Штамм энтеровируса коксаки в6, селективно инфицирующий и лизирующий опухолевые клетки человека in vitro
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области вирусологии и касается штамма вируса Коксаки В6. Описанный штамм получен посредством проведения серии адаптационных пассажей родительского штамма вируса ЖЭВ-15 Коксаки В6 на высокочувствительной к данному вирусу культуре клеток НЕК293 и неопластической клеточной линии С33А (HPV-негативная карцинома шейки матки человека), с получением нового штамма ЖЭВ-15L вируса Коксаки В6. Штамм селективно инфицирует и лизирует опухолевые клетки человека и имеет фрагмент геномной последовательности, представленной на фиг. 2, являющийся его маркерными признаком. Штамм был депонирован в Государственной коллекции Роспотребнадзора возбудителей вирусных инфекций и риккетсиозов Федерального бюджетного учреждения науки Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» (ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор») под регистрационным номером V-576. Предлагаемое изобретение обеспечивает возможность перспективной разработки на его основе вирусного онколитического препарата для терапии злокачественных новообразований человека и определения полной нуклеотидной последовательности его генома и может быть использовано в медицинской вирусологии, биотехнологии и микробиологии. 3 ил., 4 табл, 2 пр.
Реферат
Изобретение относится к штаммам вируса Коксаки В6, а именно к штамму ЖЭВ-15L, селективно инфицирующему и лизирующему опухолевые клетки человека in vitro, перспективного для разработки на его основе вирусного онколитического препарата для терапии злокачественных новообразований человека и определения полной нуклеотидной последовательности его генома, и может быть использовано в медицинской вирусологии, биотехнологии и микробиологии.
В современном обществе все более острой становится проблема заболеваемости раком. По данным Всемирной Организации Здравоохранения ежегодно в мире от злокачественных новообразований умирает более пяти миллионов людей. Несмотря на достигнутые существенные успехи в диагностике и лечении онкологических заболеваний, злокачественные новообразования занимают второе место в развитых странах среди причин летальных исходов, вслед за сердечно-сосудистыми заболеваниями. В настоящее время хирургические методы, химио- и радиационная терапия - это основные способы лечения рака. Многие формы опухолей являются неоперабельными, устойчивыми к химио- и радиотерапии. Кроме того, существенным минусом химио- и радиотерапии является их низкий терапевтический индекс. Поэтому увеличение дозы или комбинация терапий для преодоления устойчивости или усиления разрушения раковых клеток ограничены токсичностью по отношению к нормальным тканям.
Вышеуказанное доказывает необходимость разработки новых эффективных и безопасных средств терапии онкологических заболеваний, это является одной из основных задач современной мировой науки. В последние десятилетия имеет место бурное развитие исследований, направленных на разработку опухолево-специфичных терапевтических средств на основе различных вирусов.
Родительский для заявляемого штамма штамм ЖЭВ-15 наряду с другими энтеровирусными штаммами серии ЖЭВ (живая энтеровирусная вакцина) был выделен в Институте полиомиелита и вирусных энцефалитов АМН СССР [1] при массовых обследованиях детей в детских учреждениях. Все энтеровирусные штаммы (10 различных иммунологических типов) серии ЖЭВ были выделены от клинически здоровых детей носителей этих вирусов, которые оставались здоровыми в течение периода присутствия этих энтеровирусов в их пищеварительном тракте и позже при периодических осмотрах в течение трех лет (срок наблюдения). После проведения исследований безопасности и ареактогенности этих штаммов [2, 3, 4] энтеровирусные штаммы ЖЭВ (ЖЭВ-4, ЖЭВ-7, ЖЭВ-8, ЖЭВ-11, ЖЭВ-15 и др.) использовались для пероральной вакцинации детей с целью профилактики и купирования вспышек энтеровирусных инфекций в детских учреждениях. Проведенные широкомасштабные исследования показали высокую интерферирующую активность живых энтеровирусных вакцин и обусловленную этим эффективность вакцинации в отношении энтеровирусных инфекций, а также в отношении вспышек гриппа и острых респираторных вирусных инфекций среди детей и взрослых [5, 6, 7].
К настоящему времени описано несколько не модифицированных методами генетической инженерии штаммов энтеровирусов, обладающих избирательной онколитической активностью.
