Антитела против VP3 echovirus 30 (Picornaviridae: Enterovirus: Enterovirus betacoxsackie) нейтрализуют вирус in vitro

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Широкая распространенность энтеровируса echovirus 30 (E30) и случаи тяжелого течения инфекции указывают на необходимость разработки средств иммунопрофилактики. В структуре поверхностного белка VP3 ряда энтеровирусов найдены эпитопы для нейтрализующих антител и Т-клеточного ответа. Однако иммуногенные свойства VP3 E30 не изучены.

Целью настоящей работы явилась характеристика иммуногенности капсидного белка VP3 E30 и изучение вируснейтрализующих свойств антител против VP3 Е30.

Материалы и методы. Рекомбинантный VP3Е30 и химерный белок SN-VP3E30, состоящий из S-региона VP1 норовируса и полноразмерного VP3 Е30, экспрессировали в Escherichia coli. SN-VP3E30 использовали для формирования вирусоподобных частиц (ВпЧ). Действие SN-VP3E30 на дендритные клетки (ДК) человека оценивали методом проточной цитофлуометрии по изменению экспрессии HLA-DR, CCR7, CD80, CD83 и CD86. Для исследования иммуногенных свойств SN-VP3E30 иммунизировали мышей линии BALB/c и морскую свинку. Титры антител и их авидность определяли методом иммуноферментного анализа. Взаимодействие антител против VP3 с вирусом Е30 изучали с помощью иммуноэлектронной микроскопии. Способность нейтрализовать вирус исследовали в культуре клеток эмбриональной рабдомиосаркомы (RD).

Результаты. Рекомбинантный VP3Е30 вызывал неполное созревание ДК человека, характеризующееся отсутствием стимуляции экспрессии хемокинового рецептора CCR7. Включение VP3 в состав химерных ВпЧ приводило к полному созреванию ДК и сильному гуморальному иммунному ответу у лабораторных животных. Антитела против VP3 характеризовались высокой авидностью, способностью вызывать агломерацию вирусных частиц in vitro и нейтрализовать вирус Е30 в культуре клеток RD.

Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о том, что VP3 может быть использован в качестве антигена в составе субъединичной вакцины против энтеровируса Е30.

Об авторах

Дмитрий Викторович Новиков

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор); ФГАОУ ВО «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского»

Автор, ответственный за переписку.
Email: novikov.dv75@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7049-6935

канд. биол. наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории иммунохимии

Россия, 603950, Нижний Новгород; 603950, Нижний Новгород

Дмитрий Александрович Мелентьев

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор); ФГАОУ ВО «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского»

Email: dim-melente@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2441-6874

младший научный сотрудник лаборатории иммунохимии

Россия, 603950, Нижний Новгород; 603950, Нижний Новгород

Владимир Юрьевич Талаев

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: talaev@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0003-1993-0622

д-р. мед. наук, профессор, ведущий научный сотрудник-заведующий лабораторией клеточной иммунологии

Россия, 603950, Нижний Новгород

Надежда Алексеевна Новикова

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: novikova_na@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3710-6648

д-р. биол. наук, профессор, ведущий научный сотрудник, заведующая лабораторией молекулярной эпидемиологии вирусных инфекций

Россия, 603950, Нижний Новгород

Екатерина Валерьевна Мохонова

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: ekaterinamohonova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9742-7646

научный сотрудник лаборатории иммунохимии 

Россия, 603950, Нижний Новгород

Александр Юрьевич Кашников

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: mevirfc@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1033-7347

научный сотрудник лаборатории молекулярной эпидемиологии вирусных инфекций

Россия, 603950, Нижний Новгород

Ирина Евгеньевна Заиченко

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: imm.irina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5063-3111

канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории клеточной иммунологии

Россия, 603950, Нижний Новгород

Мария Владимировна Светлова

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: marya.talaeva@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4097-6780

канд. биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории клеточной иммунологии

Россия, 603950, Нижний Новгород

Елена Викторовна Куркова

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: el2v@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1801-9693

канд. биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории клеточной иммунологии

Россия, 603950, Нижний Новгород

Ольга Николаевна Бабайкина

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: olga_babaykina@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0003-4527-6134

канд. мед. наук, старший научный сотрудник лаборатории клеточной иммунологии

Россия, 603950, Нижний Новгород

Владислав Александрович Лапин

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор); ФГАОУ ВО «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского»

Email: fridens.95@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5905-5722

младший научный сотрудник лаборатории иммунохимии

Россия, 603950, Нижний Новгород; 603950, Нижний Новгород

Мария Игоревна Цыганова

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор)

Email: maria_che@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2811-6844

канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории иммунохимии

Россия, 603950, Нижний Новгород

Дмитрий Евгеньевич Зайцев

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор); ФГАОУ ВО «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского»

Email: mitya.zaitseff@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7663-6924

