Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá khả năng miễn dịch của HVR1 và khu vực NS3 của HCV kiểu gen 3 được bao bọc trong liposome, cả riêng lẻ lẫn kết hợp
Tóm tắt
Virus viêm gan C có tỷ lệ đột biến cao và tồn tại dưới dạng quasispecies trong các bệnh nhân bị nhiễm. Trong bối cảnh chưa có vắc-xin toàn cầu hiệu quả, việc phát triển vắc-xin theo kiểu gen cụ thể là một lựa chọn thay thế. Chúng tôi đã cố gắng phát triển một loại vắc-xin HCV dựa trên kiểu gen 3, được bao bọc trong liposome với các thành phần từ vùng biến đổi cao-1 (HVR1) và vùng không cấu trúc-3 (NS3). RNA HCV được chiết xuất từ mẫu huyết thanh của 49 bệnh nhân bị nhiễm mãn tính đã được khuếch đại bằng PCR để thu được vùng HVR1. Các sản phẩm khuếch đại này đã được chuyển gen để có được 20 dòng mỗi mẫu nhằm xác định mẫu quasispecies. Chuỗi đồng thuận HVR1, cùng với ba biến thể, đã được phiên mã ngược để thu được peptit. Các peptit được kiểm tra khả năng gây miễn dịch riêng lẻ, dạng nhóm, hoặc như một tetramer peptit đơn xen kẽ với bốn gốc glycine. Tỷ lệ dương tính với anti-HCV dao động từ 42,6% (tetramer) đến 92,2% (biến thể-4) khi 115 huyết thanh dương tính với anti-HCV đại diện cho các kiểu gen 1, 3, 4 và 6 được sàng lọc. Tất cả 95 huyết thanh âm tính với anti-HCV đều cho kết quả âm tính với tất cả các kháng nguyên. Chuột được tiêm chủng với các chế phẩm khác nhau được bao bọc trong liposome hoặc có chất bổ sung Al(OH)3 của các biến thể HVR1 và protein NS3 tái tổ hợp, và được theo dõi nồng độ kháng thể anti-HVR1 và anti-NS3, các kiểu loại IgG và mức cytokine cụ thể với kháng nguyên. Một phản ứng phân loại Th1/Th2 cân bằng với nồng độ kháng thể cao đã được quan sát thấy ở hầu hết các nhóm kháng nguyên bao bọc trong liposome. Ảnh hưởng của liposome và nhôm hydroxide lên sự biểu hiện của các gen phản ứng miễn dịch đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng Taqman Low Density Array. Cả gen Th1 (IFN-gamma, Il18) và Th2 (Il4) đều được điều chỉnh tăng trong nhóm tổ hợp HVR1 biến thể bao bọc trong liposome-NS3. Sự gắn kết in-vitro của virus đối với kháng thể anti-HVR1 đã được chứng minh. Tác nhân miễn dịch tối ưu được xác định là sự kết hợp của các peptit từ chuỗi đồng thuận HVR1 và các biến thể của nó cùng với pNS3 được bao bọc trong liposome, điều này có thể tạo ra cả phản ứng miễn dịch tế bào và dịch thể ở chuột, cần được đánh giá thêm trong một hệ thống nuôi cấy tế bào/ mô hình linh trưởng không người.