Известен вирусный препарат Rigvir, представляющий собой энтеровирус ECHO7 (аналог), зарегистрированный в Латвийском Государственном Агентстве лекарств 28.04.2004. Рег. № 04-0229 и рекомендованный для системного и локального применения больным меланомой в сочетании с химио- и оперативной терапией. Онкотропизм вируса Rigvir в отношении клеток меланомы обусловлен адаптацией исходного штамма ECHO7 к репликации в культурах клеток меланомы человека in vitro. Недавно показано, что вирус ECHO1 имеет высокий тропизм к неопластическим клеткам яичника человека [10].
Однако вышеприведенные аналоги, в том числе штамм-прототип, обеспечивают лизис узкого спектра чувствительных опухолевых клеток человека и имеют недостаточную способность к избирательному инфицированию клеток.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание такого непатогенного штамма вируса, который способен избирательно инфицировать и лизировать более широкий спектр неопластических клеток человека различной тканевой принадлежности и обеспечивать возможность создания на его основе онколитического вирусного препарата для терапии злокачественных новообразований человека.
Указанный технический результат достигается проведением серии адаптационных пассажей родительского штамма вируса Коксаки В6 на высокочувствительной к данному вирусу культуре клеток НЕК293 и неопластической клеточной линии С33А (HPV-негативная карцинома шейки матки человека), с получением нового штамма ЖЭВ-15L вируса Коксаки В6, селективно инфицирующего и лизирующего опухолевые клетки человека in vitro для создания на его основе противоопухолевого препарата, имеющего фрагмент геномной нуклеотидной и аминокислотной последовательности, представленной на фиг.2, являющийся его маркерными признаками, и депонированного в Государственной коллекции Роспотребнадзора возбудителей вирусных инфекций и риккетсиозов Федерального бюджетного учреждения науки Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» (ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор») под регистрационным номером V-576.
Основными отличиями предлагаемого штамма ЖЭВ-15L от вышеприведенных энтеровирусных штаммов являются его способность к избирательному инфицированию и лизису более широкого спектра чувствительных опухолевых клеток человека и то, что родительский для заявляемого штамм ЖЭВ-15 (наряду с другими штаммами серии ЖЭВ) использовался в качестве живого вакцинного препарата.
Характеристика заявляемого штамма. Штамм ЖЭВ-15L является типичным представителем энтеровирусов - семейство Picornaviridae, род Enterovirus, вид Human enterovirus B, серотип Coxsackievirus B6. Заявляемый штамм ЖЭВ-15L получен посредством серийного пассирования родительского штамма ЖЭВ-15 вируса Коксаки В6 на трансформированной и опухолевой клеточных линиях человека, НЕК293 и С33А, соответственно. Штамм ЖЭВ-15 наряду с другими вирусными штаммами серии ЖЭВ эффективно размножался в культурах почечных клеток зеленых мартышек и макак резусов, вызывая типичные проявления цитопатического эффекта [1]. С целью адаптации родительского штамма ЖЭВ-15 к репликации в опухолевой культуре клеток человека была использована методология, подробно изложенная в следующих работах [11, 12]; для аккумуляции генетически различающихся вариантов проведено три последовательных пассажа на культуре клеток НЕК293, после чего пять адаптационных пассажей на опухолевой культуре клеток С33А, с постепенно снижающейся множественностью инфицирования. После проведения клонирования вирусной популяции методом предельных разведений [11] и культивирования на клеточной культуре НЕК293, с целью получения препаративных количеств вирусного материала, полученный энтеровирусный вариант был наименован шт. ЖЭВ-15L.
Таблица 1.
Сравнительное исследование литической активности штаммов ЖЭВ-15L и ЖЭВ-15 в отношении культур клеток VERO, НЕК293 и С33А
Штамм | Титр на культуре VERO (ТЦПД50/мл) | Титр на культуре НЕК293 (ТЦПД50/мл) | Титр на культуре С33А (ТЦПД50/мл) |
ЖЭВ-15 | 5×108 | 5×106 | 5×105 |
ЖЭВ-15L | 109 | 2×109 | 2×109 |
Была проведена первичная характеризация инфекционных (литических) свойств штамма ЖЭВ-15L в сравнении с родительским ЖЭВ-15 на культурах клеток VERO, HEK293 и C33A (Таблица 1).
