Адъювантные технологии в создании современных вакцин
https://doi.org/10.21055/0370-1069-2016-2-28-35
Аннотация
Важнейшей задачей вакцинологии является поиск новых адъювантов, действующих непосредственно на иммунокомпетентные клетки и стимулирующих формирование выраженного адаптивного иммунного ответа. Адъюванты применяются в вакцинах для усиления иммунного ответа уже на протяжении столетия. На различных стадиях испытаний находится немало современных адъювантов, способных не только усиливать поглощение антигена антигенпрезентирующими клетками (АПК) или доставлять его в зоны локализации иммунокомпетентных клеток, но и выступать в качестве непосредственных иммуноактиваторов. При выборе адъюванта особое внимание уделяется эффективности активации иммунологической памяти, способности к комплексной стимуляции Th1 и Th2 иммунного ответа, обеспечению выраженного иммунного ответа при снижении дозы вакцины и кратности введения, отсутствию токсичности для организма. На сегодняшний день предпочтение отдается модификаторам функций рецепторов врожденного иммунитета и их сигнальных путей.
Ключевые слова
адъюванты,
вакцины,
врожденный и приобретенный иммунитет,
adjuvants,
vaccines,
innate and adaptive immunity
Об авторах
А. П. Семакова
Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»
Россия
Россия
Н. И. Микшис
Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»
Россия
Россия
Список литературы
1. Никифорова А.Н., Исакова-Сивак И.Н., Ерофеева М.К., Фельдблюм И.В., Руденко Л.Г. Результаты изучения безопасности и иммуногенности отечественной субъединичной адъювантной вакцины Совигрипп у добровольцев 18-60 лет. Эпидемиол. и вакцинопрофилакт. 2014; 2(75):72-8.
2. Половинкина В.С., Марков Е.Ю. Структура и иммуноадъювантные свойства CpG-ДНК. Мед. иммунол. 2008, 6:469-76.
3. Семенов Б.Ф., Зверев В.В. Концепция создания быстрой иммунологической защиты от патогенов. Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2007; 4:93-100.
4. Семенов Б.Ф., Зверев В.В., Хаитов Р.М. Прогноз развития вакцинопрофилактики в первые десятилетия XXI века. Иммунология. 2009; 6:324-35.
5. Харламова Ф.С., Учайкин В.Ф., Кузьменко Л.В., Чирун Н.В., Легков Т.П., Фельдфикс Л.В. Опыт применения иммуномодулятора полиоксидоний для лечения ОРИ у детей. Эффективная фармакотерапия. 2013; 13:12-21.
6. Ali R., Naqvi R., Kumar S., Bhat A., Rao D. Multiple antigen peptide containing B and T cell epitopes of F1 antigen of Yersinia pestis showed enhanced Th1 immune response in murine model. Scand. J. Immunol. 2013; 77(5):361-71. DOI: 10.1111/sji.12042.
7. Alving C., Peachman K., Rao M., Reed S.Adjuvants for human vaccines. Curr. Opin. Immunol. 2012; 24(3):310-15. DOI: 10.1016/j.coi.2012.03.008.
8. Amemiya K., Meyers J., Rogers T., Fast R., Bassett A., Worsham P., Powell B., Norris S., Krieg A., Adamovicz J. CpG oligodeoxynucleotides augment the murine immune response to the Yersinia pestis F1-V vaccine in bubonic and pneumonic models of plague. Vaccine. 2009; 27:2220-9. DOI: 10.1016/j.vaccine.2009.02.016.
9. Athié-Morales V., O’Connor GM, Gardiner CM. Activation of human NK cells by the bacterial pathogen-associated molecular pattern muramyl dipeptide. J Immunol. 2008; 180(6):4082-89. DOI: 10.4049/jimmunol.180.6.4082.
10. Bode C., Zhao G., Steinhagen F., Kinjo T., Klinman D. CpG DNA as a vaccine adjuvant. Expert Rev. Vaccines. 2011; 10(4):499-511. DOI: 10.1586/erv.10.174.