Từ khóa
#Virus viêm gan C #HVR1 #NS3 #vắc-xin kiểu gen 3 #kháng thể #liposome #phản ứng miễn dịch.Tài liệu tham khảo
Randall G, Panis M, Cooper JD, Tellinghuisen TL, Sukhodolets KE, Pfeffer S, Landthaler M, Landgraf P, Kan S, Lindenbach BD, Chien M, Weir DB, Russo JJ, Ju J, Brownstein MJ, Sheridan R, Sander C, Zavolan M, Tuschl T, Rice CM: Cellular cofactors affecting hepatitis C virus infection and replication. Proc Natl Acad Sci 2007,104(31):12884-12889. 10.1073/pnas.0704894104
Forton DM, Karayiannis P, Mahmud N, Taylor-Robinson SD, Thomas HC: Identification of unique hepatitis C virus quasispecies in the central nervous system and comparative analysis of internal translational efficiency of brain, liver, and serum variants. J Virol 2004,78(10):5170-5183. 10.1128/JVI.78.10.5170-5183.2004
Kuntzen T, Timm J, Berical A, Lennon N, Berlin AM, Young SK, Lee B, Heckerman D, Carlson J, Reyor LL, Kleyman M, McMahon CM, Birch C, Schulze Zur Wiesch J, Ledlie T, Koehrsen M, Kodira C, Roberts AD, Lauer GM, Rosen HR, Bihl F, Cerny A, Spengler U, Liu Z, Kim AY, Xing Y, Schneidewind A, Madey MA, Fleckenstein JF, Park VM, et al.: Naturally occurring dominant resistance mutations to hepatitis C virus protease and polymerase inhibitors in treatment-naïve patients. Hepatology 2008,48(6):1769-1778. 10.1002/hep.22549
Burlone ME, Budkowska A: Hepatitis C virus cell entry: role of lipoproteins and cellular receptors. J Gen Virol 2009, 90: 1055-1070. 10.1099/vir.0.008300-0
Simmonds P, Bukh J, Combet C, Deléage G, Enomoto N, Feinstone S, Halfon P, Inchauspé G, Kuiken C, Maertens G, Mizokami M, Murphy DG, Okamoto H, Pawlotsky JM, Penin F, Sablon E, Shin-I T, Stuyver LJ, Thiel HJ, Viazov S, Weiner AJ, Widell A: Consensus proposals for a unified system of nomenclature of hepatitis C virus genotypes. Hepatology 2005,42(4):962-973. 10.1002/hep.20819
Farci P, Alter HJ, Govindarajan S, Wong DC, Engle R, Lesniewski RR, Mushahwar IK, Desai SM, Miller RH, Ogata N, et al.: Lack of protective immunity against reinfection with hepatitis C virus. Science 1992,258(5079):135-140. 10.1126/science.1279801
Torresi J, Johnson D, Wedemeyer H: Progress in the development of preventive and therapeutic vaccines for hepatitis C virus. J Hepatol 2011,54(6):1273-1285. 10.1016/j.jhep.2010.09.040
Narahari S, Juwle A, Basak S, Saranath D: Prevalence and geographic distribution of Hepatitis C Virus genotypes in Indian patient cohort. Infect Genet Evol 2009,9(4):643-645. 10.1016/j.meegid.2009.04.001
Lole KS, Jha JA, Shrotri SP, Tandon BN, Prasad VG, Arankalle VA: Comparison of hepatitis C virus genotyping by 5' noncoding region- and core-based reverse transcriptase PCR assay with sequencing and use of the assay for determining subtype distribution in India. J Clin Microbiol 2003,41(11):5240-5244. 10.1128/JCM.41.11.5240-5244.2003
Weiner AJ, Brauer MJ, Rosenblatt J, Richman KH, Tung J, Crawford K, Bonino F, Saracco G, Choo QL, Houghton M: Variable and hypervariable domains are found in the regions of HCV corresponding to the flavivirus envelope and NS1 proteins and the pestivirus envelope glycoproteins. Virology 1991,180(2):842-848. 10.1016/0042-6822(91)90104-J
Farci P, Shimoda A, Wong D, Cabezon T, De Gioannis D, Strazzera A, Shimizu Y, Shapiro M, Alter HJ, Purcell RH: Prevention of hepatitis C virus infection in chimpanzees by hyperimmune serum against the hypervariable region 1 of the envelope 2 protein. Proc Natl Acad Sci 1996,93(26):15394-15399. 10.1073/pnas.93.26.15394
Steinmann D, Barth H, Gissler B, Schürmann P, Adah MI, Gerlach JT, Pape GR, Depla E, Jacobs D, Maertens G, Patel AH, Inchauspé G, Liang TJ, Blum HE, Baumert TF: Inhibition of hepatitis C virus-like particle binding to target cells by antiviral antibodies in acute and chronic hepatitis C. J Virol 2004,78(17):9030-9040. 10.1128/JVI.78.17.9030-9040.2004
