RU2318872C2 - Recombinant influenza virus strains expressing mycobacterial protective esat-6 antigen and uses thereof in tuberculosis treatment and prophylaxis - Google Patents

Recombinant influenza virus strains expressing mycobacterial protective esat-6 antigen and uses thereof in tuberculosis treatment and prophylaxis Download PDF

Info

Publication number
RU2318872C2
RU2318872C2 RU2005129049/13A RU2005129049A RU2318872C2 RU 2318872 C2 RU2318872 C2 RU 2318872C2 RU 2005129049/13 A RU2005129049/13 A RU 2005129049/13A RU 2005129049 A RU2005129049 A RU 2005129049A RU 2318872 C2 RU2318872 C2 RU 2318872C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
esat
tuberculosis
infection
flu
mice
Prior art date
Application number
RU2005129049/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005129049A (en
Inventor
Андрей Юрьевич Егоров
Олег Иванович Киселев
Марина Анатольевна Стукова
Катингер Герман
Original Assignee
Государственное учреждение научно-исследовательский институт Гриппа Российской академии медицинских наук (ГУ НИИ Гриппа РАМН)
Полимун Научно-исследовательская компания Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное учреждение научно-исследовательский институт Гриппа Российской академии медицинских наук (ГУ НИИ Гриппа РАМН), Полимун Научно-исследовательская компания Гмбх filed Critical Государственное учреждение научно-исследовательский институт Гриппа Российской академии медицинских наук (ГУ НИИ Гриппа РАМН)
Priority to RU2005129049/13A priority Critical patent/RU2318872C2/en
Publication of RU2005129049A publication Critical patent/RU2005129049A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2318872C2 publication Critical patent/RU2318872C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to living attenuated recombinant influenza virus strains expressing earlier secretory antigen Mycobacteriun tuberculosis ESAT-6. Invention is useful in tuberculosis treatment and prophylaxis.
EFFECT: recombinant influenza virus vector with increased protective effect.
7 cl, 14 dwg, 11 tbl, 8 ex

Description

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для получения рекомбинантных вакцинных штаммов для профилактики и лечения туберкулеза.The invention relates to medicine and can be used to obtain recombinant vaccine strains for the prevention and treatment of tuberculosis.

Настоящее изобретение направлено на решение одной из важнейших задач современной медицины - создание новой, более эффективной, чем БЦЖ, вакцины против туберкулеза. Необходимость создания такой вакцины продиктована несколькими причинами. Во-первых, единственная применяемая в настоящее время вакцина БЦЖ эффективна для профилактики туберкулеза у детей, но, по многочисленным данным, не способна предотвращать реактивацию заболевания у взрослых людей, которая является причиной большинства случаев легочного туберкулеза (Trends Immunol, 2001; 22:160-8). Во-вторых, введение живой вакцины БЦЖ может представлять серьезную угрозу для привитых с нарушениями иммунитета, например, у ВИЧ-инфицированных больных в стадии СПИДа. В этих случаях аттенуированный штамм микобактерии способен вызывать истинный инфекционный процесс с тяжелыми осложнениями (Clin. Infect. Dis., 1997; 24:1139-46).The present invention is aimed at solving one of the most important tasks of modern medicine - the creation of a new, more effective than BCG vaccine against tuberculosis. The need for such a vaccine is dictated by several reasons. First, the only BCG vaccine currently used is effective in preventing tuberculosis in children, but according to many sources, it is not able to prevent the reactivation of the disease in adults, which is the cause of most cases of pulmonary tuberculosis (Trends Immunol, 2001; 22: 160- 8). Secondly, the introduction of a live BCG vaccine can pose a serious threat to vaccines with impaired immunity, for example, in HIV-infected patients with AIDS. In these cases, the attenuated strain of mycobacteria is capable of causing a true infectious process with severe complications (Clin. Infect. Dis., 1997; 24: 1139-46).

В настоящее время известны несколько новых подходов к усовершенствованию существующей БЦЖ-вакцины:Currently, several new approaches to improve the existing BCG vaccine are known:

1) рекомбинантные аттенуированные микобактерии, представляющие из себя сконструированные генно-инженерными методами делеционные мутанты вирулентных штаммов микобактерии туберкулеза (Science, 1998; 282:759-762). В отличие от БЦЖ, полученной эмпирическим путем, данные штаммы несут меньшие по протяженности делеции участков генома, ответственных за факторы вирулентности, но экспрессируют важные протективные антигены М. tuberculosis и М. bovis, утраченные БЦЖ. В то же время такие вакцины потенциально небезопасны для людей с иммуносупрессией;1) recombinant attenuated mycobacteria, which are genetically engineered deletion mutants of virulent strains of mycobacterium tuberculosis (Science, 1998; 282: 759-762). In contrast to empirically based BCG, these strains carry smaller deletions of the genome regions responsible for virulence factors, but they express important protective antigens of M. tuberculosis and M. bovis lost by BCG. At the same time, such vaccines are potentially unsafe for people with immunosuppression;

2) рекомбинантные БЦЖ-вакцины, экспрессирующие дополнительные протективные белки, утраченные в процессе длительного культивирования данного штамма (Nature medicine, 2003; V.9, N5: 533-539). Данному типу вакцин присущи недостатки, свойственные вакцине БЦЖ, в плане ее небезопасности;2) recombinant BCG vaccines expressing additional protective proteins lost during prolonged cultivation of this strain (Nature medicine, 2003; V.9, N5: 533-539). This type of vaccine has the inherent disadvantages of BCG vaccine in terms of its insecurity;

3) субъединичные белковые препараты на основе протективных белков, вводимые парентерально. Следует отметить, что имеющийся опыт по созданию субъединичных и пептидных вакцин, указывает на необходимость введения в состав вакцин мощных адъювантов, поскольку сами по себе белковые или пептидные антигены недостаточно иммуногенны и часто создают лишь кратковременный иммунитет даже при многократных иммунизациях (Infect. Immun., 2000; 68:791-795). Другим недостатком является неспособность подобного типа вакцин стимулировать выработку цитотоксического клеточного иммунитета;3) subunit protein preparations based on protective proteins, administered parenterally. It should be noted that the existing experience in the development of subunit and peptide vaccines indicates the need for the introduction of powerful adjuvants in the vaccines, since protein or peptide antigens alone are not sufficiently immunogenic and often create only short-term immunity even after repeated immunizations (Infect. Immun., 2000 ; 68: 791-795). Another disadvantage is the inability of this type of vaccine to stimulate the production of cytotoxic cellular immunity;

4) ДНК-вакцины. Предназначены для внутриклеточной экспрессии протекивных антигенов и поэтому способны стимулировать Т-клеточное звено иммунитета (Infect. Immun., 1999; 67: 4780-4786). Однако ДНК-вакцины низкоиммуногенны, требуют многократного введения и до сих пор не были лицензированы для применения у людей.4) DNA vaccines. Designed for intracellular expression of protein antigens and therefore able to stimulate the T-cell immunity (Infect. Immun., 1999; 67: 4780-4786). However, DNA vaccines are low immunogenic, require repeated administration and have not yet been licensed for use in humans.

Альтернативой этим подходам, позволяющей повысить иммуногенность протективных микобактериальных антигенов, может служить использование векторной системы на основе рекомбинантного аттенуированного гриппозного вируса, экспрессирующего ранний секреторный микобактериальный антиген ESAT-6, в качестве интраназальной вакцины. С данным антигеном связывают активацию лимфоцитов и начало продукции интерферона, которые играют важную роль в активации макрофагов, тем самым оказывая патогенетическое влияние на формирование иммунитета при инфицировании микобактериями туберкулеза (Infect. Immun., 62:2536-2544).An alternative to these approaches, which enhances the immunogenicity of protective mycobacterial antigens, is the use of a vector system based on a recombinant attenuated influenza virus expressing the ESAT-6 early secretory mycobacterial antigen as an intranasal vaccine. The activation of lymphocytes and the beginning of the production of interferon, which play an important role in the activation of macrophages, are associated with this antigen, thereby exerting a pathogenetic effect on the formation of immunity during infection with tuberculosis mycobacteria (Infect. Immun., 62: 2536-2544).

В отличие от вакцины БЦЖ, предназначенной, прежде всего, для парентерального введения, гриппозная векторная вакцина может применяться интраназально в виде капель или аэрозоля. В результате достигается выработка иммунитета слизистых оболочек (мукозный иммунитет) во входных воротах туберкулезной инфекции. Существование множества антигенных подтипов вируса гриппа позволяет рассчитывать на возможность проведения нескольких иммунизации для достижения максимального профилактического или лечебного эффекта.Unlike the BCG vaccine, intended primarily for parenteral administration, the influenza vector vaccine can be administered intranasally in the form of drops or aerosol. As a result, the development of mucosal immunity (mucosal immunity) is achieved at the entrance gate of tuberculosis infection. The existence of many antigenic subtypes of influenza virus allows us to count on the possibility of several immunizations to achieve the maximum preventive or therapeutic effect.

