz, G.; Garate, V.V.; Wangchuk, S.; Thapa, B.; de Paula Júnior, F.J.; Ferreira de Almeida, W.A.; Njouom, R.; Fasce, R.A.; Bustos, P.; et al. The epidemiological signature of influenza B virus and its B/Victoria and B/Yamagata lineages in the 21st century. PLoS One 2019, 14, e0222381, doi: 10.1371/journal.pone.0222381.
  2. Hay, A.J.; Gregory, V.; Douglas, A.R.; Lin, Y.P. The evolution of human influenza viruses. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 2001, 356, 1861-1870, doi: 10.1098/rstb.2001.0999.
  3. Kanegae, Y.; Sugita, S.; Endo, A.; Ishida, M.; Senya, S.; Osako, K.; Nerome, K.; Oya, A. Evolutionary pattern of the hemagglutinin gene of influenza B viruses isolated in Japan: cocirculating lineages in the same epidemic season. J Virol 1990, 64, 2860-2865, doi: 10.1128/jvi.64.6.2860-2865.1990.
  4. Rota, P.A.; Wallis, T.R.; Harmon, M.W.; Rota, J.S.; Kendal, A.P.; Nerome, K. Cocirculation of two distinct evolutionary lineages of influenza type B virus since 1983. Virology 1990, 175, 59-68, doi: 10.1016/0042-6822(90)90186-u.
  5. Isakova-Sivak, I.; Grigorieva, E.; Rudenko, L. Insights into current clinical research on the immunogenicity of live attenuated influenza vaccines. Expert Rev Vaccines 2020, 19, 43-55, doi: 10.1080/14760584.2020.1711056.
  6. Dhanasekaran, V.; Sullivan, S.; Edwards, K.M.; Xie, R.; Khvorov, A.; Valkenburg, S.A.; Cowling, B.J.; Barr, I.G. Human seasonal influenza under COVID-19 and the potential consequences of influenza lineage elimination. Nature communications 2022, 13, 1721, doi: 10.1038/s41467-022-29402-5.
  7. Osterhaus, A.D.; Rimmelzwaan, G.F.; Martina, B.E.; Bestebroer, T.M.; Fouchier, R.A. Influenza B virus in seals. Science 2000, 288, 1051-1053, doi: 10.1126/science.288.5468.1051.
  8. Ryder, A.B.; Nachbagauer, R.; Buonocore, L.; Palese, P.; Krammer, F.; Rose, J.K. Vaccination with Vesicular Stomatitis Virus-Vectored Chimeric Hemagglutinins Protects Mice against Divergent Influenza Virus Challenge Strains. J Virol 2015, 90, 2544-2550, doi: 10.1128/JVI.02598-15.
  9. Krammer, F.; Margine, I.; Hai, R.; Flood, A.; Hirsh, A.; Tsvetnitsky, V.; Chen, D.; Palese, P. H3 stalk-based chimeric hemagglutinin influenza virus constructs protect mice from H7N9 challenge. J Virol 2014, 88, 2340-2343, doi: 10.1128/JVI.03183-13.
  10. Krammer, F.; Pica, N.; Hai, R.; Margine, I.; Palese, P. Chimeric hemagglutinin influenza virus vaccine constructs elicit broadly protective stalk-specific antibodies. J Virol 2013, 87, 6542-6550, doi: 10.1128/JVI.00641-13.
  11. Isakova-Sivak, I.; Korenkov, D.; Smolonogina, T.; Kotomina, T.; Donina, S.; Matyushenko, V.; Mezhenskaya, D.; Krammer, F.; Rudenko, L. Broadly protective anti-hemagglutinin stalk antibodies induced by live attenuated influenza vaccine expressing chimeric hemagglutinin. Virology 2018, 518, 313-323, doi: 10.1016/j.virol.2018.03.013.
  12. Bliss, C.M.; Nachbagauer, R.; Mariottini, C.; Cuevas, F.; Feser, J.; Naficy, A.; Bernstein, D.I.; Guptill, J.; Walter, E.B.; Berlanda-Scorza, F.; et al. A chimeric haemagglutinin-based universal influenza virus vaccine boosts human cellular immune responses directed towards the conserved haemagglutinin stalk domain and the viral nucleoprotein. EBioMedicine 2024, 104, 105153, doi: 10.1016/j.ebiom.2024.105153.
  13. Nachbagauer, R.; Feser, J.; Naficy, A.; Bernstein, D.I.; Guptill, J.; Walter, E.B.; Berlanda-Scorza, F.; Stadlbauer, D.; Wilson, P.C.; Aydillo, T.; et al. A chimeric hemagglutinin-based universal influenza virus vaccine approach induces broad and long-lasting immunity in a randomized, placebo-controlled phase I trial. Nature medicine 2021, 27, 106-114, doi: 10.1038/s41591-020-1118-7.