Как следует из представленных результатов, штамм ЖЭВ-15L обладает существенно большей литической активностью в отношении клеток HEK293 и C33A по сравнению с родительским штаммом, при том, что оба штамма с практически одинаковой эффективностью инфицируют и лизируют культуру клеток VERO (перевиваемая культура клеток почки зеленой мартышки).
При исследовании инфекционных (цитолитических) свойств штамма ЖЕВ-15L на панели опухолевых и нормальных клеток человека (см. пример 1) показано, что он обладает высокой степенью избирательности литической активности in vitro в отношении использованных опухолевых культур клеток. Штамм ЖЕВ-15L не инфицирует и не лизирует нормальные диплоидные клетки ФЭЧ-15 и MRC-5 (инфекционный титр ниже 102 ТЦПД50/мл), и в тоже время, эффективно лизирует неопластические культуры клеток. Наиболее высокие величины индексов селективности (ИС) шт. ЖЕВ-15L - отношение литической активности вируса (инфекционного титра) для использованных в исследовании опухолевых клеток к таковой для нормальных диплоидных клеток человека - отмечены в отношении опухолевых клеток С33А, HepG2 и DU-145 и составляют не менее чем 107, 5×106 и 5×105, соответственно. ИС для культур опухолевых клеток SW480 и A549 не ниже, чем 2×х103. Используемые в качестве штаммов сравнения шт. ЖЭВ-8 (вирус Коксаки А7) и шт. ЖЭВ-10 (вирус Коксаки В1) не проявили селективной литической активности в отношении опухолевых культур клеток in vitro. Как указывалось выше, штамм вируса Коксаки А21 (прототип), на основе которого разработан онколитический препарат Cavataktm, с которым в настоящее время проводится Фаза II клинических испытаний, обладает выраженной селективной литической активностью in vitro в отношении клеток злокачественной меланомы человека. Согласно литературным данным ИС этого штамма для культур клеток Sk-Mel-28 (меланома) и MRC-5 составляет 5×104, для DU-145 (карцинома предстательной железы) и MRC-5 - 103, а культура клеток легочной аденокарциномы А549 даже менее чувствительна к данному штамму, чем нормальная диплоидная культура легочных клеток MRC-5 [8, 9, 13]. Приведенные данные свидетельствуют о том, что заявляемый штамм ЖЕВ-15L эффективно инфицирует и лизирует более широкий спектр опухолевых культур клеток человека in vitro и обладает более выраженной степенью избирательной литической активности в отношении клеток карциномы простаты и легочной аденокарциномы по сравнению со штаммом прототипом.
Таким образом, непатогенный энтеровирусный штамм ЖЕВ-15L обладает выраженной способностью к селективному инфицированию и лизису опухолевых культур клеток различной тканевой принадлежности in vitro, что свидетельствует о перспективности дальнейших исследований онколитической активности данного энтеровирусного штамма с целью разработки на его основе эффективного и безопасного онколитического вирусного препарата для терапии злокачественных новообразований человека.
Для установления генотипа штаммов заявляемого ЖЕВ-15L и родительского ЖЕВ-15 образцы вирусного материала были исследованы методом ОТ-ПЦР с использованием набора олигонуклеотидных праймеров на 5'UTR для диагностики и генотипирования энтеровирусов человека видов A, B, C, D. По определенной нуклеотидной последовательности 5'UTR генома была установлена принадлежность штаммов ЖЕВ-15L и ЖЕВ-15 к энтеровирусу Коксаки В6. C использованием вирус-специфических праймеров, рассчитанных на весь геном энтеровируса Коксаки В6, было проведено определение полных нуклеотидных последовательностей геномных РНК штаммов ЖЭВ-15 и ЖЕВ-15L (см. пример 2). По сравнению с родительским штаммом шт. ЖЕВ-15L имеет три нуклеотидные замены: С2679→А, A4403→G и A6792→T; две первые из которых приводят к аминокислотным заменам - Thr→Lys (белок VP1) и Ser→Gly (белок 2С) (Фиг.1, Табл.2). Таким образом, идентифицированы структурные отличия генома шт. ЖЕВ-15L от родительского штамма, приобретенные в процессе адаптации последнего к клеточным культурам НЕК293 и С33А, обеспечивающие репликативные преимущества шт. ЖЕВ-15L при инфицировании указанных клеток (фиг.1).