младший научный сотрудник лаборатории иммунохимии

Россия, 603950, Нижний Новгород; 603950, Нижний Новгород

Виктор Владимирович Новиков

ФБУН «Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор); ФГАОУ ВО «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского»

Email: mbre@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2449-7213

д-р. биол. наук, профессор, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией иммунохимии

Россия, 603950, Нижний Новгород; 603950, Нижний Новгород

Список литературы

  1. Brouwer L., Moreni G., Wolthers K.C., Pajkrt D. World-wide prevalence and genotype distribution of enteroviruses. Viruses. 2021; 13(3): 434–49. https://doi.org/10.3390/v13030434
  2. Chuang Y., Huang Y. Enteroviral infection in neonates. J. Microbiol. Immunol. Infect. 2019; 52(6): 851–7. https://doi.org/10.1016/j.jmii.2019.08.018
  3. Nishikawa M., Matsubara T., Yoshitomi T., Ichiyama T., Hayashi T., Furukawa S. Abnormalities of brain perfusion in echovirus type 30 meningitis. J. Neurol. Sci. 2000; 179(S 1-2): 122–6. https://doi.org/10.1016/s0022-510x(00)00398-1
  4. Broberg E.K., Simone B., Jansa J. Upsurge in echovirus 30 detections in five EU/EEA countries, April to September, 2018. Euro Surveill. 2018; 23(44): 1800537. https://doi.org/10.2807/1560-7917.ES.2018.23.44.1800537
  5. Lema C., Torres C., Van der Sanden S., Cisterna D., Freire M.C., Gómez R.M. Global phylodynamics of Echovirus 30 revealed differential behavior among viral lineages. Virology. 2019; 531: 79–92. https://doi.org/10.1016/j.virol.2019.02.012
  6. Новиков Д.В., Мелентьев Д.А. Энтеровирусные (Picornaviridae: Enterovirus) (неполио) вакцины. Вопросы вирусологии. 2022; 67(3): 185–92. https://doi.org/10.36233/0507-4088-111 https://elibrary.ru/fwqjow
  7. Mizutani T., Ishizaka A. Poliovirus capsid protein VP3 can penetrate vascular endothelial cells. FEBS Lett. 2024; 598(15): 1909–18. https://doi.org/10.1002/1873-3468.14974
  8. Kang J., Huang M., Li J., Zhang K., Zhu C., Liu S., et al. Enterovirus D68 VP3 targets the interferon regulatory factor 7 to inhibit type I interferon response. Microbiol. Spectr. 2023; 11(3): e0413822. https://doi.org/10.1128/spectrum.04138-22
  9. Kiener T.K., Jia Q., Meng T., Chow V.T.K., Kwang J. A novel universal neutralizing monoclonal antibody against enterovirus 71 that targets the highly conserved “knob” region of VP3 protein. PLoS Negl. Trop. Dis. 2014; 8(5): e2895. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0002895
  10. Jia Q., Ng Q., Chin W., Meng T., Chow V.T.K., Wang C., et al. Effective in vivo therapeutic IgG antibody against VP3 of enterovirus 71 with receptor-competing activity. Sci. Rep. 2017; 7: 46402. https://doi.org/10.1038/srep46402
  11. Huang K.A. Structural basis for neutralization of enterovirus. Curr. Opin. Virol. 2021; 51: 199–206. https://doi.org/10.1016/j.coviro.2021.10.006
  12. Marttila J., Hyoty H., Vilja P., Harkonen T., Alho A., Roivainen M., et al. T cell epitopes in coxsackievirus B4 structural proteins concentrate in regions conserved between enteroviruses. Virology. 2002; 293(2): 217–24. https://doi.org/10.1006/viro.2001.1259
  13. Мелентьев Д.А., Новиков Д.В., Лапин В.А., Мохонова Е.В., Цыганова М.И., Манакова Э.А. и др. Антитела к поверхностным белкам echovirus 30 (Enterovirus, Picornaviridae) в крови жителей Нижегородской области. Инфекция и иммунитет. 2024; 14(6): 1179–86. https://doi.org/10.15789/2220-7619-BAC-16103 https://elibrary.ru/exbfif
  14. Новиков Д.В., Мелентьев Д.А., Мохонов В.В., Кашников А.Ю., Новикова Н.А., Лапин В.А. и др. Получение вирусоподобных частиц норовируса (Caliciviridae: Norovirus), содержащих белок VP1 энтеровируса Echovirus 30 (Picornaviridae: Enterovirus: Enterovirus B). Вопросы вирусологии. 2021; 66(5): 383–9. https://doi.org/10.36233/0507-4088-79.
  15. Лапин В.А., Новиков Д.В., Мохонова Е.В., Мелентьев Д.А., Цыганова М.И., Зайцев Д.Е. и др. Получение рекомбинантного белка VP1 норовируса и его антигенные и иммуногенные свойства. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2024; 101(5): 661–7. https://doi.org/10.36233/0372-9311-552 https://elibrary.ru/ubmktf
  16. Talayev V., Zaichenko I., Svetlova M., Matveichev A., Babaykina O., Voronina E., et al. Low-dose influenza vaccine Grippol Quadrivalent with adjuvant Polyoxidonium induces a T helper-2 mediated humoral immune response and increases NK cell activity. Vaccine. 2020; 38(42): 6645–55. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2020.07.053
  17. Мелентьев Д.А., Новиков Д.В., Мохонова Е.В., Новикова Н.А., Кашников А.Ю., Селиванова С.Г. и др. Иммунологические свойства химерного белка, содержащего основной капсидный белок echovirus 30 (Picornaviridae: Enterovirus: Enterovirus betacoxsackie). Вопросы вирусологии. 2025; 70(2): 189–98. https://doi.org/10.36233/0507-4088-311 https://elibrary.ru/peagdt
  18. Riss T.L., Moravec R.A., Niles A.L., Duellman S., Benink H.A., Worzella T.J., et al. Cell viability assays. In: Markossian S., Grossman A., Baskir H., Arkin M., Auld D., Austin C., et al. Assay Guidance Manual. Bethesda (MD): Eli Lilly & Company and the National Center for Advancing Translational Sciences; 2004.
  19. Anasir M.I., Poh C.L. Advances in antigenic peptide-based vaccine and neutralizing antibodies against viruses causing hand, foot, and mouth disease. Int. J. Mol. Sci. 2019; 20(6): 1256. https://doi.org/10.3390/ijms20061256
  20. Devant J.M., Hofhaus G., Bhella D., Hansman G.S. Heterologous expression of human norovirus GII.4 VP1 leads to assembly of T=4 virus-like particles. Antiviral Res. 2019; 168: 175–82. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2019.05.010
  21. Luo W., Yin Q. B cell response to vaccination. Immunol. Invest. 2021; 50(7): 780–801. https://doi.org/10.1080/08820139.2021.1903033
  22. Krishnaswamy J.K., Gowthaman U., Zhang B., Mattsson J., Szeponik L., Liu D., et al. Migratory CD11b+ conventional dendritic cells induce T follicular helper cell-dependent antibody responses. Sci. Immunol. 2017; 2(18): eaam9169. https://doi.org/10.1126/sciimmunol.aam9169
  23. Mao Q., Cheng T., Zhu F., Li J., Wang Y., Li Y., et al. The cross-neutralizing activity of enterovirus 71 subgenotype C4 vaccines in healthy Chinese infants and children. PLoS One. 2013; 8(11): e79599. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0079599
  24. Rosenfeld A.B., Shen E.Q.L., Melendez M., Mishra N., Lipkin W.I., Racaniello V.R. Cross-reactive antibody responses against nonpoliovirus enteroviruses. mBio. 2022; 13(1): e0366021. https://doi.org/10.1128/mbio.03660-21

