Abstract

Development of vaccines with a broad-spectrum of protection is one of the priorities in the programs of influenza prevention. Recently, the conserved fragments of influenza virus proteins (M1, M2, NP, the second subunit of the hemagglutinin HA2) provoke interest of investigators as the object of the development a broad-spectrum vaccines. Low immunogenicity present a problem when developing vaccines based on such conserved fragments. However, fusion of low immunogenic antigens into the high immunogenic carrier protein may significantly enhance their immunogenicity. The candidate vaccine protein Flg-HA2-2-4M2e was developed which containins two highly conserved viral antigens (the ectodomain of the M2 protein (M2e), 76130 region of the second subunit of HA2), fused with flagellin as a carrier protein. Flagellin (bacterial flagella protein) is a natural ligand of TLR-5, and has a strong adjuvant activity at different ways of its administration. The purpose of this study was to assess development of humoral and T cell immune response, along with broad-spectrum protection after mice immunization with the candidate Flg-HA2-2-4M2e vaccine protein. Mice were immunized intranasally three times with two-week intervals. Two weeks after the final immunization, the mice were challenged at the 5 LD50dose with influenza viruses A/California/07/09 (H1N1) pdm09 (phylogenetic group I), or A/Shanghai/2/2013 (H7N9) (phylogenetic group II). The results obtained in this study showed induction of strong M2e-specific humoral response (serum IgG and A) in the immunized mice. Immunization with recombinant protein stimulated formation of M2e-specific and virus-specific CD4+and CD8+T cells in lung which produced TNFα or IFNγ. Production of antigen-specific effector and central memory T cells was also detected in lungs of immunized mice. The formation of cross-protective immunity in immunized mice was demonstrated in a model of lethal influenza infection. The experimental animals were almost completely protected from the high dose of the pandemic virus A/H1N1pdm09, and highly pathogenic avian influenza A/H7N9 (90-100% survival). We also evaluated the changes of antigen-specific immune response in immunized mice after sublethal infection with A/H3N2 influenza virus. Mice of control and experimental groups were infected with MID100of influenza virus A/Aichi/2/68 (H3N2). It was shown that the M2e-specific response (IgG, IgA) was significantly increased in immunized mice after sublethal infection with influenza virus A/H3N2, and we detected the changes in profile of M2e-specific IgG subclasses. Following sublethal infection in immunized mice, the proportion of M2e-specific IgG2a was increased 10-fold. The results showed that the recombinant protein Flg-HA2-2-4M2e is a promising candidate for development of universal vaccines, which induces a protective humoral and T-cell response to conserved viral epitopes and protects against influenza A viruses of both phylogenetic groups.

Highlights

  • Наиболее эффективным способом предупреждения гриппозной инфекции является вакцинопрофилактика

  • Которые снижают ценность традиционных вакцин, являются необходимость ежегодного обновления вакцинных штаммов и длительный период, который требуется для наработки вакцин к эпидемическому сезону

  • На сегодняшний день разработан ряд кандидатных вакцин на основе эктодомена белка М2 (М2е) и показана их способность индуцировать выраженный М2е-специфический гуморальный ответ и обеспечивать защиту экспериментальных животных от заражения вирусами гриппа А [21, 26, 34, 37, 40]

Read more

Summary

ВТОРОЙ СУБЪЕДИНИЦЫ ГЕМАГГЛЮТИНИНА ВИРУСОВ

Шуклина М.А., Степанова Л.А., Ковалева А.А., Коротков А.В., Шалджян А.А., Зайцева М.В., Елецкая Е.И., Цыбалова Л.М. Полученные результаты показали формирование выраженного М2е-специфического гуморального ответа (сывороточных IgG и IgA) у иммунизированных мышей. Цыбалова «Интраназальная иммунизация рекомбинантным белком на основе М2е-пептида и фрагмента второй субъединицы гемагглютинина вирусов гриппа А индуцирует кросспротективный гуморальный и Т-клеточный ответ у мышей» // Медицинская иммунология, 2020. Что у иммунизированных мышей, по сравнению с контрольными, в ответ на сублетальное инфицирование изменился профиль иммунного ответа иммуноглобулинами – в 10 раз увеличилась доля IgG2a, более оптимальных в защите от инфекции. Полученные результаты показали, что рекомбинантный белок Flg-HA2-2-4M2e является перспективным кандидатом для разработки универсальной вакцины нового поколения, формирующий протективный гуморальный и Т-клеточный ответ на консервативные вирусные эпитопы и защищающий от вирусов гриппа А обеих филогенетических групп. Ключевые слова: вирус гриппа, рекомбинантная вакцина, эктодомен белка М2, НА2, иммунный ответ, гемагглютинин

Материалы и методы
Таргетный антиген Target antigen
Viral titer in lungs
После сублетальной инфекции After sublethal infection
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call