Barth H, Schnober EK, Zhang F, Linhardt RJ, Depla E, Boson B, Cosset FL, Patel AH, Blum HE, Baumert TF: Viral and cellular determinants of the hepatitis C virus envelope-heparan sulfate interaction. J Virol 2006,80(21):10579-10590. 10.1128/JVI.00941-06
Zeisel MB, Baumert TF: HCV entry and neutralizing antibodies: lessons from viral variants. Future Microbiol 2009,4(5):511-517. 10.2217/fmb.09.34
Pestka JM, Zeisel MB, Bläser E, Schürmann P, Bartosch B, Cosset FL, Patel AH, Meisel H, Baumert J, Viazov S, Rispeter K, Blum HE, Roggendorf M, Baumert TF: Rapid induction of virus-neutralizing antibodies and viral clearance in a single-source outbreak of hepatitis C. Proc Natl Acad Sci 2007,104(14):6025-6030. 10.1073/pnas.0607026104
Logvinoff C, Major ME, Oldach D, Heyward S, Talal A, Balfe P, Feinstone SM, Alter H, Rice CM, McKeating JA: Neutralizing antibody response during acute and chronic hepatitis C virus infection. Proc Natl Acad Sci 2004,101(27):10149-10154. 10.1073/pnas.0403519101
Lechmann M, Liang TJ: Vaccine development for hepatitis C. Semin Liver Dis 2000,20(2):211-226. 10.1055/s-2000-9947
Esumi M, Zhou YH, Tanoue T, Tomoguri T, Hayasaka I: In vivo and in vitro evidence that cross-reactive antibodies to C-terminus of hypervariable region 1 do not neutralize heterologous hepatitis C virus. Vaccine 2002,20(25-26):3095-3103. 10.1016/S0264-410X(02)00271-2
Puig M, Mihalik K, Tilton JC, Williams O, Merchlinsky M, Connors M, Feinstone SM, Major ME: CD4+ immune escape and subsequent T-cell failure following chimpanzee immunization against hepatitis C virus. Hepatology 2006,44(3):736-745. 10.1002/hep.21319
Martin P, Parroche P, Pajot A, Chatel L, Barreto C, Touat L, et al.: Optimized vaccination regimen linked to exhaustive screening approaches identifies 2 novel HLA-B7 restricted epitopes within hepatitis C virus NS3 protein. Microbes Infect 2006,8(9-10):2432-2441. 10.1016/j.micinf.2006.05.006
Yu H, Babiuk LA, van Drunen Littel-van den Hurk S: Immunity and protection by adoptive transfer of dendritic cells transfected with hepatitis C NS3/4A mRNA. Vaccine 2007,25(10):1701-1711. 10.1016/j.vaccine.2006.11.046
Kumar S, Tamura K, Nei M: MEGA3: Integrated software for Molecular Evolutionary Genetics Analysis and sequence alignment. Brief Bioinform 2004,5(2):150-163. 10.1093/bib/5.2.150
Arankalle VA, Lole KS, Deshmukh TM, Chobe LP, Gandhe SS: Evaluation of human (genotype 1) and swine (genotype 4)-ORF2-based ELISAs for anti-HEV IgM and IgG detection in an endemic country and search for type 4 human HEV infections. J Viral Hepat 2007,14(6):435-445. 10.1111/j.1365-2893.2006.00801.x
Arankalle VA, Virkar RG, Tandale BV, Ingle NB: Utility of pandemic H1N1 2009 influenza virus recombinant hemagglutinin protein-based enzyme-linked immunosorbent assay for serosurveillance. Clin Vaccine Immunol 2010,17(9):1481-1483. 10.1128/CVI.00223-10
Shrivastava S, Lole KS, Tripathy AS, Shaligram US, Arankalle VA: Development of candidate combination vaccine for hepatitis E and hepatitis B: a liposome encapsulation approach. Vaccine 2009,27(47):6582-6588. 10.1016/j.vaccine.2009.08.033
Saravanabalaji S, Tripathy AS, Dhoot RR, Chadha MS, Kakrani AL, Arankalle VA: Viral load, antibody titers and recombinant open reading frame 2 protein-induced TH1/TH2 cytokines and cellular immune responses in self-limiting and fulminant hepatitis E. Intervirology 2009,52(2):78-85. Epub 2009 Apr 28 10.1159/000214862
Arankalle VA, Lole KS, Arya RP, Tripathy AS, Ramdasi AY, Chadha MS, Sangle SA, Kadam DB: Role of host immune response and viral load in the differential outcome of pandemic H1N1 (2009) influenza virus infection in Indian patients. Plos One 2010,5(10):pii: e13099.
