Recombinant Influenza Vaccines

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

This review covers the problems encountered in the construction and production of new recombinant influenza vaccines. New approaches to the development of influenza vaccines are investigated; they include reverse genetics methods, production of virus-like particles, and DNA- and viral vector-based vaccines. Such approaches as the delivery of foreign genes by DNA- and viral vector-based vaccines can preserve the native structure of antigens. Adenoviral vectors are a promising gene-delivery platform for a variety of genetic vaccines. Adenoviruses can efficiently penetrate the human organism through mucosal epithelium, thus providing long-term antigen persistence and induction of the innate immune response. This review provides an overview of the practicability of the production of new recombinant influenza cross-protective vaccines on the basis of adenoviral vectors expressing hemagglutinin genes of different influenza strains.

About the authors

E. S. Sedova

Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Author for correspondence.
Email: sedova-es@yandex.ru
Russian Federation

D. N. Shcherbinin

Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Email: sedova-es@yandex.ru
Russian Federation

A. I. Migunov

Research Institute of Influenza

Email: sedova-es@yandex.ru
Russian Federation

Yu. A. Smirnov

Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology; Ivanovsky Research Institute of Virology

Email: sedova-es@yandex.ru
Russian Federation

D. Yu. Logunov

Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Email: sedova-es@yandex.ru
Russian Federation

M. M. Shmarov

Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Email: sedova-es@yandex.ru
Russian Federation

L. M. Tsybalova

Research Institute of Influenza

Email: sedova-es@yandex.ru
Russian Federation

B. S. Naroditskiĭ

Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Email: sedova-es@yandex.ru
Russian Federation

O. I. Kiselev

Research Institute of Influenza

Email: sedova-es@yandex.ru
Russian Federation

A. L. Gintsburg

Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Email: sedova-es@yandex.ru
Russian Federation