  14. Bernstein, D.I.; Guptill, J.; Naficy, A.; Nachbagauer, R.; Berlanda-Scorza, F.; Feser, J.; Wilson, P.C.; Solorzano, A.; Van der Wielen, M.; Walter, E.B.; et al. Immunogenicity of chimeric haemagglutinin-based, universal influenza virus vaccine candidates: interim results of a randomised, placebo-controlled, phase 1 clinical trial. The Lancet. Infectious diseases 2020, 20, 80-91, doi: 10.1016/S1473-3099(19)30393-7.
  15. Puente-Massaguer, E.; Vasilev, K.; Beyer, A.; Loganathan, M.; Francis, B.; Scherm, M.J.; Arunkumar, G.A.; Gonzalez-Dominguez, I.; Zhu, X.; Wilson, I.A.; et al. Chimeric hemagglutinin split vaccines elicit broadly cross-reactive antibodies and protection against group 2 influenza viruses in mice. Science advances 2023, 9, eadi4753, doi: 10.1126/sciadv.adi4753.
  16. Ermler, M.E.; Kirkpatrick, E.; Sun, W.; Hai, R.; Amanat, F.; Chromikova, V.; Palese, P.; Krammer, F. Chimeric Hemagglutinin Constructs Induce Broad Protection against Influenza B Virus Challenge in the Mouse Model. Journal of virology 2017, 91, doi: 10.1128/JVI.00286-17.
  17. Song, Y.; Zhu, W.; Wang, Y.; Deng, L.; Ma, Y.; Dong, C.; Gonzalez, G.X.; Kim, J.; Wei, L.; Kang, S.M.; et al. Layered protein nanoparticles containing influenza B HA stalk induced sustained cross-protection against viruses spanning both viral lineages. Biomaterials 2022, 287, 121664, doi: 10.1016/j.biomaterials.2022.121664.
  18. Wong, P.F.; Isakova-Sivak, I.; Stepanova, E.; Krutikova, E.; Bazhenova, E.; Rekstin, A.; Rudenko, L. Development of Cross-Reactive Live Attenuated Influenza Vaccine Candidates against Both Lineages of Influenza B Virus. Vaccines 2024, 12, doi: 10.3390/vaccines12010095.
  19. Baranov, K.V.; Wong, P.-F.; Stepanova, E.A.; Bazhenova, E.A.; Krutikova, E.V.; Isakova-Sivak, I.N.; Rudenko, L.G. Construction of the vaccine strain of the influenza B virus with chimeric hemagglutinin to induce a cross-protective immune response. Medical academic journal 2021, 21, 91-96.
  20. REED, L.J.; MUENCH, H. A SIMPLE METHOD OF ESTIMATING FIFTY PER CENT ENDPOINTS. American journal of epidemiology 1938, 27, 493-497, doi: 10.1093/oxfordjournals.aje.a118408.
  21. World Health, O. WHO manual on animal influenza diagnosis and surveillance. 2002.
  22. Ni, F.; Kondrashkina, E.; Wang, Q. Structural basis for the divergent evolution of influenza B virus hemagglutinin. Virology 2013, 446, 112-122, doi:https://doi.org/10.1016/j.virol.2013.07.035.
  23. McCullers, J.A.; Saito, T.; Iverson, A.R. Multiple genotypes of influenza B virus circulated between 1979 and 2003. J Virol 2004, 78, 12817-12828, doi: 10.1128/jvi.78.23.12817-12828.2004.
  24. Tisa, V.; Barberis, I.; Faccio, V.; Paganino, C.; Trucchi, C.; Martini, M.; Ansaldi, F. Quadrivalent influenza vaccine: a new opportunity to reduce the influenza burden. J Prev Med Hyg 2016, 57, E28-33.
  25. Belshe, R.B.; Coelingh, K.; Ambrose, C.S.; Woo, J.C.; Wu, X. Efficacy of live attenuated influenza vaccine in children against influenza B viruses by lineage and antigenic similarity. Vaccine 2010, 28, 2149-2156, doi: 10.1016/j.vaccine.2009.11.068.
  26. Tan, H.X.; Jegaskanda, S.; Juno, J.A.; Esterbauer, R.; Wong, J.; Kelly, H.G.; Liu, Y.; Tilmanis, D.; Hurt, A.C.; Yewdell, J.W.; et al. Subdominance and poor intrinsic immunogenicity limit humoral immunity targeting influenza HA stem. J Clin Invest 2019, 129, 850-862, doi: 10.1172/jci123366.
  27. Andrews, S.F.; Huang, Y.; Kaur, K.; Popova, L.I.; Ho, I.Y.; Pauli, N.T.; Henry Dunand, C.J.; Taylor, W.M.; Lim, S.; Huang, M.; et al. Immune history profoundly affects broadly protective B cell responses to influenza. Sci Transl Med 2015, 7, 316ra192, doi: 10.1126/scitranslmed.aad0522.