deHoon MJ, Imoto S, Nolan J, Miyano S: Open source clustering software. Bioinformatics 2004, 20: 1453-4. 10.1093/bioinformatics/bth078
Torresi J, Stock OM, Fischer AE, Grollo L, Drummer H, Boo I, Zeng W, Earnest-Silveira L, Jackson DC: A self-adjuvanting multiepitope immunogen that induces a broadly cross-reactive antibody to hepatitis C virus. Hepatology 2007,45(4):911-920. 10.1002/hep.21538
Bukh J, Purcell RH, Miller RH: Sequence analysis of the 5' noncoding region of hepatitis C virus. Proc Natl Acad Sci USA 1992,89(11):4942-4946. 10.1073/pnas.89.11.4942
Ray R: Progress toward development of a hepatitis C vaccine with broad shoulders. Sci Transl Med 2011,3(94):94. ps33
Folgori A, Spada E, Pezzanera M, et al.: Acute Hepatitis C Italian Study Group, Early impairment of hepatitis C virus specific T cell proliferation during acute infection leads to failure of viral clearance. Gut 2006,55(7):1012-1019. 10.1136/gut.2005.080077
Puntoriero G, Meola A, Lahm A, Zucchelli S, Ercole BB, Tafi R, Pezzanera M, Mondelli MU, Cortese R, Tramontano A, Galfre' G, Nicosia A: Towards a solution for hepatitis C virus hypervariability: mimotopes of the hypervariable region 1 can induce antibodies cross-reacting with a large number of viral variants. EMBO J 1998,17(13):3521-3533. 10.1093/emboj/17.13.3521
Caudai C, Battiata M, Riccardi MP, Toti M, Bonazza P, Padula MG, Pianese M, Valensin PE: Vertical transmission of the hepatitis C virus to infants of anti-human immunodeficiency virus-negative mothers: molecular evolution of hypervariable region 1 in prenatal and perinatal or postnatal infections. J Clin Microbiol 2003,41(8):3955-3959. 10.1128/JCM.41.8.3955-3959.2003
Chambers TJ, Fan X, Droll DA, Hembrador E, Slater T, Nickells MW, Dustin LB, Dibisceglie AM: Quasispecies heterogeneity within the E1/E2 region as a pretreatment variable during pegylated interferon therapy of chronic hepatitis C virus infection. J Virol 2005,79(5):3071-3083. 10.1128/JVI.79.5.3071-3083.2005
Shuhart MC, Sullivan DG, Bekele K, Harrington RD, Kitahata MM, Mathisen TL, Thomassen LV, Emerson SS, Gretch DR: HIV infection and antiretroviral therapy: effect on hepatitis C virus quasispecies variability. J Infect Dis 2006,193(9):1211-1218. 10.1086/502974
Kumagai N, Kaneko F, Tsunematsu S, Tsuchimoto K, Tada S, Saito H, Hibi T: Complexity of the HVR-1 quasispecies and disease activity in patients with hepatitis. C. Eur J Clin Invest 2007,37(7):566-572. 10.1111/j.1365-2362.2007.01825.x
Xiu BS, Ling SG, Song XG, Zhang HQ, Chen K, Zhu CX: Cross-reactivity of hypervariable region 1 chimera of hepatitis C virus. World J Gastroenterol 2003,9(6):1256-1260.