References

  1. Girard M., Cherian T., Pervikov Y., Kieny M. // Vaccine. 2005. V. 23. № 50. P. 5708-5724.
  2. Taubenberger J., Morens D. // Emerg. Infect. Dis. 2006. V. 12. № 1. P. 15-22.
  3. Gendon Iu. // Vopr. Virusol. 2007. V. 52. № 1. P. 4-10.
  4. Kiselev O.I. // Biotechnology in Russia. 2010. № 2. P. 1-18.
  5. Bodewes R., Osterhaus A., Rimmelzwaan G. // Viruses. 2010. V. 2. P. 166-188.
  6. Nichol K. // Vaccine. 2001. V. 19. № 31. P. 4373-4377.
  7. Swayne D. // Ann. N.Y. Acad. Sci. 2006. V. 1081. P. 226-227.
  8. Mahmud M., Maassab H., Jennings R., Potter C. // Arch. Virol. 1979. V. 61. № 3. P. 207-216.
  9. Snyder M., Clements M., Betts R., Dolin R., Buckler-White A., Tierney E., Murphy B. // J. Clin. Microbiol. 1986. V. 23. № 5. P. 852-857.
  10. Plotkin S. // Clin. Vaccine Immunol. 2009. V. 16. № 12. P. 1709-1719.
  11. Tumpey T., Basler C., Aguilar P., Zeng H., Solórzano A., Swayne D., Cox N., Katz J., Taubenberger J., Palese P., et al. // Science. 2005. V. 310. № 5745. P. 77-80.
  12. Song H., Nieto G., Perez D. // J. Virol. 2007. V. 81. № 17. P. 9238-9248.
  13. Li Z., Jiang Y., Jiao P., Wang A., Zhao F., Tian G., Wang X., Yu K., Bu Z., Chen H. // J. Virol. 2006. V. 80. № 22. P. 11115-11123.
  14. Wacheck V., Egorov A., Groiss F., Pfeiffer A., Fuereder T., Hoeflmayer D., Kundi M., Popow-Kraupp T., Redlberger- Fritz M., Mueller C., et al. // J. Infect. Dis. 2010. V. 201. № 3. P. 354-362.
  15. Watanabe T., Watanabe S., Kim J., Hatta M., Kawaoka Y. // J. Virol. 2007. V. 82. № 5. P. 2486-2492.
  16. Middleton D., Bingham J., Selleck P., Lowther S., Gleeson L., Lehrbach P., Robinson S., Rodenberg J., Kumar M., Andrew M. // Virology. 2007. V. 359. № 1. P. 66-71.
  17. Harvey R., Wheeler J., Wallis C., Robertson J., Engelhardt O. // Vaccine. 2008. V. 26. № 51. P. 6550-6554.
  18. Vasil’ev Iu. // Vopr Virusol. 2008. V. 6. № 1. P. 4-15.
  19. Kiselev O., Tsybalova L., Pokrovskiĭ V. // Zh. Mikrobiol. Epidemiol. Immunobiol. 2006. V. 5. P. 28-38.
  20. Wang C., Luo Y., Chen Y., Li S., Lin C., Hsieh Y., Liu H. // J. Virol. Methods. 2007. V. 146. № 1-2. P. 293-297.
  21. Deroo T., Jou W., Fiers W. // Vaccine. 1996. V. 14. № 6. P. 561-569.
  22. Lin S., Huang M., Tsou P., Huang L., Chong P., Wu S. //PLoS One. 2011. V. 6. № 5. e20052.
  23. Tsybalova L., Kiselev O. // Vopr. Virusol. 2012. V. 57. № 1. P. 9-14.
  24. Nemchinov L., Natilla A. // Protein Expr. Purif. 2007. V. 56. P. 153-159.
  25. Huleatt J., Nakaar V., Desai P., Huang Y., Hewitt D., Jacobs A., Tang J., McDonald W., Song L., Evans R., et al. //Vaccine. 2008. V. 26. № 2. P. 201-214.
  26. Turley C., Rupp R., Johnson C., Taylor D., Wolfson J., Tussey L., Kavita U., Stanberry L., Shaw A. // Vaccine. 2011. V. 29. № 32. P. 5145-5152.
  27. Ebrahimi S., Dabaghian M., Tebianian M., Zabeh Jazi M. // Virology. 2012. V. 430. № 1. P. 63-72.
  28. Latha T., Galarza J. // J. Virol. 2001. V. 75. № 13. P. 6154-6165.
  29. Chen B., Leser G., Morita E., Lamb R. // J. Virol. 2007. V. 81. № 13. P. 7111-7123.
  30. Galarza J., Latham T., Cupo A. // Viral. Immunol. 2005. V. 18. № 2. P. 365-367.
  31. Bright R., Carter D., Daniluk S., Toapanta F., Ahmad A., Gavrilov V., Massare M., Pushko P., Mytle N., Rowe T., et al. // Vaccine. 2007. V. 25. № 19. P. 3871-3878.
  32. López-Macías C. // Hum. Vaccin. Immunother. 2012. V. 8. № 3. Р. 411-414.
  33. Tang X., Lu H., Ross T. // Viral. Immunol. 2011. V. 24. № 4. P. 311-319.
  34. Wang B., Quan F., Kang S., Bozja J., Skountzou I., Compans R. // J. Virol. 2008. V. 82. № 23. P. 11813-11823.
  35. Fender P., Ruigrok R., Gout E., Buffet S., Chroboczek J. // Nat. Biotechnol. 1997. V. 15. № 1. P. 52-56.
  36. Matic S., Rinaldi R., Masenga V., Noris E. // BMC Biotechnol. 2011. V. 11. № 1. P. 106.