  28. Impagliazzo, A.; Milder, F.; Kuipers, H.; Wagner, M.V.; Zhu, X.; Hoffman, R.M.; van Meersbergen, R.; Huizingh, J.; Wanningen, P.; Verspuij, J.; et al. A stable trimeric influenza hemagglutinin stem as a broadly protective immunogen. Science 2015, 349, 1301-1306, doi: 10.1126/science.aac7263.
  29. Boyoglu-Barnum, S.; Hutchinson, G.B.; Boyington, J.C.; Moin, S.M.; Gillespie, R.A.; Tsybovsky, Y.; Stephens, T.; Vaile, J.R.; Lederhofer, J.; Corbett, K.S.; et al. Glycan repositioning of influenza hemagglutinin stem facilitates the elicitation of protective cross-group antibody responses. Nat Commun 2020, 11, 791, doi: 10.1038/s41467-020-14579-4.
  30. de Vries, R.D.; Nieuwkoop, N.J.; van der Klis, F.R.M.; Koopmans, M.P.G.; Krammer, F.; Rimmelzwaan, G.F. Primary Human Influenza B Virus Infection Induces Cross-Lineage Hemagglutinin Stalk–Specific Antibodies Mediating Antibody-Dependent Cellular Cytoxicity. The Journal of Infectious Diseases 2018, 217, 3-11, doi: 10.1093/infdis/jix546.
  31. Lee, J.; Boutz, D.R.; Chromikova, V.; Joyce, M.G.; Vollmers, C.; Leung, K.; Horton, A.P.; DeKosky, B.J.; Lee, C.-H.; Lavinder, J.J.; et al. Molecular-level analysis of the serum antibody repertoire in young adults before and after seasonal influenza vaccination. Nature medicine 2016, 22, 1456-1464, doi: 10.1038/nm.4224.
  32. Ambrose, C.S.; Wu, X.; Jones, T.; Mallory, R.M. The role of nasal IgA in children vaccinated with live attenuated influenza vaccine. Vaccine 2012, 30, 6794-6801, doi: 10.1016/j.vaccine.2012.09.018.
  33. Belshe, R.B.; Gruber, W.C.; Mendelman, P.M.; Mehta, H.B.; Mahmood, K.; Reisinger, K.; Treanor, J.; Zangwill, K.; Hayden, F.G.; Bernstein, D.I.; et al. Correlates of immune protection induced by live, attenuated, cold-adapted, trivalent, intranasal influenza virus vaccine. The Journal of infectious diseases 2000, 181, 1133-1137, doi: 10.1086/315323.
  34. Mohn, K.G.; Bredholt, G.; Brokstad, K.A.; Pathirana, R.D.; Aarstad, H.J.; Tondel, C.; Cox, R.J. Longevity of B-cell and T-cell responses after live attenuated influenza vaccination in children. The Journal of infectious diseases 2015, 211, 1541-1549, doi: 10.1093/infdis/jiu654.
  35. Korenkov, D.; Isakova-Sivak, I.; Rudenko, L. Basics of CD8 T-cell immune responses after influenza infection and vaccination with inactivated or live attenuated influenza vaccine. Expert Rev Vaccines 2018, 17, 977-987, doi: 10.1080/14760584.2018.1541407.
  36. Terajima, M.; Babon, J.A.; Co, M.D.; Ennis, F.A. Cross-reactive human B cell and T cell epitopes between influenza A and B viruses. Virol J 2013, 10, 244, doi: 10.1186/1743-422x-10-244.
  37. Robbins, P.A.; Rota, P.A.; Shapiro, S.Z. A broad cytotoxic T lymphocyte response to influenza type B virus presented by multiple HLA molecules. Int Immunol 1997, 9, 815-823, doi: 10.1093/intimm/9.6.815.
  38. van de Sandt, C.E.; Dou, Y.; Vogelzang-van Trierum, S.E.; Westgeest, K.B.; Pronk, M.R.; Osterhaus, A.; Fouchier, R.A.M.; Rimmelzwaan, G.F.; Hillaire, M.L.B. Influenza B virus-specific CD8+ T-lymphocytes strongly cross-react with viruses of the opposing influenza B lineage. J Gen Virol 2015, 96, 2061-2073, doi: 10.1099/vir.0.000156.
  39. Caini, S.; Meijer, A.; Nunes, M.C.; Henaff, L.; Zounon, M.; Boudewijns, B.; Del Riccio, M.; Paget, J. Probable extinction of influenza B/Yamagata and its public health implications: a systematic literature review and assessment of global surveillance databases. The Lancet. Microbe 2024, 5, 100851, doi: 10.1016/S2666-5247(24)00066-1.
  40. Pekarek, M.J.; Weaver, E.A. Influenza B Virus Vaccine Innovation through Computational Design. Pathogens 2024, 13, 755.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор,


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 74760 от 29.12.2018 г.