СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АНТИГЕННЫХ СВОЙСТВ РЕКОМБИНАНТНЫХ И НАТИВНЫХ HBS-АНТИГЕНОВ С МУТАЦИЕЙ G145R И ОЦЕНКА ИХ ИММУНОГЕННОСТИ

Главная

Статья в Elpub

РУС ENG

Вопросы вирусологии. 2017; 62: 179-186

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АНТИГЕННЫХ СВОЙСТВ РЕКОМБИНАНТНЫХ И НАТИВНЫХ HBS-АНТИГЕНОВ С МУТАЦИЕЙ G145R И ОЦЕНКА ИХ ИММУНОГЕННОСТИ

Коноплева М., Борисова В. Н., Соколова М. В., Фельдшерова А. А., Крымский М. А., Семененко Т. А., Суслов А. П.

https://doi.org/10.18821/0507-4088-2017-62-4-179-186

Аннотация

Введение. Одной из важных причин распространения вируса гепатита В (ВГВ) в условиях вакцинального прессинга является возникновение мутаций ускользания (эскейп-мутаций). К наиболее выраженным изменениям серологических свойств ВГВ приводит широко распространенная мутация G145R в S-гене. В результате HBsAg модифицируется столь значительно, что практически не распознается большинством анти-HBs. По иммуногенным свойствам мутант G145R также отличается от HBsAg дикого типа. В настоящее время признана актуальность совершенствования вакцины против гепатита B с учетом мутантных вариантов вируса. Цель работы - сравнительное исследование антигенных и иммуногенных свойств природных и рекомбинантных мутантов G145R и оценка перспективы создания антигенного компонента вакцины против гепатита B с мутацией G145R в HBsAg. Методы. Антигенные свойства рекомбинантных HBsAg с мутацией G145R сравнивали между собой и с нативными мутантами методом серологического портретирования. Отобранным рекомбинантным антигеном иммунизировали мышей BALB/с и овец по различным схемам. В сыворотке крови иммунизированных животных определяли титры антител, специфичных к HBsAg дикого или мутантного G145R типа. Результаты. Обнаружено, что не все рекомбинантные варианты HBsAg с заменой G145R обладают такими же антигенными свойствами, как нативный HBsAg с аналогичной мутацией. Отобранный по принципу антигенного сходства рекомбинантный HBsAg обладал иммуногенностью у мышей и овец, вызывая образование антител, реагирующих с нативным HBsAg дикого и мутантного типа. Показано, что мутантный антиген менее иммуногенен, требует больших доз и времени для развития иммунного ответа, однако он способен вызывать образование антител на уровне, сопоставимом с таковым для антигена дикого типа. Заключение. Предварительная селекция рекомбинантных HBsAg, содержащих мутацию G145R, по антигенным и иммуногенным свойствам близких нативному аналогу, дает основу для создания специфического компонента вакцины против гепатита В с эскейп-мутацией G145R в HBsAg.

Список литературы

1. Blum H.E. Hepatocellular carcinoma: therapy and prevention. World J. Gastroenterol. 2005; 11(47): 7391-400.

2. Weber B. Genetic variability of the S gene of hepatitis B virus: clinical and diagnostic impact. J. Clin. Virol. 2005; 32: 102-12.

3. Ben-Porath E., Wands J.R., Marciniak R.A., Wong M.A., Hornstein L., Ryder R., et al. Structural analysis of hepatitis B surface antigen by monoclonal antibodies. J. Clin. Invest. 1985; 76(4): 1338-47.

4. Roohi A., Khoshnoodi J., Zarnani A.H., Shokri F. Epitope mapping of recombinant hepatitis B surface antigen by murine monoclonal antibodies. Hybridoma (Larchmt). 2005; 24(2): 71-7.

5. Waters J.A., Kennedy M., Voet P., Hauser P., Petre J., Carman W., et al. Loss of the Common “A” Determinant of Hepatitis B Surface Antigen by a Vaccine-induced Escape Mutant. J. Clin. Invest. 1992; 90: 2543-7.

6. Zheng X., Weinbergerc K.M., Gehrked R., Isogawaa M., Hilkene G., Kempera T., et al. Mutant hepatitis B virus surface antigens (HBsAg) are immunogenic but may have a changed specificity. Virology. 2004; 329: 454-64.

7. Ogata N., Zanetti A.R., Yu M., Miller R.H., Purcell R.H. Infectivity and Pathogenicity in Chimpanzees of a Surface Gene Mutant of Hepatitis B Virus that Emerged in a Vaccinated Infant. J. Infect. Dis. 1997; 175(3): 511-23.