11. Brewer J. (How) do aluminium adjuvants work? Immunol. Lett. 2006; 102(1):10-15. DOI: 10.1016/j.imlet.2005.08.002.
12. Burke B., Gómez-Román V., Lian Y. Sun Y., Kan E., Ulmer J., Srivastava I., Barnett S. Neutralizing antibody responses to subtype B and C adjuvanted HIV envelope protein vaccination in rabbits. Virology. 2009; 387(1):147-156. DOI: 10.1016/j.virol.2009.02.005.
13. Chabalgoity J., Baz A., Rial A., Grille S. The relеvanсе of cytokines for development of protective immunity and rational design of vaccine. Cytokine Growth Factor Rev. 2007; 18(1-2):195-207. DOI: 10.1016/j.cytogfr.2007.01.016.
14. Chaitra M., Nayak R., Shaila M. Modulation of immune responses in mice to recombinant antigens from PE and PPE families of proteins of Mycobacterium tuberculosis by the Ribi adjuvant. Vaccine. 2007; 25(41):7168-76. DOI:10.1016/j.vaccine.2007.07.026.
15. Cutrera J., King G., Jones P., Kicenuik K., Gumpel E., Xia X., Li S. Safety and efficacy of tumor-targeted interleukin 12 gene therapy in treated and non-treated, metastatic lesions. Curr. Gene Ther. 2015;15(1):44-54. DOI: 10.2174/1566523214666141127093654.
16. Del Giudice G., Fragapane E., Bugarini R., Hora M., Henriksson T., Palla E., O'hagan D., Donnelly J., Rappuoli R., Podda A. Vaccines with the MF59 adjuvant do not stimulate antibody responses against squalene. Clin. Vaccine Immunol. 2006; 13(9): 1010-1013. DOI: 10.1128/CVI.00191-06.
17. Dorn A., Kippenberger S. Clinical application of CpG-, non-CpG-, and antisense oligodeoxynucleotides as immunomodulators. Curr. Opin Mol. Ther. 2008; 10(1):10-20.
18. Fraser C., Diener K., Brawn M., Hayball J. Improving vaccines by incorporating immunological coadjuvants. Expert Rev. Vaccines. 2007; 6:559-58. DOI: 10.1586/14760584.6.4.559.
19. Galli G., Hancock K., Hoschler K., DeVos J., Praus M., Bardelli M., Malzone C., Castellino F., Gentile C., McNally T., Del Giudice G., Banzhoff A., Brauer V., Montomoli E., Zambon M., Katz J., Nicholson K., Stephenson I. Fast rise of broadly cross-reactive antibodies after boosting long-lived human memory B cells primed by an MF59 adjuvanted prepandemic vaccine. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009; 106:7962-7. DOI: 10.1073/pnas.0903181106.
20. Gao S., Basu S., Yang Z., Deb A., Hu M. Bioavailability challenges associated with development of saponins as therapeutic and chemopreventive agents. Curr. Drug Targets. 2012; 13(14):1885-99. DOI: 10.2174/138945012804545498.
21. Giannini S., Hanon E., Moris P., Van Mechelen M., Morel S., Dessy F., Fourneau M., Colau B., Suzich J., Losonksy G., Martin M., Dubin G., Wettendorff M. Enhanced humoral and memory B cellular immunity using HPV16/18 L1 VLP vaccine formulated with the MPL/aluminium salt combination (AS04) compared to aluminium salt only. Vaccine. 2006; 24(33-34):5937-49. DOI: 10.1016/j.vaccine.2006.06.005.
22. Gupta K., Cooper C. A review of the role of CpG oligodeoxynucleotides as toll-like receptor 9 agonists in prophylactic and therapeutic vaccine development in infectious diseases. Drugs R. D. 2008; 9(3):37-145. DOI: 10.2165/00126839-200809030-00001.
23. Haasbach E., Droebner K., Vogel A., Planz O. Low-dose interferon Type I treatment is effective against H5N1 and swine-origin H1N1 influenza A viruses in vitro and in vivo. J. Interferon Cytokine Res. 2011; 31(6):515-25. DOI: 10.1089/jir.2010.0071.
24. Harandi A., Medaglini D., Shattock R.; Working Group convened by EUROPRISE. Vaccine adjuvants: a priority for vaccine research. Vaccine. 2010; 28(12):2363-66. DOI: 10.1016/j.vaccine.2009.12.084.