Полная нуклеотидная последовательность генома штамма ЖЕВ-15L депонирована в международной базе GenBank под номером JQ041368 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/). При проведении анализа полной нуклеотидной последовательности генома штамма ЖЕВ-15L в сравнении с опубликованными последовательностями различных энтеровирусов показано, что наиболее близким по нуклеотидной последовательности штаммом к представляемому штамму является штамм Schmitt вируса Коксаки В6 (Coxsackievirus B6 strain Schmitt, GenBank AF105342, AF114384) (Фиг.3), процент гомологии составил 99% для нуклеотидной (14 нуклеотидных отличий) и 99% для аминокислотной последовательностей (8 аминокислотных отличий). В тоже время, с другими генотипами энтеровирусов процент гомологии как по нуклеотидной, так и по аминокислотным последовательностям ниже 91% (Таблица 3).
Маркерные генетические признаки. Штамм ЖЕВ-15L имеет три нуклеотидные замены по отношению к родительскому штамму ЖЕВ-15: С2679→А, A4403→G и A6792→T; две первые из которых приводят к аминокислотным заменам - Thr→Lys (белок VP1) и Ser→Gly (белок 2С). Маркерные признаки заявляемого штамма содержат фрагмент геномной нуклеотидной и аминокислотной последовательности, представленный на фиг.2.
Культуральные свойства. Штамм ЖЕВ-15L культивируется на монослое культуры клеток НЕК293 (клетки почки эмбриона человека, трансформированные генами E1A и E1B аденовируса 5-го серотипа), которая одобрена ГИСК им. Л.А. Тарасевича (протокол №14 от 28.10.03 заседания Ученого Совета ГИСК им. Л.А. Тарасевича; протокол №9 от 20.11.03 Комитета МИБП) к использованию в качестве субстрата для производства противоопухолевого вирусного препарата «Канцеролизин» (мутантный вариант аденовируса человека 5-го серотипа, дефектный по гену белка Е1В55К). При инфицировании клеточного монослоя штамм ЖЕВ-15L вызывает типичное для энтеровирусов цитопатическое действие (ЦПД) через 16-48 часов в зависимости от множественности инфицирования (температура культивирования 37°С, в атмосфере с 5% CO2). Инфекционный титр вируса составляет 108 - 109 ТЦПД50/мл (50% тканевая цитопатогенная доза).
Культуру клеток НЕК293 выращивают как монослойную на среде DMEM (Gibco BRL, Germany), содержащей 10% эмбриональной телячьей сыворотки (ЭТС) (Gibco BRL, Germany) c 80 мкг/мл гентамицина сульфата. Субконфлюентный монослой клеток НЕК293 инфицируют шт. ЖЕВ-15L с оптимальной множественностью 0.1 - 0.01 ТЦПД50/кл, после проведения адсорбции в течение 1 ч при 37°С, инфицированный клеточный монослой инкубируют в поддерживающей среде DMEM, содержащей 2% ЭТС до наступления 75-90% ЦПД. После чего культуральную среду вместе с клетками отбирают и вируссодержащую суспензию осветляют посредством низкоскоростного центрифугирования (5000 об/мин, 10 мин). Получение препаративных количеств очищенного шт. ЖЕВ-15L осуществляют согласно следующей методологии: проводят концентрирование полиэтиленгликолем (ПЭГ) 6000 (7%, 40С, 12 ч) после чего суспензию центрифугируют 2000g, 40С, 2 ч. Супернатант сливают, а осадок ресуспендируют в PBS, суспензию гомогенезируют ультразвуком. После чего проводят очистку в градиенте плотности сахарозы либо хлористого цезия. В случае применения градиента плотности сахарозы обычно используют 15-45% линейный градиент объемом 30 мл в пробирках объемом 35 - 40 мл (например, от ротора SW28, Beckman). К очищаемому образцу добавляют 1/10 объема 10% NP-40, объем образца не должен превышать 6 мл на пробирку, и осторожно наслаивают на ранее полученный градиент. Пробирки центрифугируют при 80000g, 40С, 4 ч (например, в роторе SW28 на центрифуге L8, Beckman при 25000 об/мин). Градиент фракционируют, инфекционный вирус должен давать пик на расстоянии 2/3 длины пробирки от мениска. При необходимости получения более высокой степени очистки проводят дополнительное центрифугирование в преформированном градиенте плотности хлористого цезия.
