Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1056610.32607/20758251-2014-6-1-76-84Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleProtective Immune Response against Bacillus anthracis Induced by Intranasal Introduction of a Recombinant Adenovirus Expressing the Protective Antigen Fused to the Fc-fragment of IgG2aИндукция иммунного ответа к Bacillus anthracis при интраназальном введении рекомбинантного аденовируса, экспрессирующего протективный антиген, слитый с Fc-фрагментом антитела IgG2aShcherbininD. N.ЩербининД. Н.
Russian Federation
dim284@inbox.ruEsmagambetovI. B.ЕсмагамбетовИ. Б.
Russian Federation
dim284@inbox.ruNoskovA. N.НосковА. Н.
Russian Federation
dim284@inbox.ruSelyaninovYu. O.СеляниновЮ. О.
Russian Federation
dim284@inbox.ruTutykhinaI. L.ТутыхинаИ. Л.
Russian Federation
dim284@inbox.ruShmarovM. M.ШмаровМ. М.
Russian Federation
dim284@inbox.ruLogunovD. Yu.ЛогуновД. Ю.
Russian Federation
dim284@inbox.ruNaroditskiyB. S.НародицкийБ. С.
Russian Federation
dim284@inbox.ruGintsburgA. L.ГинцбургА. Л.
Russian Federation
dim284@inbox.ruGamaleya Research Institute for Epidemiology and Microbiology, Ministry of Public Health of the Russian FederationНаучно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава РФNational Research Institute for Veterinary Virology and Microbiology of RussiaВсероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии РАСХН1503201461VOL 6, NO1 (2014)ТОМ 6, №1 (2014)768417012020Copyright ©; 2014, Shcherbinin D.N., Esmagambetov I.B., Noskov A.N., Selyaninov Y.O., Tutykhina I.L., Shmarov M.M., Logunov D.Y., Naroditskiy B.S., Gintsburg A.L.Copyright ©; 2014, Щербинин Д.Н., Есмагамбетов И.Б., Носков А.Н., Селянинов Ю.О., Тутыхина И.Л., Шмаров М.М., Логунов Д.Ю., Народицкий Б.С., Гинцбург А.Л.2014Shcherbinin D.N., Esmagambetov I.B., Noskov A.N., Selyaninov Y.O., Tutykhina I.L., Shmarov M.M., Logunov D.Y., Naroditskiy B.S., Gintsburg A.L.Щербинин Д.Н., Есмагамбетов И.Б., Носков А.Н., Селянинов Ю.О., Тутыхина И.Л., Шмаров М.М., Логунов Д.Ю., Народицкий Б.С., Гинцбург А.Л.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10566

Anthrax is a particularly dangerous infectious disease that affects humans and livestock. It is characterized by intoxication, serosanguineous skin lesions, development of lymph nodes and internal organs, and may manifest itsself in either a cutaneous or septic form. The pathogenic agent is Bacillus anthracis, a grampositive, endospore-forming, rod-shaped aerobic bacterium. Efficacious vaccines that can rapidly induce a long-term immune response are required to prevent anthrax infection in humans. In this study, we designed three recombinant human adenovirus serotype-5-based vectors containing various modifications of the fourth domain of the B. anthracis protective antigen (PA). Three PA modifications were constructed: a secretable form (Ad-sPA), a non-secretable form (Ad-cPA), and a form with the protective antigen fused to the Fc fragment of immunoglobulin G2a (Ad-PA-Fc). All these forms exhibited protective properties against Bacillus anthracis. The highest level of protection was induced by the Ad-PA-Fc recombinant adenovirus. Our findings indicate that the introduction of the Fc antibody fragment into the protective antigen significantly improves the protective properties of the Ad-PA-Fc adenovirus against B. anthracis.

Сибирская язва - особо опасное инфекционное заболевание человека и сельскохозяйственных животных, протекающее в кожной или септической форме и характеризующееся интоксикацией, развитием серозно-геморрагического воспаления кожи, лимфатических узлов и внутренних органов. Возбудитель сибирской язвы - грамположительная капсулообразующая аэробная палочка Bacillus anthracis. Для предотвращения заболеваний людей сибирской язвой необходимы эффективные вакцинные препараты, способные быстро индуцировать стойкий иммунный ответ. В данной работе сконструированы три рекомбинантных аденовируса человека серотипа 5, содержащих различные модификации нуклеотидных последовательностей, кодирующих четвертый домен протективного антигена (РА). Все три модификации протективного антигена - секретируемый (Ad-sPA), несекретируемый (Ad-cPA) и протективный антиген, соединенный с Fc-фрагментом иммуноглобулина IgG2a (Ad-PA-Fc), обладали защитными свойствами против B. anthracis. Наиболее высокий уровень протекции, выразившийся в способности защищать мышей от гибели после заражения летальной дозой B. anthracis, индуцировал рекомбинантный аденовирус Ad-PA-Fc. Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что добавление к протективному антигену Fc-фрагмента антитела значительно увеличивает способность рекомбинантного аденовируса Ad-PA-Fc, содержащего данный ген, защищать от B. anthracis.

Bacillus anthracisimmunizationprotective antigenrecombinant adenovirusBacillus anthracisиммунизацияпротективный антигенрекомбинантные аденовирусы1. Guichard A., Nizet V., Bier E. // Microbes Infect. 2012. V. 14. № 2. P. 97-118.2. Brachman P.S. // Ann. N.Y. Acad. Sci. 1980. № 353. P. 83-93.3. Davies J.C.A. // Central African J. Med. 1982. № 28. P. 291-298.4. Davies J.C.A. // Central African J. Med. 1983. № 29. P. 8-12.5. Davies J.C.A. // Central African J. Med. 1985. № 31. P. 176-180.6. Metcalfe N. // Occup. Med. 2004. V. 54. № 7. P. 489-493.7. Meaney-Delman D., Zotti M.E., Rasmussen S.A., Strasser S., Shadomy S., Turcios-Ruiz R.M., Wendel G.D., Treadwell T.A., Jamieson D.J., Gladus M.A., et al. // Obstet. Gynecol. Dec. 2012. V. 120. № 6. P. 1439-1449.8. Ipatenko N.G., Gavrilov V.A., Manichev A.A., Bastarov S.I., Salenko L.S., Yakovleva T.N., Stepanova V.V., Shmorgun B.I., Kiselev Yu.T., Sayitkhulov B.S. // Veterinary. 1995. № 5. С. 27-30.9. Auerbach S., Wright G.G. // J. Immunol. 1955. V. 75. № 2. P. 129-133.10. Broster M.G., Hibbs S.E. // Salisbury Med. Bull. Sp. Suppl. 1990. № 68. P. 91-92.11. Little S.F., Knudson G.B., Neidhardt F.C. // Ann. Meet. Amer. Soc. Microbiol. 1984. P. 46.12. Ward M.K., McGann V.G., Hogge A.L., Huff M.L., Kanode R.G., Roberts E.O. // J. Infect. Dis. 1965. № 115. P. 59-67.13. McConnell M.J., Hanna P.C., Imperiale M.J. // Infect. Immun. 2006. V. 74. № 2. P. 1009-1015.14. Tan Y., Hackett N.R., Boyer J.L., Crystal R.G. // Hum. Gene. Ther. 2003. V. 14. № 17. P. 1673-1682.15. Hashimoto M., Boyer J.L., Hackett N.R., Wilson J.M., Crystal R.G. // Infect. Immun. 2005. V. 73. № 10. P. 6885-6891.16. Yu Y.Z., Li N., Wang W.B., Wang S., Ma Y., Yu W.Y., Sun Z.W. // Vaccine. 2010. V. 28. № 47. P. 7529-7535.17. McConnell M.J., Hanna P.C., Imperiale M.J. // Mol. Ther. 2007. V. 15. № 1. P. 203-210.18. Shcherbinin D. N., Shmarov M.M., Naroditsky B.S., Rubakova E.I., Kondrateva T.K. // Tubercullosis and lung diseases. 2010. V. 87. № 10. P. 50-53.19. Shcherbinin D. N., Tutyhina I.L., Logunov D.U.,Shmarov M.M., Apt A.S., Kondrateva T.K. Naroditsky B.S. //Med. immunol. 2010. V. 13. № 4-5. P. 347.20. Sigalov A.B. // Adv. Exp. Med. Biol. 2008. № 640. P. 121-163.21. Graham D.B., Akilesh H.M., Gmyrek G.B., Piccio L., Gilfillan S., Sim J., Belizaire R., Carrero J.A., Wang Y., Blaufuss G.S., et al. // Blood. 2010. V. 116. № 17. P. 3208-3218.22. Walport M.J. // N. Engl. J. Med. 2001. V. 344. № 14. P. 1058-1066.23. Tutykhina I.L., Logunov D.Y., Shcherbinin D.N., Shmarov M.M., Tukhvatulin A.I., Naroditsky B.S., Gintsburg A.L. // J. Mol. Med. 2011. V. 89. № 4. P. 331-341.24. Zhang J., Jex E., Feng T., Sivko G.S., Baillie L.W., Goldman S., van Kampen K.R., Tang D.C. // Clin. Vaccine Immunol. 2013. V. 20. № 1. P. 1-8.25. Radjainia M., Hyun J.K., Leysath C.E., Leppla S.H., Mitra A.K. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010. V. 107. № 32. P. 14070-14074.