Mihailova M, Fiedler M, Boos M, Petrovskis I, Sominskaya I, Roggendorf M, Viazov S, Pumpens P: Preparation of hepatitis C virus structural and non-structural protein fragments and studies of their immunogenicity. Protein Expr Purif 2006,50(1):43-48. 10.1016/j.pep.2006.06.011
Zhang XX, Deng Q, Zhang SY, Liu J, Cai Q, Lu ZM, Wang Y: Broadly cross-reactive mimotope of hypervariable region 1 of hepatitis C virus derived from DNA shuffling and screened by phage display library. J Med Virol 2003,71(4):511-517. 10.1002/jmv.10521
Diepolder HM, Zachoval R, Hoffmann RM, Wierenga EA, Santantonio T, Jung MC, Eichenlaub D, Pape GR: Possible mechanism involving T-lymphocyte response to non-structural protein 3 in viral clearance in acute hepatitis C virus infection. Lancet 1995,346(8981):1006-1007. 10.1016/S0140-6736(95)91691-1
Jiao X, Wang RY, Qiu Q, Alter HJ, Shih JW: Enhanced hepatitis C virus NS3 specific Th1 immune responses induced by co-delivery of protein antigen and CpG with cationic liposomes. J Gen Virol 2004,85(6):1545-1553. 10.1099/vir.0.79896-0
Fytili P, Dalekos GN, Schlaphoff V, et al.: Cross-genotype-reactivity of the immunodominant HCV CD8 T-cell epitope NS3-1073. Vaccine 2008,26(31):3818-3826. 10.1016/j.vaccine.2008.05.045
Pancholi P, Perkus M, Tricoche N, Liu Q, Prince AM: 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(1):382-390. 10.1128/JVI.77.1.382-390.2003
Vajdy M, Selby M, Medina-Selby A, et al.: Hepatitis C virus polyprotein vaccine formulations capable of inducing broad antibody and cellular immune responses. J Gen Virol 2006, 87: 2253-2262. 10.1099/vir.0.81849-0
Zeng R, Li G, Ling S, Zhang H, Yao Z, Xiu B, He F, Huang R, Wei L: A novel combined vaccine candidate containing epitopes of HCV NS3, core and E1 proteins induces multi-specific immune responses in BALB/c mice. Antiviral Res 2009,84(1):23-30. 10.1016/j.antiviral.2009.07.011
Arankalle VA, Lole KS, Deshmukh TM, Srivastava S, Shaligram US: Challenge studies in Rhesus monkeys immunized with candidate hepatitis E vaccines: DNA, DNA-prime-protein-boost and DNA-protein encapsulated in liposomes. Vaccine 2009, 27: 1032-1039. 10.1016/j.vaccine.2008.11.097
Jiao X, Wang RY, Feng Z, Alter HJ, Shih JW: Modulation of cellular immune response against hepatitis C virus nonstructural protein 3 by cationic liposome encapsulated DNA immunization. Hepatology 2003,37(2):452-460. 10.1053/jhep.2003.50051
Engler OB, Schwendener RA, Dai WJ, Wölk B, Pichler W, Moradpour D, Brunner T, Cerny A: A liposomal peptide vaccine inducing CD8+ T cells in HLA-A2.1 transgenic mice, which recognise human cells encoding hepatitis C virus (HCV) proteins. Vaccine 2004,23(1):58-68. 10.1016/j.vaccine.2004.05.009
Lang KA, Yan J, Draghia-Akli R, Khan A, Weiner DB: Strong HCV NS3- and NS4A-specific cellular immune responses induced in mice and Rhesus macaques by a novel HCV genotype 1a/1b consensus DNA vaccine. Vaccine 2008,26(49):6225-6231. 10.1016/j.vaccine.2008.07.052
Hallera AA, Lauerb GM, Kinga TH: Whole recombinant yeast-based immunotherapy induces potent T cell responses targeting HCV NS3 and Core proteins. Vaccine 2007, 25: 1452-1463. 10.1016/j.vaccine.2006.10.035
Wüesta Thomas, Bothb Gerald W, Princec Alfred M, Hofmanna Christian, Löser Peter: Recombinant ovine atadenovirus induces a strong and sustained T cell response against the hepatitis C virus NS3 antigen in mice. Vaccine 2004, 22: 2717-2721. 10.1016/j.vaccine.2004.01.048