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Белок SN-VP3E30 формирует вирусоподобные частицы (ВпЧ). а – электрофоретическая подвижность очищенного SN-VP3E30 (1) в сравнении с PageRuler Plus Prestained Protein Ladder (Thermo Scientific) (2); б – электронная микрофотография ВпЧ, образованных белком SN-VP3E30 (увеличение 12 000).

Скачать (860KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Экспрессия молекул HLA-DR, CD80, CD83, CD86 и CCR7 на дендритных клетках (ДК) после инкубации с VP3 или SN-VP3E30. а – интенсивность флуоресценции (GMFI); б – процент клеток, несущих маркер (гистограммы Тьюки). Тип клеток, их стимуляторов и анализируемые маркеры – под гистограммами. Различия с нДК обозначены: † – р < 0,05, †† – р<0,005; различия с ДК, инкубированными с КР, обозначены: * – р < 0,05, ** – р < 0,005 (в парном знаковом ранговом тесте Вилкоксона).

Скачать (967KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Характеристика антител к VP3E30 после иммунизации мышей химерным белком SN-VP3E30. а – титры антител; б – индекс авидности антител. 1 – иммунизация без адъюванта (n = 10), 2 – иммунизации с адъювантом (n = 10).

Скачать (703KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Иммуноэлектронные микрофотографии Е30 (увеличение 12 000). а – препарат после взаимодействия с антителами против VP1 норовируса; б – агрегаты Е30-еС2 1194/24 после взаимодействия с антителами против VP3E30; в – агрегаты Е30-h 2671/17 после взаимодействия с антителами против VP3E30.

Скачать (881KB)
Метаданные

© Новиков Д.В., Мелентьев Д.А., Талаев В.Ю., Новикова Н.А., Мохонова Е.В., Кашников А.Ю., Заиченко И.Е., Светлова М.В., Куркова Е.В., Бабайкина О.Н., Лапин В.А., Цыганова М.И., Зайцев Д.Е., Новиков В.В., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».