Цель изобретения - создание рекомбинантных вакцинных штаммов, обеспечивающих развитие протективного иммунитета против туберкулеза при использовании их в качестве профилактической вакцины или служащих цели лечения туберкулеза, то есть использование их в качестве терапевтической вакцины.The purpose of the invention is the creation of recombinant vaccine strains that provide the development of protective immunity against tuberculosis when used as a prophylactic vaccine or serving the purpose of treating tuberculosis, that is, using them as a therapeutic vaccine.

Задача решена с помощью методов обратной генетики, а именно созданием живых рекомбинантных штаммов вируса гриппа А (гриппозных векторов), содержащих вставку чужеродной генетической последовательности в гене NS1 вируса гриппа и экспрессирующих протективные антигены Mycobacterium tuberculosis.The problem was solved using reverse genetics methods, namely, the creation of live recombinant strains of influenza A virus (influenza vectors) containing an insert of a foreign genetic sequence in the NS1 gene of the influenza virus and expressing protective antigens of Mycobacterium tuberculosis.

Сущностью данного изобретения является получение химерного продукта на основе штаммов вируса гриппа А различных антигенных подтипов и посторонней генетической последовательности, иммунодоминантного микобактериального белка ESAT-6, применимого в медицинской практике.The essence of this invention is to obtain a chimeric product based on strains of influenza A virus of various antigenic subtypes and extraneous genetic sequence, immunodominant mycobacterial protein ESAT-6, which is applicable in medical practice.

Достижение основной цели изобретения иллюстрируется следующими примерами.The achievement of the main objective of the invention is illustrated by the following examples.

ПОЛУЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА РЕКОМБИНАНТНЫХ ШТАММОВ ВИРУСА ГРИППА.OBTAINING AND CHARACTERISTIC OF RECOMBINANT STRAINS OF THE INFLUENZA VIRUS.

Рекомбинантные штаммы вирусы гриппа, экспрессирующие микобактериальный антиген ESAT-6, получены с помощью методов обратной генетики (J. Virol., 1996; 70: 4188-4192; Adv. Vims Res., 1999; 53: 265-300; J. Virol., 1999; 73: 9679-82).Recombinant strains of influenza viruses expressing the ESAT-6 mycobacterial antigen were obtained using reverse genetics methods (J. Virol., 1996; 70: 4188-4192; Adv. Vims Res., 1999; 53: 265-300; J. Virol. , 1999; 73: 9679-82).

Конструирование плазмид. Геномная РНК вируса гриппа A/PR8/34 была экстрагирована с помощью реагента Ultraspec (Biotecx Laboratories). кДНК копия NS гена была получена с помощью обратной транскрипции с использованием праймера (5'-ACTACTTCTAGAGAAGACAAAGCAAAAGCAGGGTGACA-3') и M-MuLV обратной транскриптазы (Fermentas). Полученная кДНК использовалась для амплификации фрагмента NS1 гена в полимеразной цепной реакции (ПЦР) с помощью следующих праймеров:Construction of plasmids. Influenza A / PR8 / 34 genomic RNA was extracted using Ultraspec reagent (Biotecx Laboratories). A cDNA copy of the NS gene was obtained by reverse transcription using a primer (5'-ACTACTTCTAGAGAAGACAAAGCAAAAGCAGGGTGACA-3 ') and M-MuLV reverse transcriptase (Fermentas). The obtained cDNA was used to amplify a fragment of the NS1 gene in the polymerase chain reaction (PCR) using the following primers:

прямой: (5'-ACTACTTCTAGAGAAGACAAAGCAAAAGCAGGGTGACA-3') иdirect: (5'-ACTACTTCTAGAGAAGACAAAGCAAAAGCAGGGTGACA-3 ') and

обратный: (5'-ACTACTCTGCAGATTAACCCTCACTAAAAGTAGAAACAAG-3').reverse: (5'-ACTACTCTGCAGATTAACCCTCACTAAAAGTAGAAACAAG-3 ').

Амплифицированный фрагмент был клонирован в плазмидный вектор pQBI 25/50-fC1(Qubiogene) по тупым концам между Poll промотором и последовательностью рибозима гепатита дельта (HDV), играющего роль терминатора транскрипции (J. Virol., 1999; 73:9679-9682; Adv. Virus Res., 1999; 53:265-300; J.Virol, 1996; 70(6): 4188-4192). Полученная плазмида получила название pPolI-NS-HDV.The amplified fragment was cloned into the pQBI 25/50-fC1 plasmid vector (Qubiogene) at the blunt ends between the Poll promoter and the hepatitis delta ribozyme sequence (HDV), which plays the role of a transcription terminator (J. Virol., 1999; 73: 9679-9682; Adv Virus Res., 1999; 53: 265-300; J. Virol, 1996; 70 (6): 4188-4192). The resulting plasmid was called pPolI-NS-HDV.

Синтез нуклеотидной последовательности ESAT-6 был осуществлен путем гибридизации эквимолярного количества шести синтетических перекрывающихся олигонуклеотидов (по 10 пкмоль/мл каждого) (CODON Genetic Systems) при нагревании до температуры 100°С в течение 4 минут с последующим медленным охлаждением смеси до комнатной температуры.The nucleotide sequence of ESAT-6 was synthesized by hybridization of an equimolar amount of six synthetic overlapping oligonucleotides (10 pmol / ml each) (CODON Genetic Systems) by heating to 100 ° C for 4 minutes, followed by slow cooling of the mixture to room temperature.

Полученный ДНК-фрагмент, 288 нуклеотидов в длину, амплифицировали с помощью концевых праймеров в ПЦР (прямой праймер: 5'ATGACAGAGCAGCAGTG 3' и обратный праймер: 3'CTATGCGAACATCCCAG 5'), и клонировали в плазмиду pPolI-NS-HDV между нуклеотидами 400-401 в открытой рамке считывания NS1 гена вируса гриппа без удаления участков гена. Данная конструкция получила название pPol-NS-ESAT-6-HDV.The resulting DNA fragment, 288 nucleotides in length, was amplified using end primers in PCR (forward primer: 5'ATGACAGAGCAGCAGTG 3 'and reverse primer: 3'CTATGCGAACATCCCAG 5'), and cloned into the pPolI-NS-400V plasmid between nucleotides 401 in the open reading frame of the NS1 gene of the influenza virus without deleting portions of the gene. This design is called pPol-NS-ESAT-6-HDV.

С целью посттрансляционного разделения ESAT-6 белка с N-терминальной областью NS1 белка, между ними была вставлена синтезированная последовательность (51 нуклеотидов), кодирующая участок сайта узнавания клеточными протеазами белка 2А (NFDLLKLAGDVESNLG/P) пикорновируса, который обладает свойством саморазрезания перед последним пролином (J. ViroL, 1994; 68:4486-4492). Данная конструкция получила название pPol-NS125-2A-ESAT-6-HDV.In order to post-translationally separate the ESAT-6 protein from the N-terminal region of the NS1 protein, a synthesized sequence (51 nucleotides) was inserted between them that encodes a portion of the protein protease recognition site 2A (NFDLLKLAGDVESNLG / P) of picornovirus, which has the property of self-cutting before the last proline ( J. ViroL, 1994; 68: 4486-4492). This design is called pPol-NS125-2A-ESAT-6-HDV.

Структура рекомбинантного NS1 гена представлена на схеме (Фиг.1). После нуклеотидной последовательности NS1 гена, кодирующей 125 аминокислот белка NS1 вируса гриппа, следует последовательность, кодирующая участок белка 2А (NFDLLKLAGDVESNLG/P) пикорновируса вместе с последовательностью ESAT-6 (95 аминокислот). Стрелкой отмечен сайт саморазрезания перед последним пролином, обеспечивающий посттрансляционный выход ESAT-6 белка.The structure of the recombinant NS1 gene is shown in the scheme (Figure 1). The nucleotide sequence of the NS1 gene encoding 125 amino acids of the influenza virus NS1 protein is followed by the sequence encoding a portion of picornovirus 2A (NFDLLKLAGDVESNLG / P) along with the ESAT-6 sequence (95 amino acids). The arrow marks the self-cutting site in front of the last proline, which provides the post-translational yield of ESAT-6 protein.

Экспрессионные плазмиды для РВ1, РВ2, РА и NP белков вируса гриппа были получены путем клонирования соответствующих PR8 генов в плазмиду pTriEx-1 (Novagene) под активный промотор цыпленка и названы pTriEx-PB1, pTriEx-PB2, pTriEx-PA и pTriEx-NP соответственно.The expression plasmids for the PB1, PB2, RA and NP proteins of the influenza virus were obtained by cloning the corresponding PR8 genes into the plasmid pTriEx-1 (Novagene) under the active chicken promoter and named pTriEx-PB1, pTriEx-PB2, pTriEx-PA and pTriEx-NP, respectively .

Получение рекомбинантных штаммов вирусов гриппа. Система получения вирусов гриппа (H1N1, H2N2), содержащих рекомбинантный NS1 ген представлена на схеме (Фиг.2). Клетки Vero (American Type Culture Collection (ATCC) были трансфецированы плазмидой pPol-NS125-2A-ESAT-6-HDV (1), экспрессирующей химерную РНК NS гена вируса гриппа (2), совместно с набором плазмид pTriEx-PBl, pTriEx-PB2, pTriEx-PA, и pTriEx-NP, экспрессирующих белки полимеразного комплекса вируса гриппа (по 1 мкг каждой плазмиды). Трансфекцию проводили путем электропарации (Nucleofection technique, Amaxa) в соответствии с инструкцией по использованию. 24 часа спустя трансфецированные клетки Vero были заражены хелперными вирусами гриппа A/PR/8-delNS (H1N1) или A/Sing/delNS87 (H2N2) (3), которые содержали частично или полностью удаленный NS1 ген и потому были чувствительны к действию интерферона (Virology; 2004, 324(1):67-73). Через 8 часов после заражения в качестве селективного препарата добавляли человеческий лейкоцитарный интерферон-альфа (NIBSC 1st International Standard 1999; 3 ед./мл культуральной среды) и инкубировали клетки в течение 48 часов при 37°С. Полученный урожай вирусов был дважды пропассирован на клетках Vero в присутствии интерферона-альфа в концентрации 3 ед./мл. Конечная популяция вирусов (4) содержала рекомбинантный NS1 ген со вставкой ESAT-6, что подтверждалось секвенированием продукта ОТ-ПЦР. После проведения двукратной очистки вирусы изолировали.Obtaining recombinant strains of influenza viruses. The system for producing influenza viruses (H1N1, H2N2) containing the recombinant NS1 gene is shown in the scheme (Figure 2). Vero cells (American Type Culture Collection (ATCC) were transfected with pPol-NS125-2A-ESAT-6-HDV plasmid (1) expressing the chimeric influenza virus NS gene RNA (2), together with the plasmid set pTriEx-PBl, pTriEx-PB2 , pTriEx-PA, and pTriEx-NP expressing proteins of the influenza virus polymerase complex (1 μg of each plasmid). Transfection was performed by electroporation (Nucleofection technique, Amaxa) according to the instructions for use. 24 hours later, transfected Vero cells were infected with helper influenza viruses A / PR / 8-delNS (H1N1) or A / Sing / delNS87 (H2N2) (3), which contained partially or completely the NS1 gene was therefore sensitive to interferon (Virology; 2004, 324 (1): 67-73). 8 hours after infection, human leukocyte interferon-alpha was added as a selective preparation (NIBSC 1 st International Standard 1999; 3 units ./ml of culture medium) and the cells were incubated for 48 hours at 37 ° C. The resulting virus crop was twice passaged on Vero cells in the presence of interferon-alpha at a concentration of 3 units / ml. The final virus population (4) contained the recombinant NS1 gene with an ESAT-6 insert, as evidenced by sequencing of the RT-PCR product. After a twofold purification, the viruses were isolated.

Рекомбинантный вирус гриппа, относящийся к подтипу H1N1, получил название FLU/H1-ESAT-6, рекомбинантный вирус гриппа, относящийся к подтипу H2N2 получил название FLU/H2-ESAT-6.The recombinant influenza virus belonging to the H1N1 subtype is called FLU / H1-ESAT-6, the recombinant influenza virus belonging to the H2N2 subtype is called FLU / H2-ESAT-6.

Рекомбинантный вирус гриппа подтипа H3N2 был получен путем генетической реассортации вируса FLU/H1-ESAT-6 с вирусом A/Aichi/1/68 (H3N2) на клетках Vero в присутствии кроличьей антисыворотки к вирусу A/PR/8/34 (H1N1). Полученный вирусный клон содержал 6 фрагментов генома (РВ2, РВ1, PA, NP, M, recNS) от вектора A/PR8-2A-ESAT-6, а гены гликопротеинов (НА, NA) от штамма A/Aichi/1/68 (H3N2). Генотипирование реассортантов проводилось методом ОТ-ПЦР с последующим сравнительным рестрикционным анализом кДНК копий каждого сегмента. Полученный вирус получил название FLU/H3-ESAT-6.Recombinant influenza virus subtype H3N2 was obtained by genetic reassortment of the FLU / H1-ESAT-6 virus with A / Aichi / 1/68 (H3N2) virus on Vero cells in the presence of the rabbit antiserum to A / PR / 8/34 (H1N1) virus. The resulting viral clone contained 6 fragments of the genome (PB2, PB1, PA, NP, M, recNS) from the vector A / PR8-2A-ESAT-6, and the glycoprotein genes (HA, NA) from strain A / Aichi / 1/68 ( H3N2). Reassortant genotyping was performed by RT-PCR followed by comparative restriction analysis of cDNA copies of each segment. The resulting virus was named FLU / H3-ESAT-6.

Пример 1. Рекомбинантный вирус A/PR8-2A-ESAT-6 (H1N1) получен с помощью методов обратной генетики на клеточной культуре Vero и характеризуется наличием рекомбинантного NS1 гена, содержащим вставку нуклеотидной последовательности ESAT-6 M. tuberculosis между позициями 400-401 открытой рамки считывания NS гена, что подтверждено секвенированием продукта ОТ-ПЦР.Example 1. Recombinant virus A / PR8-2A-ESAT-6 (H1N1) was obtained using methods of reverse genetics in cell culture Vero and is characterized by the presence of a recombinant NS1 gene containing an insert of the nucleotide sequence of ESAT-6 M. tuberculosis between positions 400-401 open reading frame of the NS gene, as evidenced by sequencing of the RT-PCR product.

Вследствие наличия вставки, вирус A/PR8-2A-ESAT-6 отличается от вируса гриппа дикого типа наличием увеличенного размера геномного фрагмента NS 1, что было определено с помощью электрофореза в агарозном геле после амплификации в ПЦР со специфическими праймерами:Due to the presence of the insert, the A / PR8-2A-ESAT-6 virus differs from the wild-type influenza virus by the presence of an increased size of the NS 1 genomic fragment, which was determined by agarose gel electrophoresis after amplification in PCR with specific primers:

5'-ACTACTTCTAGAGAAGACAAAGCAAAAGCAGGGTGACA-3' и 5'-ACTACTCTGCAGATTAACCCTCACTAAAAGTAGAAACAAG-3' (Фиг.3). На чертеже видно, что размер амплифицированного рекомбинантного фрагмента NS 1 превышает размер амплифицированного фрагмента NS1 гена вируса гриппа дикого типа на расчетную величину.5'-ACTACTTCTAGAGAAGACAAAGCAAAAGCAGGGTGACA-3 'and 5'-ACTACTCTGCAGATTAACCCTCTCTATAAAAGTAGAAACAAG-3' (Figure 3). The drawing shows that the size of the amplified recombinant NS 1 fragment exceeds the size of the amplified NS1 fragment of the wild-type influenza virus gene by the calculated value.

Другим генетическим маркером, определяющим рекомбинантную природу данного вируса, является экспрессия ESAT-6 белка, определяемого при иммунофлюоресцентном анализе зараженных клеток с помощью моноклональных антител (Фиг.4А). На чертеже отчетливо видно свечение ESAT-6 белка, накопившегося в ядре зараженных рекомбинантным вирусом клеток Vero.Another genetic marker that determines the recombinant nature of this virus is the expression of ESAT-6 protein, as determined by immunofluorescence analysis of infected cells using monoclonal antibodies (Figure 4A). The luminescence of ESAT-6 protein accumulated in the nucleus of Vero virus-infected recombinant cells is clearly visible in the drawing.

Экспрессия вставки ESAT-6 при заражении клеток Vero подтверждена также анализом лизатов зараженных вирусом клеток методом Вестернблот с использованием моноклональных антител против белка ESAT-6 (Фиг.4В). На чертеже видны окрашенные зоны, соответствующие продуктам с молекулярным весом в 26 kDa и 24 kDa. Наличие нескольких зон определяется посттрансляционным отщеплением карбоксильной части ESAT-6, ранее показанным для этого белка.Expression of the ESAT-6 insert upon infection of Vero cells was also confirmed by Western blot analysis of lysates of virus-infected cells using monoclonal antibodies against the ESAT-6 protein (Figure 4B). In the drawing, colored zones corresponding to products with a molecular weight of 26 kDa and 24 kDa are visible. The presence of several zones is determined by post-translational cleavage of the carboxyl part of ESAT-6, previously shown for this protein.

Полученный вирус способен размножаться в культуре клеток Vero и MDCK до титров 7.5 log БОЕ/мл и в 10 дневных куриных эмбрионах до титра 9.2 log ЭИД 50/мл при оптимальной температуре 37°С. Вирус не является температурочувствительным и репродуцируются до аналогичных титров при температуре 39°С.The resulting virus can multiply in Vero and MDCK cell cultures to titers of 7.5 log PFU / ml and in 10 day old chicken embryos to titer 9.2 log EID 50 / ml at an optimum temperature of 37 ° C. The virus is not temperature sensitive and reproduced to similar titers at a temperature of 39 ° C.

При интраназальном заражении мышей в дозе 5.5 log БОЕ/мышь полученный вирус обладает способностью размножения в легких животных до титров 1,5 БОЕ/мл 10% суспензии легких, не вызывая при этом гибели животных т.е. является аттенуированным по сравнению с исходным родительским штаммом. Отсутствие патологии в легких иммунизированных животных и отсутствие снижения веса мышей подтверждают аттенуацию. Вирус обладает генетической стабильностью в течение, как минимум, 5 последовательных пассажей в культуре клеток Vero.In case of intranasal infection of mice at a dose of 5.5 log PFU / mouse, the resulting virus has the ability to multiply in the lungs of animals up to titers of 1.5 PFU / ml of 10% lung suspension without causing death of animals i.e. is attenuated compared to the original parent strain. The absence of pathology in the lungs of immunized animals and the absence of weight loss in mice confirm attenuation. The virus has genetic stability for at least 5 consecutive passages in a Vero cell culture.

Характеристика полученного авторами рекомбинантного штамма вируса гриппа A/PR8-2A-ESAT-6 (H1N1) приведена в прилагаемом удостоверении о депонировании штамма (№147) в коллекцию Музея вирусов ГУ НИИ гриппа РАМН.The characteristics of the recombinant strain of the influenza virus A / PR8-2A-ESAT-6 (H1N1) obtained by the authors are given in the attached certificate of the deposit of the strain (No. 147) into the collection of the Museum of Viruses of the Research Institute of Influenza RAMS.

Пример 2. Рекомбинантный вирус A/Singapore/-2A-ESAT-6 (H2N2) получен с помощью методов обратной генетики на клеточной культуре Vero и характеризуется наличием рекомбинантного NS1 гена, содержащим вставку нуклеотидной последовательности ESAT-6 M.tuberculosis между позициями 400-401 открытой рамки считывания NS гена, что подтверждено секвенированием продукта ОТ-ПЦР.Example 2. Recombinant virus A / Singapore / -2A-ESAT-6 (H2N2) was obtained using methods of reverse genetics in cell culture Vero and is characterized by the presence of a recombinant NS1 gene containing an insert of the nucleotide sequence of ESAT-6 M. tuberculosis between positions 400-401 open reading frame of the NS gene, as confirmed by sequencing of the RT-PCR product.

При заражении клеток Vero данным вирусным штаммом наблюдается экспрессия ESAT-6 белка, что подтверждено иммунофлюоресцентным анализом и иммуноблотингом лизатов зараженных клеток с использованием моноклональных антител к ESAT-6 белку (Фиг.4).When Vero cells are infected with this viral strain, the expression of ESAT-6 protein is observed, which is confirmed by immunofluorescence analysis and immunoblotting of lysates of infected cells using monoclonal antibodies to ESAT-6 protein (Figure 4).

Полученный вирус способен размножаться в культуре клеток Vero и MDCK до титров 7.5 log БОЕ/мл и в 10 дневных куриных эмбрионах до титра 8 log ЭИД 50/мл при оптимальной температуре 37°С. Вирус не является температурочувствительным и репродуцируются до аналогичных титров при температуре 39°С.The resulting virus is able to propagate in Vero and MDCK cell cultures up to titers of 7.5 log PFU / ml and in 10 day old chicken embryos up to a titer of 8 log EID 50 / ml at an optimum temperature of 37 ° C. The virus is not temperature sensitive and reproduced to similar titers at a temperature of 39 ° C.

При интраназальном заражении мышей в дозе 5.5 log БОЕ/мышь полученный вирус обладает способностью размножения в легких животных до титров 3,5 БОЕ/мл 10% суспензии легких, не вызывая при этом гибели животных т.е. является аттенуированным по сравнению с исходным родительским штаммом.With intranasal infection of mice at a dose of 5.5 log PFU / mouse, the resulting virus has the ability to multiply in the lungs of animals to titers of 3.5 PFU / ml of 10% lung suspension without causing death of the animals i.e. is attenuated compared to the original parent strain.

Вирус обладает генетической стабильностью в течение, как минимум, 5 последовательных пассажей в культуре клеток Vero.The virus has genetic stability for at least 5 consecutive passages in a Vero cell culture.

Характеристика полученного авторами рекомбинантного штамма вируса гриппа A/Singapore/-2A-ESAT-6 (H2N2) приведена в прилагаемом удостоверении о депонировании штамма (№149) в коллекцию Музея вирусов ГУ НИИ гриппа РАМН.The characteristics of the recombinant strain of the influenza virus A / Singapore / -2A-ESAT-6 (H2N2) obtained by the authors are given in the attached certificate of the deposit of the strain (No. 149) into the collection of the Museum of Viruses of the Research Institute of Influenza RAMS.

Пример 3. Рекомбинантный вирус гриппа A/Aichi-2A-ESAT-6 (H3N2) был получен путем генетической реассортации вируса A/PR8-2A-ESAT-6 с вирусом A/Aichi/1/68 (H3N2) на клетках Vero в присутствии кроличьей антисыворотки к вирусу A/PR/8/34 (H1N1). Полученный вирусный клон содержал 6 фрагментов генома (РВ2, РВ1, PA, NP, M, recNS) от вектора A/PR8-2A-ESAT-6, а гены гликопротеинов (НА, NA) от штамма A/Aichi/1/68 (H3N2).Example 3. Recombinant influenza virus A / Aichi-2A-ESAT-6 (H3N2) was obtained by genetic reassortment of virus A / PR8-2A-ESAT-6 with virus A / Aichi / 1/68 (H3N2) on Vero cells in the presence of rabbit antiserum to virus A / PR / 8/34 (H1N1). The resulting viral clone contained 6 fragments of the genome (PB2, PB1, PA, NP, M, recNS) from the vector A / PR8-2A-ESAT-6, and the glycoprotein genes (HA, NA) from strain A / Aichi / 1/68 ( H3N2).

Вследствие наличия вставки последовательности ESAT-6 полученный вирус отличался от вируса гриппа дикого типа наличием увеличенного размера геномного фрагмента NS1, что было определено с помощью электрофореза в агарозном геле после его амплификации в ПНР со специфическими праймерами:Due to the presence of an insert of the ESAT-6 sequence, the resulting virus differed from wild-type influenza virus by the presence of an increased size of the NS1 genomic fragment, which was determined by agarose gel electrophoresis after its amplification in the NDP with specific primers:

5'-ACTACTTCTAGAGAAGACAAAGCAAAAGCAGGGTGACA-3' и5'-ACTACTTCTAGAGAAGACAAAGCAAAAGCAGGGTGACA-3 'and

5'-ACTACTCTGCAGATTAACCCTCACTAAAAGTAGAAACAAG-3' (Фиг.3). На чертеже видно, что амплифицированный рекомбинантный фрагмент NS1 имеет вставку последовательности ESAT-6, превышая размер NS1 гена дикого типа вируса на величину размера вставки.5'-ACTACTCTGCAGATTAACCCTCACTAAAAGTAGAAACAAG-3 '(Figure 3). The drawing shows that the amplified recombinant fragment of NS1 has an insert of the ESAT-6 sequence, exceeding the size of the NS1 gene of the wild-type virus by the size of the insert.

Данный вирус является температурочувствительным и адаптирован к росту в культуре клеток Vero.This virus is temperature-sensitive and adapted to growth in Vero cell culture.

При заражении клеток Vero вирусным штаммом A/Aichi-2A-ESAT-6 (H3N2) наблюдается экспрессия ESAT-6 белка, что подтверждено иммунофлюоресцентным анализом и иммуноблотингом лизатов зараженных клеток с использованием моноклональных антител к ESAT-6 белку (Фиг.4).When Vero cells are infected with the viral strain A / Aichi-2A-ESAT-6 (H3N2), expression of the ESAT-6 protein is observed, which is confirmed by immunofluorescence analysis and immunoblotting of lysates of infected cells using monoclonal antibodies to the ESAT-6 protein (Figure 4).

Полученный вирус способен размножаться в культуре клеток Vero и MDCK до титров 7.5 log БОЕ/мл при оптимальной температуре 34°С, репродуцируется до титров 3 log БОЕ/мл при температуре 39°С.The resulting virus is able to multiply in Vero cell culture and MDCK to titers of 7.5 log PFU / ml at an optimum temperature of 34 ° C, reproduced to titers of 3 log PFU / ml at 39 ° C.

При интраназальном заражении мышей в дозе 5.5 log БОЕ/мышь полученный вирус обладает способностью размножения в легких животных до титров 1,5 БОЕ/мл 10% суспензии легких, не вызывая при этом гибели животных т.е. является аттенуированным по сравнению с исходным родительским штаммом. Отсутствие патологии в легких иммунизированных животных и отсутствие снижения веса мышей подтверждают аттенуацию.In case of intranasal infection of mice at a dose of 5.5 log PFU / mouse, the resulting virus has the ability to multiply in the lungs of animals up to titers of 1.5 PFU / ml of 10% lung suspension without causing death of animals i.e. is attenuated compared to the original parent strain. The absence of pathology in the lungs of immunized animals and the absence of weight loss in mice confirm attenuation.

Вирус обладает генетической стабильностью в течение, как минимум, 5 последовательных пассажей в культуре клеток Vero.The virus has genetic stability for at least 5 consecutive passages in a Vero cell culture.

Характеристика полученного авторами рекомбинантного штамма вируса гриппа A/Aichi-2A-ESAT-6 (H3N2) приведена в прилагаемом удостоверении о депонировании штамма (№148) в коллекцию Музея вирусов ГУ НИИ гриппа РАМН.The characteristics of the recombinant strain of the influenza virus A / Aichi-2A-ESAT-6 (H3N2) obtained by the authors are given in the attached certificate on the deposit of the strain (No. 148) into the collection of the Museum of Viruses of the Institute of Influenza RAMS.

СПОСОБ ПРОФИЛАКТИКИ ТУБЕРКУЛЕЗА ЛЕГКИХ.METHOD FOR PREVENTION OF LUNG TUBERCULOSIS.

В настоящее время отмечается значительное ухудшение эпидемиологической обстановки по туберкулезу в России и во всем мире в связи с неблагоприятной экологической обстановкой, негативными социальными факторами, ростом иммунодефицитных заболеваний различного генеза и отсутствием надежной специфической профилактики заболевания.Currently, there is a significant deterioration in the epidemiological situation of tuberculosis in Russia and around the world due to unfavorable environmental conditions, negative social factors, the growth of immunodeficiency diseases of various origins and the lack of reliable specific prevention of the disease.

Классическая вакцина БЦЖ, представляющая собой живой аттенуированный штамм M.bovis, эффективна для профилактики туберкулеза у детей, но не способна предотвращать реактивацию заболевания у взрослых людей, которая является причиной большинства случаев легочного туберкулеза (Trends Immunol. 2001; 22:160-8).The classic BCG vaccine, which is a live attenuated strain of M. bovis, is effective in preventing tuberculosis in children, but is not able to prevent the reactivation of the disease in adults, which is the cause of most cases of pulmonary tuberculosis (Trends Immunol. 2001; 22: 160-8).

Известно, что протективный эффект при развитии туберкулезной инфекции обеспечивают цитокины, вырабатываемые Т-хелперами 1 типа (ТХ-1) - гамма-интерферон (ИФН-γ) интерлейкин-2 (ИЛ-2), которые являются медиаторами клеточно-опосредованного иммунитета. При активной прогрессирующей инфекции обнаруживается стимуляция Т-2 хелперной субпопуляции лимфоцитов (ТХ-2), с высоким уровнем продукции ИЛ-4, расцениваемой в последнее время как показатель снижения сопротивляемости к туберкулезу и о снижении активности CД4+ ТХ-1.It is known that the protective effect in the development of tuberculosis infection is provided by cytokines produced by type 1 T-helpers (TX-1) - gamma interferon (IFN-γ) interleukin-2 (IL-2), which are mediators of cell-mediated immunity. With an active progressive infection, stimulation of T-2 helper subpopulation of lymphocytes (TX-2) is detected, with a high level of IL-4 production, regarded recently as an indicator of a decrease in resistance to tuberculosis and a decrease in the activity of CD4 + TX-1.

Среди многообразия предположений, объясняющих неспособность вакцины БЦЖ защитить популяцию взрослых от туберкулеза, можно выделить отсутствие важных (протективных) антигенов в геноме БЦЖ (в том числе ESAT-6), неспособность стимулировать оптимальное сочетание субпопуляций Т-лимфоцитов для создания протекции, нежелательную стимуляцию выработки ИЛ-4.Among the variety of assumptions that explain the inability of the BCG vaccine to protect the adult population from tuberculosis, the absence of important (protective) antigens in the BCG genome (including ESAT-6), the inability to stimulate the optimal combination of T-lymphocyte subpopulations to create protection, and undesirable stimulation of IL production can be highlighted -four.

К тому же при введении вакцины БЦЖ иммунная система организма человека сталкивается с исключительно сложным набором антигенов, конкурирующих за презентирующие клетки, а иммунодоминирующие антигены не всегда индуцируют максимальную протекцию (J.Immunol, 1996; 157:3039-3045) или их экспрессия транзиторна (Parasite Immunol., 1993; 15:187-193).In addition, when the BCG vaccine is introduced, the human immune system encounters an extremely complex set of antigens competing for presenting cells, and immunodominant antigens do not always induce maximum protection (J. Immmunol, 1996; 157: 3039-3045) or their expression is transient (Parasite Immunol., 1993; 15: 187-193).

Обоснованным и перспективным направлением при разработке новых вакцин против туберкулеза является формирование Th1 иммунного ответа, характерного для благоприятного течения и обратного развития инфекции, обеспечение его высокой активности и целенаправленного переключения на Тh1 в случае доминирования Th2 цитокинов.A justified and promising direction in the development of new vaccines against tuberculosis is the formation of a Th1 immune response characteristic of a favorable course and reverse development of the infection, ensuring its high activity and targeted switching to Th1 in the case of Th2 cytokine dominance.

Пример 4. Влияние профилактической иммунизации рекомбинантными гриппозными векторами на развитие и течение острой туберкулезной инфекции у мышей.Example 4. The effect of preventive immunization with recombinant influenza vectors on the development and course of acute tuberculosis infection in mice.

Исследование проведено на 240 беспородных белых мышах-самцах с исходной массой тела 18-20 г, полученных из питомника «Рапполово», Всеволожского района. Ленинградской области. Для иммунизации использовались вируссодержащие суспензии рекомбинантных гриппозных векторов FLU/ESAT-6, относящихся к различным антигенным подтипам вируса гриппа A (H1N1, H3N2 и H2N2).The study was conducted on 240 outbred white male mice with an initial body weight of 18-20 g obtained from the Rappolovo nursery, Vsevolozhsk district. Leningrad region. For immunization, virus-containing suspensions of recombinant influenza vectors FLU / ESAT-6, belonging to various antigenic subtypes of influenza A virus (H1N1, H3N2 and H2N2), were used.

Животные были распределены по 5-и группам. В первой группе мышей двукратно иммунизировали смесью трех рекомбинантных гриппозных векторов различных антигенных подтипов (FLU/ESAT-6(Tri+Tri)). Во второй группе первая иммунизация проводилась рекомбинантным гриппозным вектором подтипа H1N1, вторая - гриппозным вектором разновидности H3N2 (FLU/ESAT-6(H1+H3)). В третьей опытной группе первая иммунизация проводилась рекомбинантным гриппозным вектором подтипа H1N1, вторая - гриппозным вектором разновидности H2N2 (FLU/ESAT-6(H1+H2)). Иммунизацию проводили интраназально, без наркоза, в дозе 106 БОЕ/мышь, с интервалом в 3 недели. Контролем служили интактные животные и невакцинированные зараженные МБТ мыши (контроль заражения).Animals were divided into 5 groups. In the first group of mice, they were twice immunized with a mixture of three recombinant influenza vectors of different antigenic subtypes (FLU / ESAT-6 (Tri + Tri)). In the second group, the first immunization was carried out with a recombinant influenza vector of the H1N1 subtype, the second with the influenza vector of the H3N2 variety (FLU / ESAT-6 (H1 + H3)). In the third experimental group, the first immunization was carried out with a recombinant influenza vector of the H1N1 subtype, the second with the influenza vector of the H2N2 variety (FLU / ESAT-6 (H1 + H2)). Immunization was carried out intranasally, without anesthesia, at a dose of 10 6 PFU / mouse, with an interval of 3 weeks. The controls were intact animals and unvaccinated MBT infected mice (infection control).

Генерализованный туберкулез вызывали введением в латеральную хвостовую вену мышей 0,2 мл взвеси трехнедельной культуры М. bovis bovinus 8 в дозе 0,1 мг/мышь через 6 недель после первой иммунизации. Использовался вирулентный штамм М. bovis bovinus 8, полученный в виде лиофилизированной культуры из ГосНИИ стандартизации и контроля медицинских биологических препаратов им. Тарасевича (лаборатория препаратов для профилактики и диагностики туберкулеза и микобактериозов). При заражении белых беспородных мышей этим штаммом очаги специфического воспаления в легких образуются на 14-20 день, а гибель животных отмечается на 30-45 день с момента инокуляции инфекта, что близко к соответствующим показателям у мышей, зараженных М. tuberculosis H37Rv (Першин Г.Н., 1971).Generalized tuberculosis was induced by injecting 0.2 ml of a suspension of a three-week culture of M. bovis bovinus 8 into a lateral tail vein of mice at a dose of 0.1 mg / mouse 6 weeks after the first immunization. We used a virulent strain of M. bovis bovinus 8, obtained in the form of a lyophilized culture from the State Research Institute of Standardization and Control of Medical Biological Preparations named after Tarasevich (laboratory of drugs for the prevention and diagnosis of tuberculosis and mycobacteriosis). When white strain of outbred mice is infected with this strain, foci of specific inflammation in the lungs form on days 14-20, and animals die on days 30-45 from the moment of inoculation of the infection, which is close to the corresponding values in mice infected with M. tuberculosis H37Rv (Pershin G. N., 1971).

Эффект протективного действия вакцины оценивали по следующим показателям тяжести течения экспериментального туберкулезного процесса: динамика массы мышей (взвешивание 1 раз в неделю), макроскопическая оценка легких и селезенки (индексы поражения легких, коэффициенты масс легких и селезенки), гистологическое исследование срезов легких. Сравнение с контрольными показателями (интактные животные и контроль заражения) проводили в динамике через 30 и 40 дней после заражения МБТ.The effect of the protective effect of the vaccine was evaluated by the following indicators of the severity of the experimental tuberculosis process: dynamics of the mass of mice (weighing 1 time per week), macroscopic evaluation of the lungs and spleen (indices of lung damage, lung and spleen mass ratios), histological examination of lung sections. Comparison with control indicators (intact animals and infection control) was carried out in dynamics 30 and 40 days after infection of the office.

Индекс поражения легких высчитывали в соответствии с количеством и выраженностью очагов специфического воспаления, выявляемых при визуальном осмотре. При этом единичные субмилиарные очаги оценивались в 0,5 балла; многочисленные субмилиарные очаги (не более 20) - в 1 балл; многочисленные субмилиарные (более 20) - в 1,5 балла; единичные милиарные - в 1,75 балла; многочисленные сливающиеся субмилиарные и единичные милиарные - в 2 балла; милиарные (не более 10) - в 2,25 балла; многочисленные милиарные, сливающиеся - 2,75 балла, появление мелких казеозных некротических фокусов - в 3 балла; обширный казеоз - 4 балла; сплошное поражение легких - 5 баллов. В случаях серозного пропитывания ткани легких к вычисленному индексу поражения прибавлялись от 0,25 до 1 баллов в зависимости от площади поражения.The index of lung lesions was calculated in accordance with the number and severity of foci of specific inflammation detected by visual inspection. Moreover, single submiliary foci were estimated at 0.5 points; numerous submiliary foci (no more than 20) - 1 point; numerous submiliary (more than 20) - 1.5 points; single miliary - in 1.75 points; numerous merging submiliary and single miliary ones - 2 points; miliary (no more than 10) - 2.25 points; numerous miliary, merging - 2.75 points, the appearance of small caseous necrotic tricks - 3 points; extensive caseosis - 4 points; continuous lung damage - 5 points. In cases of serous impregnation of lung tissue, 0.25 to 1 points were added to the calculated lesion index, depending on the area of the lesion.

Коэффициенты масс органов вычисляли исходя из соотношения массы органа и массы тела животного (КМ=масса органа (г)×100/масса животного (г)) и выражали в условных единицах (усл. ед.).The mass coefficients of organs were calculated based on the ratio of the mass of the organ and the body mass of the animal (KM = organ mass (g) × 100 / animal mass (g)) and expressed in arbitrary units (conventional units).

Для гистологического изучения легких орган фиксировали в 10% формалине. После фиксации и проводки материал заливали в парафин и из парафиновых блоков изготовляли ступенчатые гистологические срезы. Использовались окраски гематоксилином и эозином.For histological examination of the lungs, the organ was fixed in 10% formalin. After fixation and posting, the material was poured into paraffin and step histological sections were made from paraffin blocks. Hematoxylin and eosin stains were used.

Полученные результаты подвергали статистической обработке, достоверность различий оценивали по непарному t-критерию Стьюдента.The results were subjected to statistical processing, the significance of the differences was evaluated by unpaired t-student test.

Анализ полученных результатов показал, что у мышей, двукратно иммунизированных рекомбинантными гриппозными векторами, развитие экспериментальной туберкулезной инфекции замедлено, а течение - более благоприятно, чем у зараженных невакцинированных животных.An analysis of the results showed that in mice twice immunized with recombinant influenza vectors, the development of experimental tuberculosis infection was slowed down, and the course was more favorable than in infected unvaccinated animals.

На 30-й день после заражения у вакцинированных FLU/ESAT-6 мышей отмечалась тенденция к снижению коэффициентов массы органов (легких и селезенки) и статистически значимое (р<0,001, р<0,02 и р<0,05) уменьшение индексов поражения легких по сравнению с зараженными невакцинированными животными, что отражено в таблице 1.On the 30th day after infection, FLU / ESAT-6 vaccinated mice showed a tendency to decrease in the mass coefficients of organs (lungs and spleen) and a statistically significant (p <0.001, p <0.02 and p <0.05) decrease in the indices of damage lungs compared with infected unvaccinated animals, as shown in table 1.

Таблица 1.
Показатели тяжести течения экспериментального туберкулеза на 30-й день после заражения МБТ
Table 1.
The severity of experimental tuberculosis on the 30th day after infection of the office
Условия опытаExperience Conditions Коэффициент массы легких (усл.ед.)The coefficient of mass of the lungs (conventional units) Индекс поражения легких (усл.ед.)Index of lung lesions (conventional units) Контроль заражения (n=11)Infection control (n = 11) 1,46±0,131.46 ± 0.13 2,25±0,072.25 ± 0.07 FLU/ESAT-6 (H1+H3) (n=5)FLU / ESAT-6 (H1 + H3) (n = 5) 1,35±0,21.35 ± 0.2 1,6±0,1 р<0,0011.6 ± 0.1 p <0.001 FLU/ESAT-6 (Tri+Tri) (n=5)FLU / ESAT-6 (Tri + Tri) (n = 5) 1,98±0,481.98 ± 0.48 1,8±0,16 р<0,051.8 ± 0.16 p <0.05 FLU/ESAT-6 (H1+H2) (n=5)FLU / ESAT-6 (H1 + H2) (n = 5) 1,26±0,111.26 ± 0.11 1,65±0,21 р<0,021.65 ± 0.21 p <0.02 Р - достоверность различий с невакцинированными животными (контроль заражения) по непарному t-критерию Стьюдента.P - significance of differences with unvaccinated animals (infection control) according to the unpaired t-student criterion.

На 40-й день после заражения протективный эффект отмечен при использовании трех вариантов исследуемой вакцины. Коэффициенты массы легких, как и на предыдущем сроке наблюдения, имели лишь тенденцию к снижению, а индекс поражения легких в двух опытных группах был достоверно ниже, чем в контрольной группе (р<0,05). К этому времени у мышей, иммунизированных трехвалентной гриппозной вакциной и вакциной FLU/ESAT-6 (H1+H2), отмечено и снижение коэффициента массы селезенки (р<0,02), что отражено в таблице 2.On the 40th day after infection, the protective effect was noted when using three variants of the studied vaccine. The lung mass coefficients, as in the previous observation period, had only a downward trend, and the lung lesion index in the two experimental groups was significantly lower than in the control group (p <0.05). By this time, mice immunized with the trivalent influenza vaccine and the FLU / ESAT-6 vaccine (H1 + H2) also showed a decrease in the spleen mass coefficient (p <0.02), which is shown in Table 2.

Таблица 2.
Показатели тяжести течения экспериментального туберкулеза на 40-й день после заражения МБТ
Table 2.
The severity of experimental tuberculosis on the 40th day after infection of the office
Условия опытаExperience Conditions % прибавки массы тела ко дню забоя% increase in body weight by day of slaughter Коэффициент массы легких (усл.ед.)The coefficient of mass of the lungs (conventional units) Индекс поражения легких (усл.ед.)Index of lung lesions (conventional units) Коэффициент массы селезенки (усл.ед.)The spleen mass coefficient (conventional unit) Контроль заражения (n=10)Infection control (n = 10) 6,786.78 2,3±0,272.3 ± 0.27 2,98±0,312.98 ± 0.31 3,17±0,293.17 ± 0.29 FLU/ESAT-6 (Н1+Н3) (n=7)FLU / ESAT-6 (H1 + H3) (n = 7) 12,912.9 1,77±0,21.77 ± 0.2 2,21±0,11 р<0,052.21 ± 0.11 p <0.05 2,6±0,262.6 ± 0.26 FLU/ESAT-6 (Tri+Tri) (n=7)FLU / ESAT-6 (Tri + Tri) (n = 7) 35,435,4 1,69±0,111.69 ± 0.11 2,21±0,11 р<0,052.21 ± 0.11 p <0.05 2,25±0,14 р<0,022.25 ± 0.14 p <0.02 FLU/ESAT-6 (H1+H2) (n=7)FLU / ESAT-6 (H1 + H2) (n = 7) 18,818.8 1,82±0,221.82 ± 0.22 2,39±0,112.39 ± 0.11 2,11±0,23 р<0,022.11 ± 0.23 p <0.02 Р - достоверность различий с невакцинированными животными (контроль заражения) по непарному t-критерию Стьюдента.P - significance of differences with unvaccinated animals (infection control) according to the unpaired t-student criterion.

При этом в легких мышей контрольной группы определялись множественные, хорошо выраженные туберкулезные очаги, большое количество крупных сливных некротических очагов, что отражено на макрофотографиях легких мышей сравниваемых групп (Фиг.5А). Туберкулезные изменения в легких вакцинированных животных были выражены слабее и были представлены единичными некрупными туберкулезными очагами серого цвета (Фиг.5 В). Необходимо отметить, что по величине индекса поражения легких ко второму контрольному сроку (40-й день после заражения) во всех группах животных отмечалось нарастание распространенности специфического поражения легких, но у вакцинированных мышей оно было менее выражено и отсрочено по времени (табл.1, 2).In this case, in the lungs of mice of the control group, multiple, well-defined tuberculous foci, a large number of large confluent necrotic foci were detected, which is reflected in macrographs of the lungs of mice of the compared groups (Fig. 5A). Tuberculous changes in the lungs of vaccinated animals were less pronounced and were represented by single medium-sized tuberculous foci of gray color (Fig. 5 B). It should be noted that by the value of the index of lung lesions by the second control period (40th day after infection) in all groups of animals there was an increase in the prevalence of specific lung lesions, but in vaccinated mice it was less pronounced and delayed in time (Tables 1, 2 )

Исследование динамики массы мышей выявило, что к окончанию срока наблюдения масса тела вакцинированных FLU/ESAT-6 (Tri+Tri) животных соответствовала данным мышей интактной группы (27,9 г против 28,4 г) (Фиг.6). При этом процент прибавки массы тела у вакцинированных мышей ко дню забоя (12,9-35,4%) был в 1,9 (FLU/ESAT-6 (H1+H3), в 2,8 (FLU/ESAT-6 (H1+H2) и в 5,2 (FLU/ESAT-6 (Tri+Tri) раз соответственно выше, чем в контрольной группе (7,8%), что свидетельствует о меньшей выраженности симптомов интоксикации в обеих группах вакцинированных мышей.The study of the dynamics of the mass of mice revealed that by the end of the observation period, the body weight of the vaccinated FLU / ESAT-6 (Tri + Tri) animals corresponded to the data of the mice of the intact group (27.9 g versus 28.4 g) (Figure 6). The percentage of body weight gain in vaccinated mice by day of slaughter (12.9-35.4%) was 1.9 (FLU / ESAT-6 (H1 + H3), 2.8 (FLU / ESAT-6 ( H1 + H2) and 5.2 (FLU / ESAT-6 (Tri + Tri) times, respectively, higher than in the control group (7.8%), which indicates a lower severity of intoxication symptoms in both groups of vaccinated mice.

Гистологическое исследование срезов легких на 40-й день после заражения показало, что у всех зараженных животных в ткани легкого имелись специфические инфильтративные изменения различной степени выраженности с накоплением в альвеолах серозного, а чаще фибринозного экссудата, крупных вакуолизированных макрофагов и лимфоидных элементов (альвеолярно-макрофагальный грануломатоз). У зараженных невакцинированных мышей они были представлены полями и крупными сливными очагами инфильтрации (табл.3). При этом преобладали свежие инфильтративные изменения, распространяющиеся как на воздушную паренхиму, так и на перибронхиальные и периваскулярные пространства. Альвеолы, межальвеолярные перегородки и просветы расширенных капилляров были инфильтрированы скоплениями макрофагов, эпителиоидных клеток, лимфоидными элементами.Histological examination of lung sections on the 40th day after infection showed that all infected animals in the lung tissue had specific infiltrative changes of varying severity with accumulation in the alveoli of serous, and more often fibrinous exudate, large vacuolated macrophages and lymphoid elements (alveolar-macrophage granulomatosis ) In infected unvaccinated mice, they were represented by fields and large confluent foci of infiltration (Table 3). In this case, fresh infiltrative changes prevailed, extending both to the air parenchyma and to the peribronchial and perivascular spaces. Alveoli, interalveolar septa, and lumens of dilated capillaries were infiltrated by clusters of macrophages, epithelioid cells, and lymphoid elements.

Таблица 3.
Распространенность специфического поражения легочной ткани у мышей с экспериментальным туберкулезом
Table 3.
The prevalence of specific lung tissue lesions in mice with experimental tuberculosis
Группы (кол-во мышей)Groups (number of mice) Снижение (более, чем на 50%) воздушности легочной тканиDecrease (more than 50%) in the airiness of the lung tissue Крупные очаги инфильтрацииLarge foci of infiltration Небольшие участки инфильтрацииSmall areas of infiltration Контроль заражения (10)Contamination Control (10) 10 (100%)10 (100%) 1010 00 FLU/ESAT-6 (H1+H3) (7)FLU / ESAT-6 (H1 + H3) (7) 1 (14%)1 (14%) 1 (14%)1 (14%) 6 (86%)6 (86%) FLU/ESAT-6 (Tri+Tri) (7)FLU / ESAT-6 (Tri + Tri) (7) 3 (41%)3 (41%) 3 (41%)3 (41%) 4 (59%)4 (59%) FLU/ESAT-6 (H1+H2) (7)FLU / ESAT-6 (H1 + H2) (7) 1 (14%)1 (14%) 1 (14%)1 (14%) 6 (86%)6 (86%)

При этом у всех животных контрольной группы в паренхиме легких обнаруживались скопления нейтрофильных гранулоцитов, которые в 6 из 10 случаев частично распадались и образовывали ядерный детрит, а в 2-х случаях - фокусы деструкции в центре гранулемы, что отражено на представленных микрофотографиях гистологического среза легкого мыши контрольной группы (Фиг.7А).In all animals of the control group, accumulations of neutrophilic granulocytes were detected in the lung parenchyma, which in 6 out of 10 cases partially disintegrated and formed nuclear detritus, and in 2 cases, the focus of destruction in the center of the granuloma, which is reflected in the presented micrographs of a histological section of the lung of the mouse control group (Figa).

