Intracellular processing of the antigen encoded by a DNA vaccine is one of the key steps in generating an immune response. Immunization with DNA constructs targeted to the endosomal-lysosomal compartments and to the MHC class II pathway can elicit a strong immune response. Herein, the weakly immunogenic reverse transcriptase of HIV-1 was fused to the minimal lysosomal targeting motif of the human MHC class II invariant chain. The motif fused to the N-terminus shifted the enzyme intracellular localization and accelerated its degradation. Degradation of the chimeric protein occurred predominantly in the lysosomal compartment. BALB/c mice immunized with the plasmid encoding the chimeric protein demonstrated an enhanced immune response, in the form of an increased antigen-specific production of Th1 cytokines, INF-γ and IL-2, by mouse splenocytes. Moreover, the majority of the splenocytes secreted both cytokines; i.e., were polyfunctional. These findings suggest that retargeting of the antigen to the lysosomes enhances the immune response to DNA vaccine candidates with low intrinsic immunogenicity.
Внутриклеточный процессинг антигена, кодируемого ДНК-вакциной, является одним из ключевых этапов формирования иммунного ответа. ДНК-иммунизация антигенами, искусственно направленными в эндосомно-лизосомный компартмент и на презентацию в составе MHC класса II, приводит к индукции сильного иммунного ответа. В представленной работе с целью повышения иммуногенности ДНК-конструкции на основе обратной транскриптазы ВИЧ-1 создан химерный ген, который кодирует рекомбинантный белок с N-концевым коротким фрагментом инвариантной цепи молекулы МНС класса II человека, содержащим сигнал направления в лизосомы. Наличие этого сигнала привело к изменению локализации обратной транскриптазы и ускорению ее деградации в клетке. Деградация химерного белка происходила преимущественно за счет лизосомных протеаз. ДНК-иммунизация мышей линии BALB/c плазмидой, кодирующей химерный белок, привела к повышению иммунного ответа, что выразилось в более эффективной антигенспецифичной продукции Th1-цитокинов, IFN-γ и IL-2, спленоцитами иммунизированных животных. При этом большая часть спленоцитов продуцировала оба цитокина, т.е. была полифункциональной. Полученные данные показывают эффективность перенаправления антигена в лизосомы для улучшения ответа на ДНК-вакцинные антигены, обладающие исходно низкой иммуногенностью.