25. Hickey A., Lin J., Kummer L., Szaba F., Duso D., Tighe M., Parent A., Smiley S. Intranasal prophylaxis with CpG oligodeoxynucleotide can protect against Yersinia pestis infection. Infect Immun. 2013; 81(6):2123-32. DOI: 10.1128/IAI.00316-13.
26. Hong-Geller E., Сhaudhary A., Lauer S. Targeting toll- like receptor signaling pathways for design of novel immune therapeutics. Curr. Drugs Discov. Techol. 2008; 5:29-38.
27. Honko A., Sriranganathan N., Lees C., Mizel S. Flagellin is an effective adjuvant for immunization against lethal respiratory challenge with Yersinia pestis. Infect. Immun. 2006; 74(2):1113-20. DOI: 10.1128/IAI.74.2.1113-1120.2006.
28. Iho S., Maeyama J., Suzuki F. CpG oligodeoxynucleotides as mucosal adjuvants. Hum. Vaccin. Immunother. 2015; 11(3):755-60. DOI: 10.1080/21645515.2014.1004033.
29. Jurk M., Vollmer J. Therapeutic applications of synthetic CpG oligodeoxynucleotides as TLR9 agonists for immune modulation. BioDrugs. 2007; 21(6):387-401.
30. Karpova O., Nikitin N., Chirkov S., Trifonova E., Sheveleva A., Lazareva E., Atabekov J. Immunogenic compositions assembled from tobacco mosaic virus-generated spherical particle platforms and foreign antigens. J. Gen. Virol. 2012; 93(2):400-7. DOI: 10.1099/vir.0.036293-0.
31. Klinman D., Klaschik S, Sato T, Tross D. CpG oligonucleotides as adjuvants for vaccines targeting infectious diseases. Adv. Drug Deliv. Rev. 2009; 61:248-55. DOI: 10.1016/j.addr.2008.12.012.
32. Krieg А. Development of TLR9 agonists for cancer therapy. J. Clin. Invest. 2007; 117:1184-1194. DOI: 10.1172/JCI31414.
33. Michaud J., Hallé M., Lampron A., Thériault P., Préfontaine P., Filali M., Tribout-Jover P., Lanteigne A., Jodoin R., Cluff C., Brichard V., Palmantier R., Pilorget A., Larocque D., Rivest S. Toll-like receptor 4 stimulation with the detoxified ligand monophosphoryl lipid A improves Alzheimer’s disease-related pathology. Proc. Natl. Acad. Sci USA. 2013; 110(5):1941-6. DOI: 10.1073/pnas.1215165110.
34. Minang J., Inglefield J., Harris A., Lathey J., Alleva D., Sweeney D., Hopkins R., Lacy M., Bernton E. Enhanced early innate and T cell-mediated responses in subjects immunized with Anthrax Vaccine Adsorbed Plus CpG 7909 (AV7909). Vaccine. 2014; 32(50):6847-54. DOI: 10.1016/j.vaccine.2014.01.096.
35. Mohan T., Verma P., Rao D. Novel adjuvants & delivery vehicles for vaccines development: a road ahead. Indian J. Med. Res. 2013; 138(5):779-95.
36. Perrie Y., Kastner E., Kaur R., Wilkinson A., Ingham A. A case-study investigating the physicochemical characteristics that dictate the function of a liposomal adjuvant. Hum. Vaccin Immunother. 2013; 9(6):1374-81. DOI: 10.4161/hv.24694.
37. Rueckert C., Guzmán C. Vaccines: from empirical development to rational design. PLoS Pathog. 2012; 8(11):e1003001. DOI: 10.1371/journal.ppat.1003001.
38. Rynkiewicz D., Rathkopf M., Sim I., A. Waytes T., Hopkins R.J., Giri L., DeMuriac D., Ransom J., Quinn J., Nabors G., Nielsen C. Marked enhancement of the immune response to BioThrax® (Anthrax Vaccine Adsorbed) by the TLR9 agonist CpG 7909 in healthy volunteers. Vaccine. 2011; 29:6313-20. DOI: 10.1016/j.vaccine.2011.05.047.
39. Shaw C., Petrik M. Aluminum hydroxide injections lead to motor deficits and motor neuron degeneration. J. Inorg. Biochem. 2009; 103(11):1555-562. DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2009.05.019.