8. Carman W.F., Zanetti A.R., Karayiannis P., Waters J., Manzillo G., Tanzi E., et al. Vaccine-induced escape mutant of hepatitis B virus. Lancet. 1990; 336: 325-9.

9. Баженов А.И., Эльгорт Д.А., Фельдшерова А.А., Будницкая П.З., Никитина Г.И., Хац Ю.С. и др. Выявление антител к мутантным формам HBsAg у лиц иммунизированных против гепатита В вакцинами разных субтипов. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2011; (5): 49-53.

10. Баженов А.И., Эльгорт Д.А., Фельдшерова А.А., Будницкая П.З., Никитина Н.И., Хац Ю.С. и др. Сравнительная оценка активности анти-HBs, индуцированных естественным путём или вакцинацией, в отношении различных вариантов HBsAg. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2012; (2): 76-81.

11. Zuckerman A.J., Zuckerman J.N. Molecular epidemiology of hepatitis B virus mutant. J. Med. Virol. 1999; 58: 193-5.

12. Kniskern P.J. HBsAg escape mutant vaccine. Patent EP № 0 511 855 A1; 1992.

13. Kniskern P.J. A multivalent hepatitis B virus vaccine. Patent EP № 0 533 263 A2; 1992.

14. Thomas H.C., Carman W.F. Hepatitis B vaccine. Patent US 5.639.637; 1997.

15. Крымский М.А., Борисов И.А., Яковлев М.С., Агафонов М.О., Тер-Аванесян М.Д., Суслов А.П. и др. Рекомбинантный штамм дрожжей Hansenula polymorpha - продуцент мутантного поверхностного антигена вируса гепатита В (варианты). Патент РФ № 2586513 C1; 2016.

16. Баженов А.И., Коноплева М.В., Эльгорт Д.А., Фельдшерова А.А., Хац Ю.С., Годков М.А. и др. Алгоритм серологического поиска и оценка распространенности серологически значимых HBsAg-мутаций у хронических носителей вируса гепатита В. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2007; (6): 30-7.

17. Tijssen P., Kurstak E. Highly efficient and simple methods for the preparation of peroxidase and active peroxidase-antibody conjugates enzyme immunoassays. Anal. Biochem. 1984; 136(2): 451-7

18. Крымский М.А., Борисов И.А., Яковлев М.С., Мельников В.А., Суслов А.П., Семененко Т.А. и др. Способ оценки уровня антител, специфичных к различным вариантам HBsAg вируса гепатита В. Патент РФ № 2616236C1; 2017

19. Bellecave P., Gouttenoire J., Gajer M., Brass V., Koutsoudakis G., Blum H.E., et al. Hepatitis B and C virus coinfection: a novel model system reveals the absence of direct viral interference. Hepatology. 2009; 50(1): 46-55

Problems of Virology. 2017; 62: 179-186

A COMPARATIVE CHARACTERISTIC OF ANTIGENIC PROPERTIES OF RECOMBINANT AND NATIVE HBS-ANTIGENS WITH G145R MUTATION AND EVALUATION OF THEIR IMMUNOGENICITY

Konopleva M. V., Borisova V. N., Sokolova M. V., Feldsherova A. A., Krymskij M. A., Semenenko T. A., Suslov A. P.

https://doi.org/10.18821/0507-4088-2017-62-4-179-186

Abstract

Background: One of the important reasons for spreading of hepatitis B virus (HBV) under conditions of vaccine pressure is emergence of escape mutations. Prevalent G145R mutation in S-gene leads to the most expressed changes of serological properties of HBV. Consequently, HBsAg is modified so thoroughly that it cannot be recognized by the majority of anti-HBs. Mutant G145R also differs from a wild type HBsAg by its immunogenic properties. At present, the relevance of enhancement of hepatitis B vaccine in view of mutant virus variants has been recognized. Objectives: a comparative study of antigenic and immunogenic properties of native and recombinant G145R mutants and an estimation of possibility for developing antigenic component of hepatitis B vaccine with G145R mutation in HBsAg. Methods: antigenic properties of recombinant HBsAg with G145R mutation were compared with each other and with native mutants by serological fingerprinting method. Then, BALB/c mice and sheep were immunized with selected recombinant antigen under different protocols. Titers of antibodies specific to wild type or mutant G145R type of HBsAg in sera of immunized animals were measured. Results: it was found that not all the recombinant HBsAg variants with G145R substitution have the same antigenic properties as native HBsAg with similar mutation. Recombinant HBsAg selected according to the principle of antigenic similarity possesses immunogenicity in mice and sheep causing the production of antibodies reacting with native wild and mutant type HBsAg. It was shown that mutant antigen is less immunogenic, requires larger doses and more time for the development of immune response; however, it is capable of causing an antibody level comparable with wild type antigen. Conclusion: preliminary selection of recombinant HBsAg containing G145R mutation with antigenic and immunogenic properties similar to the native analogue creates the basis for development of a specific component of hepatitis B vaccine with escape mutation G145R in HBsAg.

