CROSS-PROTECTIVE PROPERTIES OF AN INFLUENZA VACCINE BASED ON HBC4M2E RECOMBINANT PROTEIN

Vopr Virusol. 2018 Apr 20;63(2):68-76. doi: 10.18821/0507-4088-2018-63-2-68-76.

Abstract

One of the main problems in the area of influenza prophylaxis and pandemic prevention is the development of cross-reactive vaccines, i.e. vaccines directed against all subtypes of human influenza viruses. Such vaccines are being developed in many countries for more than 10 years. A number of vaccines are presently undergoing clinical trials. We created Uniflu candidate vaccine based on recombinant HBc4M2e protein consisting of 4 tandem-connected copies of the highly conserved ectodomain of M2 protein of the influenza A virus. These 4 copies were genetically fused to the carrier protein, namely hepatitis B core antigen. Commercially available Derinat was used as adjuvant in the candidate vaccine. Preclinical studies on laboratory animals (mice, ferrets) demonstrated that immunization with Uniflu leads to significantly higher level of specific immunoglobulins in the blood and bronchoalveolar lavages. Moreover, it produces immunoglobulins belonging to subtype IgG2a that is the most important mediator of antibody-dependent cytotoxicity. The vaccine under review stimulates the proliferation of T-lymphocytes, as well as the formation of CD4+ and CD8+ T-cells synthesizing ɣ-IFN. When infected with the lethal doses (5 LD50) of influenza A viruses of the subtypes H1N1, H2N2, H3N2, and H1N1pdm09, immunized animals typically developed mild form of illness. This kept them alive in 90-100% of cases, which demonstrated almost complete protection from death. Replication of the virus in the lungs of immunized mice was reduced by 1.8-4.8 log10. High immunogenicity of the vaccine, and reduced clinical symptoms following experimental infection, were demonstrated in ferrets as well. The developed recombinant vaccine Uniflu has high specific activity and cross-protection. Uniflu can be proposed as pre-pandemic vaccine, provided that it passes clinical trials.

Одной из актуальнейших задач в области профилактики гриппа и предотвращения пандемий этой инфекции является создание вакцин, индуцирующих иммунный ответ против всех вирусов гриппа А, представляющих угрозу для человека. Разработка таких кросс-протективных вакцин ведется в мире более 10 лет. Несколько препаратов находятся в стадии клинических исследований. Нами был изучен рекомбинантный белок HBc4M2e, состоящий из 4 тандемно соединённых копий высококонсервативного наружного домена белка М2 вируса гриппа А, генетически слитого с белком-носителем - коровым антигеном вируса гепатита В. В качестве адъюванта в кандидатной вакцине использовался коммерческий препарат Деринат. Доклинические исследования на лабораторных животных (мыши, хорьки) показали, что иммунизация приводит к формированию высокого уровня специфических иммуноглобулинов в крови и бронхоальвеолярных лаважах. При этом вырабатываются иммуноглобулины субтипа IgG2a, наиболее важного медиатора антителозависимой цитотоксичности. Вакцина стимулирует пролиферацию Т-лимфоцитов и образование CD4+ и CD8+ Т-клеток, синтезирующих гамма-интерферон. При экспериментальном заражении летальными дозами (5 LD50) вирусов гриппа А субтипов H1N1, H2N2, H3N2, H1N1pdm09 иммунизированные животные переносили инфекцию в лёгкой форме и практически полностью были защищены от гибели (90-100%). Репликация вируса в лёгких иммунизированных мышей снижалась на 1,8 - 4,8 log10. Высокая иммуногенность вакцины и снижение тяжести экспериментальной инфекции продемонстрировано также на хорьках. Разработанная рекомбинантная вакцина Унифлю обладает высокой специфической активностью и выраженной кросс-протективностью. При условии успешных клинических исследований она может рассматриваться как предпандемическая.

Keywords: cross-protection; immunogenicity; influenza A; laboratory animals; recombinant vaccine.