  37. De Filette M., Martens W., Smet A., Schotsaert M., Birkett A., Londoño-Arcila P., Fiers W., Saelens X. // Vaccine. 2008. V. 26. № 51. P. 6503-6507.
  38. Naskalska A., Szolajska E., Chaperot L., Angel J., Plumas J., Chroboczek J. // Vaccine. 2009. V. 27. № 52. P. 7385-7393.
  39. Bessa J., Schmitz N., Hinton H., Schwarz K., Jegerlehner A., Bachmann M. // Eur. J. Immunol. 2008. V. 38. № 1. P. 114-126.
  40. Denis J., Acosta-Ramirez E., Zhao Y., Hamelin M., Koukavica I., Baz M., Abed Y., Savard C., Pare C., Lopez Macias C., et al. // Vaccine. 2008. V. 26. № 27-28. P. 3395-3403.
  41. Ameiss K., Ashraf S., Kong W., Pekosz A., Wu W.H., Milich D., Billaud J., Curtiss R. 3rd. // Vaccine. 2010. V. 28. № 41. P. 6704-6713.
  42. Ravin N.V., Kotlyarov R.Y., Mardanova E.S., Kuprianov V.V., Migunov A.I., Stepanova L.A., Tsybalova L.M., Kiselev O.I., Skryabin K.G. // Biochemistry (Mosc.). 2012. V. 77. № 1. P. 33-40.
  43. Bessis N., GarciaCozar F., Boissier M. // Gene Ther. 2004. V. 11. Suppl 1. S. 10-17.
  44. Abdulhaqq S., Weiner D. // Immunol. Res. 2008. V. 42. P. 219-232.
  45. Smith L., Wloch M., Ye M., Reyes L., Boutsaboualoy S., Dunne C., Chaplin J., Rusalov D., Rolland A., Fisher C., et al. // Vaccine. 2010. V. 28. № 13. P. 2565-2572.
  46. Ding H., Tsai C., Gutiérrez R.A., Zhou F., Buchy P., Deubel V., Zhou P. // PLoS One. 2011. V. 6. № 1. e16563.
  47. Suguitan A.L. Jr., Cheng X., Wang W., Wang S., Jin H., Lu S. // PLoS One. 2011. V. 6. № 7. e21942.
  48. Guo J., Yao L., Chen A., Liu X., Fu J., Xu P., Zhang Z. // Sheng Wu Gong Cheng Xue Bao. 2011. V. 27. № 6. P. 876-883.
  49. Stoeker L., Nordone S., Gunderson S., Zhang L., Kajikawa A., LaVoy A., Miller M., Klaenhammer T., Dean G. // Clin. Vaccine Immunol. 2011. V. 18. № 11. P. 1834-1844.
  50. Ikonomidis G., Portnoy D.A., Gerhard W., Paterson Y. // Vaccine. 1997. V. 15. № 4. P. 433-440.
  51. Johnson P., Blair B., Zeller S., Kotton C., Hohmann E. // Microbiol. Immunol. 2011. V. 55. № 5. P. 304-317.
  52. Li R., Lim A., Ow S., Phoon M., Locht C., Chow V., Alonso S. // Vaccine. 2011. V. 29. № 33. P. 5502-5511.
  53. Hense M., Domann E., Krusch S., Wachholz P., Dittmar K., Rohde M., Wehland J., Chakraborty T., Weiss S. // Cell Microbiol. 2001. V. 3. № 9. P. 599-609.
  54. Draper S., Heeney J. // Nat. Rev. Microbiol. 2010. V. 8. P. 62-73.
  55. Wei C., Boyington J., McTamney P., Kong W., Pearce M., Xu L., Andersen H., Rao S., Tumpey T., Yang Z., et al. // Science. 2010. V. 329. P. 1060-1064.
  56. Tukhvatulin A. , Shcherbinin D., Logunov D., Shmarov M., Naroditskiĭ B.. // Vestn. RAMN. 2011. № 10. P. 47-54.
  57. Tutykhina I.L., Logunov D.Y., Shcherbinin D.N., Shmarov M.M., Tukhvatulin A.I., Naroditsky B.S., Gintsburg A.L. // J. Mol. Med. (Berl.). 2011. V. 89. № 4. P. 331-341.
  58. Kopecky-Bromberg S., Palese P. // Curr. Top. Microbiol. Immunol. 2009. V. 333. P. 243-267.
  59. Gherardi M., Esteban M. // J. Gen. Virol. 2005. V. 86. № 11. P. 2925-2936.
  60. Nakaya T., Cros J., Park M., Nakaya Y., Zheng H., Sagrera A., Villar E., García-Sastre A., Palese P. // J. Virol. 2001. V. 75. № 23. P. 11868-11873.
  61. Karpov А. P., Tutykhina I.L., Logunov D.Y., Verkhovskaya L.V., Shmarov M.M., Valichov A.F., Shul’pin M.I ., Drygin V.V., Naroditskii B.S. // Biotechnology in Russia. 2007. V. 5. P. 38-44.
  62. Pantaleo G., Esteban M., Jacobs B., Tartaglia J. // Curr. Opin. HIV AIDS. 2010. V. 5. № 5. P. 391-396.
  63. Hessel A., Schwendinger M., Holzer G., Orlinger K., Coulibaly S., Savidis-Dacho H., Zips M., Crowe B., Kreil T., Ehrlich H., et al. // PLoS One. 2011 V. 6. № 1. e16247.
  64. Kreijtz J., Süzer Y., Bodewes R., Schwantes A., van Amerongen G., Verburgh R., de Mutsert G., van den Brand J., van Trierum S., Kuiken T., et al. // J. Gen. Virol. 2010. V. 91.(Pt 11). P. 2745-2752.