Условия консервации и хранения штамма. Подобно другим энтеровирусам штамм ЖЕВ-15L отличается достаточно высокой устойчивостью к внешней среде, хранение в замороженном виде при -700С (осветленная от клеточного дебриса вируссодержащая культуральная среда или очищенный вирус в PBS) в течение года не приводит к достоверной потере инфекционности. Выраженным стабилизирующим эффектом в отношении сохранности инфекционности энтеровирусов обладает MgCl2 (1М). Для долговременного хранения штамм рекомендуется лиофилизировать с использованием в качестве защитной среды раствора желатина и сахарозы (САЖ). Лиофилизация с добавлением САЖ позволяет сохранить стабильную инфекционную активность вируса в течение неопределенного времени при хранении на -20°С.
Для крупномасштабной наработки и очистки штамма ЖЕВ-15L возможно использование методологии роллерного монослойного культивирования и культивирования на микроносителях в условиях биореактора, очистки зональным проточным центрифугированием либо ультрафильтрацией и хроматографией.
Патогенность для человека. Подобно другим энтеровирусным штаммам серии ЖЭВ родительский шт. ЖЭВ-15 и заявляемый штамм ЖЕВ-15L являются непатогенными для человека [2, 3, 4].
Патогенность для лабораторных животных. Штамм ЖЕВ-15L не патогенен для мышей сосунков при интрацеребральном введении. Интрацеребральное инфицирование новорожденных мышей (двухдневные сосунки) дозой 2х107 ТЦПД50 шт. ЖЕВ-15L не вызывает признаков нейровирулентности, миопатических и иных патологических проявлений на протяжении всего срока наблюдения (3 месяца). В связи с этим следует отметить, что штамм вируса Коксаки А21 (прототип), на основе которого разработан онколитический препарат Cavataktm, вызывает у мышей летальный миозит с паралитическими проявлениями [14].
Штамм ЖЕВ-15L депонирован в Государственной коллекции Роспотребнадзора возбудителей вирусных инфекций и риккетсиозов Федерального бюджетного учреждения науки Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» (ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор») под регистрационным номером V-576 (справка о депонировании прилагается).
Заявка содержит следующие графические материалы.
На фиг.1 представлены нуклеотидные и аминокислотные отличия между штаммами ЖЕВ-15 (прототип) и ЖЕВ-15L. На фиг.2 и в приложении приведен фрагмент нуклеотидной и аминокислотной последовательности заявляемого штамма ЖЕВ-15L, обладающий маркерными признаками, отличающими его от штамма-прототипа ЖЕВ-15. На фиг.3 представлено филогенетическое дерево энтеровирусных штаммов, построенное по нуклеотидным последовательностям полноразмерных геномных РНК (Метод Neighbor Joining).
Пример 1. Определение и сравнительный анализ полной нуклеотидной последовательности генома штамма ЖЕВ-15 L .
Для установления генотипа штаммов ЖЕВ-15L и родительского ЖЕВ-15 образцы вирусного материала после пассирования на культуре клеток HEK293 были исследованы методом ОТ-ПЦР с использованием набора олигонуклеотидных праймеров на 5'UTR для диагностики и генотипирования энтеровирусов человека видов A, B, C, D. Полученные фрагменты ДНК секвенировали. По определенной нуклеотидной последовательности 5'UTR генома была установлена принадлежность штаммов ЖЕВ-15L и ЖЕВ-15 к энтеровирусу Коксаки В6. После установления генотипа штаммов были рассчитаны праймеры на весь геном энтеровируса Коксаки В6 и проведено определение полной нуклеотидной последовательности геномной РНК штаммов ЖЕВ-15L и ЖЕВ-15. После проведения ПЦР с использованием вирус-специфических праймеров образцы очищали с использованием набора Wizard SV Gel and PCR Clean-Up System производства «Promega» (США) и секвенировали по прямой и обратной цепи ДНК. Определение нуклеотидных последовательностей проводилось на автоматическом секвенаторе ABI 3130xl Genetic Analyzer (Applied Biosystems) (США). Все последовательности были определены дважды в независимых экспериментах. Полная нуклеотидная последовательность генома штамма ЖЕВ-15L депонирована в международной базе GenBank под номером JQ041368 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/).