References

1. Blum H.E. Hepatocellular carcinoma: therapy and prevention. World J. Gastroenterol. 2005; 11(47): 7391-400.

2. Weber B. Genetic variability of the S gene of hepatitis B virus: clinical and diagnostic impact. J. Clin. Virol. 2005; 32: 102-12.

4. Roohi A., Khoshnoodi J., Zarnani A.H., Shokri F. Epitope mapping of recombinant hepatitis B surface antigen by murine monoclonal antibodies. Hybridoma (Larchmt). 2005; 24(2): 71-7.

8. Carman W.F., Zanetti A.R., Karayiannis P., Waters J., Manzillo G., Tanzi E., et al. Vaccine-induced escape mutant of hepatitis B virus. Lancet. 1990; 336: 325-9.

9. Bazhenov A.I., El'gort D.A., Fel'dsherova A.A., Budnitskaya P.Z., Nikitina G.I., Khats Yu.S. i dr. Vyyavlenie antitel k mutantnym formam HBsAg u lits immunizirovannykh protiv gepatita V vaktsinami raznykh subtipov. Epidemiologiya i Vaktsinoprofilaktika. 2011; (5): 49-53.

10. Bazhenov A.I., El'gort D.A., Fel'dsherova A.A., Budnitskaya P.Z., Nikitina N.I., Khats Yu.S. i dr. Sravnitel'naya otsenka aktivnosti anti-HBs, indutsirovannykh estestvennym putem ili vaktsinatsiei, v otnoshenii razlichnykh variantov HBsAg. Epidemiologiya i Vaktsinoprofilaktika. 2012; (2): 76-81.

11. Zuckerman A.J., Zuckerman J.N. Molecular epidemiology of hepatitis B virus mutant. J. Med. Virol. 1999; 58: 193-5.

12. Kniskern P.J. HBsAg escape mutant vaccine. Patent EP № 0 511 855 A1; 1992.

13. Kniskern P.J. A multivalent hepatitis B virus vaccine. Patent EP № 0 533 263 A2; 1992.

14. Thomas H.C., Carman W.F. Hepatitis B vaccine. Patent US 5.639.637; 1997.

15. Krymskii M.A., Borisov I.A., Yakovlev M.S., Agafonov M.O., Ter-Avanesyan M.D., Suslov A.P. i dr. Rekombinantnyi shtamm drozhzhei Hansenula polymorpha - produtsent mutantnogo poverkhnostnogo antigena virusa gepatita V (varianty). Patent RF № 2586513 C1; 2016.

16. Bazhenov A.I., Konopleva M.V., El'gort D.A., Fel'dsherova A.A., Khats Yu.S., Godkov M.A. i dr. Algoritm serologicheskogo poiska i otsenka rasprostranennosti serologicheski znachimykh HBsAg-mutatsii u khronicheskikh nositelei virusa gepatita V. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2007; (6): 30-7.

17. Tijssen P., Kurstak E. Highly efficient and simple methods for the preparation of peroxidase and active peroxidase-antibody conjugates enzyme immunoassays. Anal. Biochem. 1984; 136(2): 451-7

18. Krymskii M.A., Borisov I.A., Yakovlev M.S., Mel'nikov V.A., Suslov A.P., Semenenko T.A. i dr. Sposob otsenki urovnya antitel, spetsifichnykh k razlichnym variantam HBsAg virusa gepatita V. Patent RF № 2616236C1; 2017

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АНТИГЕННЫХ СВОЙСТВ РЕКОМБИНАНТНЫХ И НАТИВНЫХ HBS-АНТИГЕНОВ С МУТАЦИЕЙ G145R И ОЦЕНКА ИХ ИММУНОГЕННОСТИ

Аннотация

A COMPARATIVE CHARACTERISTIC OF ANTIGENIC PROPERTIES OF RECOMBINANT AND NATIVE HBS-ANTIGENS WITH G145R MUTATION AND EVALUATION OF THEIR IMMUNOGENICITY

Abstract

События