  65. Kyriakis C., De Vleeschauwer A., Barbé F., Bublot M., van Reeth K. // Vaccine. 2009. V. 27. № 16. P. 2258-2264.
  66. Webster R., Kawaoka Y., Taylor J., Weinberg R., Paoletti E. // Vaccine. 1991. V. 9. № 5. P. 303-308.
  67. Ge J., Deng G., Wen Z., Tian G., Wang Y., Shi J., Wang X., Li Y., Hu S., Jiang Y., et al. // J. Virol. 2007. V. 81. № 1. P. 150-158.
  68. Xie Y., Sun H., Li D. // Chem. Biodivers. 2010. V. 7. № 3. P. 677-689.
  69. Radosevic K., Rodriguez A., Lemckert A., van der Meer M., Gillissen G., Warnar C., von Eyben R., Pau M., Goudsmit J. // Clin. Vaccine. Immunol. 2010. V. 17. № 11. P. 16876-16894.
  70. Ronan E., Lee L., Beverley P., Tchilian E. // PLoS One. 2009. V. 4. № 12. e8235.
  71. Vemula S., Mittal S. // Expert. Opin. Biol. Ther. 2010. V. 10. № 10. P. 1469-1487.
  72. Paris R., Kim J., Robb M., Michael N. // Expert. Rev. Vaccines. 2010. V. 9. № 9. P. 1055-1069.
  73. Knowles M., Roberts D., Craig S., Sheen M., Nadin-Davis S., Wandeler A. // Vaccine. 2009. V. 27. № 20. P. 2662-2668.
  74. Alexander J., Ward S., Mendy J., Manayani D., Farness P., Avanzini J., Guenther B., Garduno F., Jow L., Snarsky V., et al. // PLoS One. 2012. V. 7. № 2. e31177.
  75. Rogozhin V.N., Beloysova R.V., Logunov D.Y., Shmarov M.M., Lunin V.G., Naroditskii B.S. // Veterinary medicine. 2011. №2.
  76. Gribova I.Y., Tillib S.V., Tutykhina I.L., Shmarov M. M., Logunov D.Yu., Verkhovskaya L.V., Naroditskii B.S., Gintsburg A.L. // Acta Naturae. 2011. V. 3. № 3 (10). P. 66-72.
  77. Gao G., Yang Y., Wilson J. // J. Virol. 1996. V. 70. № 12. P. 8934-8943.
  78. Tutykhina I.L., Shcherbinin D.N., Shmarov M.M., Logunov D.Iu., Naroditskiĭ B.S. // Vestn. RAMN. 2011. № 10. P. 37-49.
  79. Tamura S., Asanuma H., Ito Y., Hirabayashi Y., Suzuki Y., Nagamine T., Aizawa C., Kurata T., Oya A. // Eur. J. Immunol. 1992. V. 22. № 2. P. 477-481.
  80. Shmarov M.M., Sedova E.S., Verkhovskaya L.V., Bogacheva E.A., Barykova Y.A., Shcherbinin D.N., Lisenkо A.A., Tutykhina I.L., Neugodova G.L., Logunov D.Iu., et al. // Biopreparati. 2011. №1. P.31-35.
  81. Roy C., Ault A., Sivasubramani S., Gorres J., Wei C., Andersen H., Gall J., Roederer M., Rao S. // Respir. Res. 2011. V. 12. P. 153.
  82. Ugwoke M., Agu R., Verbeke N., Kinget R. // Adv. Drug Deliv. Rev. 2005. V. 57. № 11. P. 1640-1665.
  83. Zhang J., Tarbet E., Toro H., Tang D.C. // Expert. Rev. Vaccines. 2011. V. 10. № 11. P. 1539-1552.
  84. van Kampen K., Shi Z., Gao P., Zhang J., Foster K., Chen D., Marks D., Elmets C., Tang D.C. // Vaccine. 2005. V. 23. № 8. P. 1029-1036.
  85. Sahini L., Tempczyk-Russell A., Agarwal R. // PLoS One. 2010. V. 5. № 2. e9268.
  86. Sedova E.S., Shmarov M.M., Tutykhina I.L., Barykova Iu.A., Verkhovskaia L.V., Logunov D.Iu., Naroditskiĭ B.S., Gintsburg A.L. // Zh. Mikrobiol. Epidemiol. Immunobiol. 2010. № 3. P. 44-8.
  87. Shmarov M.M., Sedova E.S., Verkhovskaya L.V., Rudneva I.A., Bogacheva E.A., Barykova Y.A., Shcherbinin D.N., Lysenko A.A., Tutykhina I.L., Logunov D.Y., et al. // Acta Naturae. 2010. V. 2. № 1(4). P. 119-26.
  88. Croyle M., Patel A., Tran K., Gray M., Zhang Y., Strong J., Feldmann H., Kobinger G. // PLoS One. 2008. V. 3. № 10. e3548.
  89. Zabner J., Petersen D., Puga A., Graham S.M., Couture L., Keyes L., Lukason M., St. George J., Gregory R., Smith A. // Nat. Genet. 1994. V. 6. № 1. P. 75-83.
  90. Pandey A., Singh N., Vemula S., Couëtil L., Katz J., Donis R., Sambhara S., Mittal S. // PLoS One. 2012. V. 7. № 3. e33428.
  91. Steffensen M., Jensen B., Holst P., Bassi M., Christensen J., Thomsen A. // PLoS One. 2012. V. 7. № 4. e34884.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2012 Sedova E.S., Shcherbinin D.N., Migunov A.I., Smirnov Y.A., Logunov D.Y., Shmarov M.M., Tsybalova L.M., Naroditskiĭ B.S., Kiselev O.I., Gintsburg A.L.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies