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



Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

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.