При проведении анализа полных нуклеотидных последовательностей геномов штаммы ЖЕВ-15L и ЖЭВ-15 типированы как энтеровирус Коксаки В6. Определенная нуклеотидная последовательность штаммов ЖЕВ-15L и ЖЭВ-15 вируса Коксаки В6 составила 7340 нуклеотидов. По сравнению с родительским штаммом шт. ЖЕВ-15L имеет три нуклеотидные замены: С2679→А, A4403→G и A6792→T; две первые из которых приводят к аминокислотным заменам - Thr→Lys (белок VP1) и Ser→Gly (белок 2С) (Таблица 2). В данной таблице также представлены выявленные отличия геномных последовательностей шт. ЖЕВ-15L и ЖЭВ-15 от штамма Schmitt вируса Коксаки В6 (GenBank AF105342). Таким образом, идентифицированы структурные отличия генома шт. ЖЕВ-15L от родительского штамма, приобретенные в процессе адаптации последнего к клеточным культурам НЕК293 и С33А.
При сравнении последовательности шт. ЖЕВ-15L с полной нуклеотидной последовательностью геномной РНК штамма Schmitt вируса Коксаки В6 (Канада, 1999г., GenBank AF105342) процент гомологии составил 99% для нуклеотидной (14 нуклеотидных отличий) и 99% для аминокислотной последовательностей (8 аминокислотных отличий) (Таблица 3). Штамм ЖЕВ-15L по сравнению со штаммом Schmitt имеет аминокислотные отличия по белку VP1: Thr654→Lys, Ile699→Val и Ala727→Thr находятся в rhv-like регионе. Кроме того, в VP1 присутствует отличие Glu594→Val. В тоже время, с другими генотипами энтеровирусов процент гомологии как по нуклеотидной, так и по аминокислотным последовательностям ниже 91% (Таблица 3).
Таблица 2
Выявленные структурные отличия геномных РНК штаммов ЖЕВ-15L, ЖЭВ-15 и Schmitt вируса Коксаки В6
Ген | Позиция(нт.) | Shmitt | ЖЕВ-15 | ЖЕВ-15L | |||
нт. | а.к. | нт. | а.к. | нт. | а.к. | ||
5' UTR | 218 | C | - | T | - | T | - |
VP4 | 777 | A | Gln | G | Arg | G | Arg |
818 | A | Lys | C | Gln | C | Gln | |
VP2 | 1369 | A | Ala | G | Ala | G | Ala |
VP1 | 2499 | A | Glu | T | Val | T | Val |
2679 | C | Thr | C | Thr | A | Lys | |
2813 | A | Ile | G | Val | G | Val | |
2897 | G | Ala | A | Thr | A | Thr | |
3024 | C | Ser | T | Leu | T | Leu | |
2B | 3757 | T | Tyr | C | Tyr | C | Tyr |
2C | 4403 | A | Ser | A | Ser | G | Gly |
3D | 6605 | C | Phe | T | Phe | T | Phe |
6792 | C | Thr | A | Thr | T | Thr | |
6905 | T | Ile | C | Ile | C | Ile |
Филогенетический анализ энтеровирусных штаммов по нуклеотидной последовательности полных геномов (Метод Neighbor Joining [16]) показал, что наиболее близким по нуклеотидной последовательности штаммом к представляемому штамму энтеровируса ЖЕВ-15L является штамм Schmitt вируса Коксаки В6 (Coxsackievirus B6 strain Schmitt, GenBank AF105342, AF114384) (Фиг.3). Заявляемый штамм ЖЭВ-15L соотвествует английской транслитерации как LEV-15L (live enterovirus vaccine-15L). Полноразмерная геномная последовательность штамма ЖЭВ-15L депонирована в GenBank под наименованием LEV-15L (JQ041368).