40. Stewart V., McGrath S., Walsh D., Davis S., Hess A., Ware L., Kester K., Cummings J., Burge J., Voss G., Delchambre M., Garçon N., Tang D., Cohen J., Heppner D. Pre-clinical evaluation of new adjuvant formulations to improve the immunogenicity of the malaria vaccine RTS,S/AS02A. Vaccine. 2006; 24(42-43):6483-92. DOI: 10.1016/j.vaccine.2006.06.033.
41. Stills H. Adjuvants and antibody production: dispelling the myths associated with Freund's complete and other adjuvants. ILAR J. 2005; 46(3):280-93. DOI: 10.1093/ilar.46.3.280.
42. Takeda K, Akira S. Toll-like receptors. Curr. Protoc. Immunol. 2015; 109: 14121-10. DOI: 10.1002/0471142735.im1412s77.
43. Tong N., Beran J., Kee S., Miguel J., Sánchez C., Bayas J., Vilella A., de Juanes J., Arrazola P., Calbo-Torrecillas F., de Novales E., Hamtiaux V., Lievens M., Stoffel M. Immunogenicity and safety of an adjuvanted hepatitis B vaccine in pre-hemodialysis and hemodialysis patients. Kidney Int. 2005; 68(5):2298-2303. DOI: 10.1111/j.1523-1755.2005.00689.x.
44. Tse K., Horher A. Update on toll-like receptor-directed therapies for human disease. Ann. Rheum. Dis. 2007; 66:77-80. DOI: 10.1136/ard.2007.078998.
45. Vesikari T., Groth N., Karvonen A., Borkowski A., Pellegrini M. MF59-adjuvanted influenza vaccine (FLUAD) in children: safety and immunogenicity following a second year seasonal vaccination. Vaccine. 2009; 27:6291-95. DOI: 10.1016/j.vaccine.2009.02.004.
46. Wack A., Baudner B., Hilbert A., Manini I., Nuti S., Tavarini S., Scheffczik H., Ugozzoli M., Singh M., Kazzaz J., Montomoli E., Del Giudice G., Rappuoli R., O'Hagan D. Combination adjuvants for the induction of potent, long-lasting antibody and T-cell responses to influenza vaccine in mice. Vaccine. 2008; 26(4):552-61. DOI: 10.1016/j.vaccine.2007.11.054.
47. Walberg K., Baron S., Poast J., Schwartz B., Izotova L., Pestka S., Peterson J. Interferon protects mice against inhalation anthrax. J. Interferon Cytokine Res. 2008; 28(10):597-601.: DOI: 10.1089/jir.2007.0143.
48. Wang D. Monophosphoryl lipid A is an lipopolysaccharide-derived Toll-like receptor 4 agonist which may improve Alzheimer’s disease pathology. Expert Opin. Biol. Ther. 2013; 13(12): 1639-41. DOI: 10.1517/14712598.2013.838556.
49. Wegmann F., Gartlan K., Harandi A., Brinckmann S., Coccia M., Hillson W., Kok W., Cole S., Ho L., Lambe T., Puthia M., Svanborg C., Scherer E., Krashias G., Williams A., Blattman J., Greenberg P., Flavell R., Moghaddam A., Sheppard N., Sattentau Q. Polyethyleneimine is a potent mucosal adjuvant for viral glycoprotein antigens. Nat. Biotechnol. 2012; 30(9):883-8. DOI: 10.1038/nbt.2344.
50. Zhu Q., Egelston C., Vivekanandhan A., Uematsu S., Akira S., Klinman D., Belyakov I., Berzofsky J. Toll-like receptor ligands synergize through distinct dendritic cell pathways to induce T cell responses: implications for vaccines. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2008; 105(42): 16260-5. DOI: 10.1073/pnas.0805325105.
Рецензия
Для цитирования:
Семакова А.П., Микшис Н.И. Адъювантные технологии в создании современных вакцин. Проблемы особо опасных инфекций. 2016;(2):28-35. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2016-2-28-35
For citation:
Semakova A.P., Mikshis N.I. Adjuvant Technologies in the Construction of Advanced Vaccines. Problems of Particularly Dangerous Infections. 2016;(2):28-35. (In Russ.) https://doi.org/10.21055/0370-1069-2016-2-28-35
Просмотров:
1467
Послать статью по эл. почте 