Таблица 3
Процент гомологии штамма ЖЕВ-15L с другими штаммами энтеровирусов
Вирус | Место выделения | Год выделения | % гомологиинуклеотидов | % гомологии аминокислот |
Coxsackievirus B6 strain Schmitt | Канада | 1999 | 99 | 99 |
Human echovirus 27 strain Bacon | США | 2003 | 84 | 91 |
Human echovirus 11 | Турция | 2007 | 82 | 89 |
Human coxsackievirus B4 strain Tuscany | Италия | 2007 | 80 | 88 |
Human echovirus 26 strain Coronel | США | 2003 | 79 | 88 |
Human coxsackievirus B5 isolate 2000/CSF/KOR | Корея | 2000 | 79 | 88 |
Human echovirus 13 strain Del Carmen | США | 2003 | 79 | 88 |
Human echovirus 25 strain JV-4 | США | 2003 | 79 | 88 |
Echovirus type 12 strain Travis | Германия | 1994 | 79 | 88 |
Human coxsackievirus B3 strain 28 | США | 1994 | 79 | 88 |
Coxsackievirus B2 strain Ohio-1 | Швеция | 1999 | 78 | 88 |
Human echovirus 6 strain D'Amori | США | 2003 | 78 | 88 |
Human echovirus 4 strain AUS250G | Австралия | 2007 | 77 | 88 |
Human echovirus 14 strain Tow | США | 2003 | 77 | 88 |
Пример 2. Исследование литической активности штамма ЖЕВ-15 L вируса Коксаки В6 на панели нормальных (нетуморогенных) диплоидных и опухолевых культур клеток человека.
Было проведено исследование инфекционных (цитолитических) свойств непатогенных энтеровирусных штаммов ЖЕВ-15L, ЖЭВ-8 (вирус Коксаки А7) и ЖЭВ-10 (вирус Коксаки В1) на панели опухолевых и нормальных клеток человека. Инфекционную (литическую) активность энтеровирусных штаммов определяли in vitro на культурах опухолевых клеток человека различной тканевой принадлежности: А549 (эпителиальная аденокарцинома легких человека), SW480 (аденокарцинома толстой кишки человека), С33А (HPV-негативная карцинома шейки матки), DU-145 (карцинома предстательной железы), HepG2 (гепатоцеллюлярная карцинома) и на нормальных диплоидных культурах клеток человека: ФЭЧ-15 (диплоидная культура кожно-мышечной ткани эмбриона человека), MRC-5 (диплоидная культура легких эмбриона человека). Литическую активность исследуемых штаммов для соответствующих типов клеток определяли микрометодом согласно Chanas et al. [15] на 96-луночных культуральных планшетах (Costar) и выражали через ТЦПД50 (50% тканевая цитопатогенная доза). Результаты исследования представлены в Табл.4. Показано, что штамм ЖЕВ-15L практически не инфицирует использованные нормальные диплоидные клетки человека (инфекционный титр менее 102 ТЦПД50/мл) и эффективно лизирует опухолевые культуры SW480, А549, С33А, DU-145 и HepG2. Индекс селективности - отношение литической активности вируса (инфекционного титра) для использованных в исследовании опухолевых клеток к таковой для нормальных диплоидных клеток человека - варьирует от 2×103 (для пар культур клеток А549/диплоидные) до более чем 107 (для пар культур клеток С33А/диплоидные). Таким образом, энтеровирусный штамм ЖЕВ-15L обладает выраженной способностью к селективному инфицированию и лизису опухолевых культур клеток различной тканевой принадлежности in vitro. Другие исследованные энтеровирусные штаммы ЖЭВ-8 (вирус Коксаки А7) и ЖЭВ-10 (вирус Коксаки В1) проявляют сходную инфекционную активность как в отношении диплоидных клеток, так и опухолевых культур клеток человека.
Таблица 4
Инфекционные титры штаммов энтеровирусов для различных нормальных и опухолевых культ клеток человека
Штамм | Титр на культуре ФЕЧ-15 (ТЦПД50/мл) | Титр на культуре MRC-5 (ТЦПД50/мл) | Титр на культуре SW480 (ТЦПД50/мл) | Титр на культуреА549 (ТЦПД50)/мл) | Титр на культуре C-33A (ТЦПД50/мл) | Титр на культуре DU-145 (ТЦПД50/мл) | Титр на культуре HepG2 (ТЦПД50/мл) |
ЖЭВ-8(Коксаки А7) | 2×106 | 5×108 | 4×106 | 106 | 109 | 4×106 | н.и. |
ЖЭВ-10 (Коксаки В1) | 2×104 | 105 | 4×105 | 2×105 | 107 | 106 | н.и. |
ЖЕВ-15L | <102 | <102 | 5×105 | 2×105 | 109 | 5×107 | 5×108 |
Примечание: н.и. - не исследовали.
Источники информации
1. Ворошилова М.К. Живые энтеровирусные вакцины. Материалы 13 Всесоюзного съезда эпидемиологов, микробиологов и инфекционистов. Тбилиси. 1970, с.355.
2. Винтовкина И.С., Алиев А.А., Мильнер Б.И. и др. Опыт использования феномена интерференции для сонации кишечника детей от патогенных энтеровирусов. - Энтеровирусные инфекции. МБ ИПВЭ АМН СССР. 1970, с.54-58.
3. Галко Н.В. Итоги изучения живой энтеровирусной вакцины ЖЭВ-4 в опытах иммунизации детей. - Энтеровирусные инфекции. Л., 1971, с. 194-202.
4. Швецкая Б.Д., Носатенко А.И., Грунтовская Л.Г. и др. Иммунологические сдвиги у привитых живой энтеровирусной вакциной ЖЭВ6 и контактировавших с ними детей. - Этеровирусные инфекции. М., 1970, с. 32-35.
5. Ворошилова М.К., Королева Г.А., Тольская Н.А. и др. Основные результаты исследований проведенных в лаборатории энтеровирусов ИПВЭ АМН СССР - Труды ИПВЭ АМН СССР, М., 1973, т.21, вып.2, с.7-18.
6. Чумаков М.П., Ворошилова М.К., Бойко В.М. и др. К итогам широких контролируемых испытаний эпидемиологической эффективности живых энтеровирусных вакцин для экстренной профилактики гриппа и вирусных ОРЗ. Труды ИПВЭ АМН СССР. 1973, т.21, вып.2, с.19-28.
7. Тамм О.М., Куслат Т.Р., Кутсар К.К. Применение живой полиомиелитной вакцины и циркуляции энтеровирусов в Эстонской ССР в 1965-1970 гг. Журн. микробиол., 1973, № 7, с. 76-81.
8. Au G., Lindberg A., Barry R., Shafren D. Oncolysis of vascular malignant human melanoma tumors by Coxsackievirus A21. Int. J. Oncol. 2005, 26, 1471-1476.
9. Shafren D., Au G., Nguyen T., Newcombe N., Haley E., Beaghey L., Barry R. Systemic therapy of malignant human melanoma tumors by a common cold-producing enterovirus, coxsackievirus A21. Clin. Cancer Res., 2004, 10, 53-60.
10. Shafren D., Sylvester D., Johansson E., Campbell J., Barry R. Oncolysis of human ovarian cancers by echovirus type 1, Int. J. Cancer, 2005, 115, 320-328.
11. Pan J., Narayanan B., Shah S., Yoder J., Cifuente J., Hafenstein S., and Bergelson J. Single amino acid changes in the virus capsid permit Coxsackievirus B3 to bind decay-accelerating factor. J.of Virol., 2011, 85 (14), p. 7436-7443.
12. Reagan K. J., Goldberg B., and Crowell R. L. 1984. Altered receptor specificity of coxsackievirus B3 after growth in rhabdomyosarcoma cells.J. Virol. 49:635-640.
13. Berry L., Gough G., Barry R., and Shafren D. Potent oncolytic activity of human enteroviruses against human prostate cancer. The prostate, 2008, 68, 577-587.
14. Kelly E., Hadac E., Greiner S., Russell S. Engineering microRNA responsiveness to decrease virus pathogenicity. Nat Med. 2008; 14:1278-83.
15. Chanas A., Johnson B., Simpson D. et al. Antigenic relationships of alphaviruses by a simple microculture cross-neutralization method. J. of Gen. Virol., 1976, Vol. 32, p.295-300.
16. Saiton N. and Nei M. The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees. Mol. Biol. Evol. 1987, 4, 406-425.
Штамм энтеровируса Коксаки В6, селективно инфицирующий и лизирующий опухолевые клетки человека in vitro и депонированный в Государственной коллекции Роспотребнадзора возбудителей вирусных инфекций и риккетсиозов Федерального бюджетного учреждения науки Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» под регистрационным номером V-576.