Таблица 4.
Особенности клеточного состава участков альвеолярно-макрофагального гранулематоза у мышей с экспериментальным туберкулезом
Table 4.
Peculiarities of the cellular composition of alveolar-macrophage granulomatosis sites in mice with experimental tuberculosis
Группы (кол-во мышей)Groups (number of mice) Скопления эпителиоидных клетокClusters of epithelioid cells Единичные нейтрофильные гранулоцитыSingle neutrophilic granulocytes Скопления нейтрофильных гранулоцитовAccumulations of neutrophilic granulocytes Ядерный детритNuclear detritus Участки некрозаAreas of necrosis Контроль заражения (10)Contamination Control (10) 10 (100%)10 (100%) 10 (100%)10 (100%) 10 (100%)10 (100%) 6 (60%)6 (60%) 2 (20%)2 (20%) FLU/ESAT-6 (H1+H3) (7)FLU / ESAT-6 (H1 + H3) (7) 7 (100%)7 (100%) 6 (86%)6 (86%) 1 (14%)1 (14%) 00 00 FLU/ESAT-6 (Tri+Tri) (7)FLU / ESAT-6 (Tri + Tri) (7) 7 (100%)7 (100%) 4 (59%)4 (59%) 00 00 00 FLU/ESAT-6 (H1+H2) (7)FLU / ESAT-6 (H1 + H2) (7) 7 (100%)7 (100%) 4 (59%)4 (59%) 00 00 00

Клеточный состав гранулемы был представлен участками казеозного некроза, ядерным детритом, скоплениями распадающихся нейтрофильных гранулоцитов, макрофагами, эпителиоидными клетками, единичными лимфоцитами (Фиг.7В).The cell composition of the granuloma was represented by areas of caseous necrosis, nuclear detritus, clusters of decaying neutrophilic granulocytes, macrophages, epithelioid cells, single lymphocytes (Fig. 7B).

В просвете бронхов у животных с выраженными некротическими изменениями обнаруживались ядерный детрит и слущенные эпителиальные клетки. Лимфогистиоцитарная инфильтрация, свидетельствующая о напряженности местного иммунитета легочной ткани, была выражена очень слабо, значительные периваскулярные инфильтраты зарегистрированы только в 4 из 10 (40%) случаев, крупные перибронхиальные инфильтраты не отмечены (табл.5).In animals with severe necrotic changes, nuclear detritus and desquamated epithelial cells were found in the lumen of the bronchi. Lymphohistiocytic infiltration, indicating the intensity of local immunity of the lung tissue, was very weak, significant perivascular infiltrates were registered only in 4 out of 10 (40%) cases, large peribronchial infiltrates were not observed (Table 5).

Таблица 5.
Выраженность признаков напряженности местного иммунитета легочной ткани у мышей с экспериментальным туберкулезом
Table 5.
The severity of signs of tension of local immunity of lung tissue in mice with experimental tuberculosis
Группы (кол-во мышей)Groups (number of mice) Крупные периваскулярные инфильтратыLarge perivascular infiltrates Крупные перибронхиальные инфильтратыLarge peribronchial infiltrates Контроль заражения (10)Contamination Control (10) 4 (40%)4 (40%) 00 FLU/ESAT-6 (H1+H3) (7)FLU / ESAT-6 (H1 + H3) (7) 7 (100%)7 (100%) 4 (59%)4 (59%) FLU/ESAT-6 (Tri+Tri) (7)FLU / ESAT-6 (Tri + Tri) (7) 7 (100%)7 (100%) 4 (59%)4 (59%) FLU/ESAT-6 (H1+H2) (7)FLU / ESAT-6 (H1 + H2) (7) 7 (100%)7 (100%) 7 (100%)7 (100%)

У вакцинированных мышей опытных групп по сравнению с контрольной группой животных наблюдалось повышение воздушности легочной ткани, снижение распространенности специфического воспаления, которое в большинстве случаев (59%-86%) было представлено небольшими отдельными очагами инфильтрации (табл.3). В очагах инфильтрации практически не обнаруживалось скоплений нейтрофильных гранулоцитов, не выявлялись ядерный детрит и участки некроза, значительно уменьшилась встречаемость единичных не распадающихся нейтрофилов (табл.4). Только в одном случае (14%) у мышей, вакцинированных FLU/ESAT-6 (H1+H3), отмечены мелкие скопления нейтрофильных гранулоцитов.Compared with the control group of animals, the vaccinated mice of the experimental groups showed an increase in the airiness of the lung tissue, a decrease in the prevalence of specific inflammation, which in most cases (59% -86%) was represented by small individual foci of infiltration (Table 3). In the foci of infiltration, practically no accumulations of neutrophilic granulocytes were detected, nuclear detritus and areas of necrosis were not detected, the occurrence of single non-decaying neutrophils was significantly reduced (Table 4). Only in one case (14%) in mice vaccinated with FLU / ESAT-6 (H1 + H3), small accumulations of neutrophilic granulocytes were noted.

В качестве иллюстрации (Фиг.8) на микрофотографии препарата ткани легкого (в двух увеличениях) одной из вакцинированных FLU/ESAT-6 (Н1+Н3) мышей представлен небольшой очаг альвеолярно-макрофагального гранулематоза с сохранившимися альвеолами, имеющими несколько утолщенные перегородки и инфильтрированные лимфоцитами (Фиг.8А). Клеточный состав инфильтрата представлен лимфоидными элементами, макрофагами, единичными эпителиоидными клетками и единичными не распадающимися нейтрофилами (Фиг.8В).As an illustration (Fig. 8), in a microphotograph of a lung tissue preparation (two magnifications) of one of the vaccinated FLU / ESAT-6 (H1 + H3) mice, a small lesion of alveolar-macrophage granulomatosis with preserved alveoli having somewhat thickened septa and infiltrated lymphocytes is presented (Figa). The cellular composition of the infiltrate is represented by lymphoid elements, macrophages, single epithelioid cells and single non-decaying neutrophils (Figv).

У всех опытных животных более часто, чем в контрольной группе обнаруживались крупные периваскулярные и перибронхиальные лимфогистиоцитарные инфильтраты, что свидетельствует об активации напряженности местного иммунитета ткани легкого (табл.5).In all experimental animals, more often than in the control group, large perivascular and peribronchial lymphohistiocytic infiltrates were detected, which indicates the activation of local immunity of lung tissue (Table 5).

Таким образом, двукратная интраназальная вакцинация белых беспородных мышей гриппозными векторами, экспрессирующими протективный микобактериальный антиген ESAT-6, проведенная за 3 недели до заражения мышей вирулентным штаммом М. bovis bovinus 8, привела к задержке развития экспериментальной туберкулезной инфекции и более благоприятному ее течению по сравнению с контрольной группой зараженных невакцинированных животных.Thus, double intranasal vaccination of white outbred mice with influenza vectors expressing the protective mycobacterial antigen ESAT-6, carried out 3 weeks before infection of the mice with the virulent strain of M. bovis bovinus 8, delayed the development of experimental tuberculosis infection and its more favorable course compared to a control group of infected unvaccinated animals.

Значительный протективный эффект отмечен как при двукратном интраназальном введении смеси трех рекомбинантных гриппозных векторов (FLU/ESAT-6 (Tri+Tri), так и при последовательной интраназальной иммунизации животных рекомбинантными гриппозными векторами, относящимися к H1N1 и H3N2, а также H1N1 и H2N2 антигенным подтипам вируса гриппа.Significant protective effect was noted both with double intranasal administration of a mixture of three recombinant influenza vectors (FLU / ESAT-6 (Tri + Tri), and with sequential intranasal immunization of animals with recombinant influenza vectors related to H1N1 and H3N2, as well as H1N1 and anti-H2N2 the flu virus.

Под воздействием вакцинации наблюдалось выраженное снижение тяжести течения инфекции: благоприятная динамика массы тела, более низкие коэффициенты массы легких (р<0,05) и селезенки (р<0,02), уменьшение индексов поражения легких (р<0,001).Under the influence of vaccination, a marked decrease in the severity of the course of the infection was observed: favorable body weight dynamics, lower lung mass ratios (p <0.05) and spleen (p <0.02), a decrease in lung injury indices (p <0.001).

Оценка морфодинамики острой туберкулезной инфекции белых беспородных мышей выявила в легких вакцинированных животных регрессию воспалительных изменений, что проявилось в уменьшении распространенности специфического воспаления и снижении его альтеративного компонента, а также активации местного иммунитета ткани легкого.An assessment of the morphodynamics of acute tuberculosis infection of white outbred mice revealed a regression of inflammatory changes in the lungs of vaccinated animals, which manifested itself in a decrease in the prevalence of specific inflammation and a decrease in its alterative component, as well as activation of local immunity of lung tissue.

Пример 5. Иммуногенность гриппозных векторов и эффективность профилактической иммунизации рекомбинантными гриппозными векторами при вялотекущей туберкулезной инфекции у С57 black/6 мышей.Example 5. Immunogenicity of influenza vectors and the effectiveness of prophylactic immunization with recombinant influenza vectors for sluggish tuberculosis infection in C57 black / 6 mice.

Сравнительная оценка эффективности вакцинации рекомбинантными гриппозными штаммами FLU/ESAT-6 и стандартной вакциной БЦЖ на развитие и течение вялотекущей туберкулезной инфекции проведена на 165 мышах-самцах линии С57 black/6 с исходной массой тела 18-20 г, полученных из питомника «Рапполово», Всеволожского района, Ленинградской области.A comparative assessment of the effectiveness of vaccination with recombinant influenza strains FLU / ESAT-6 and standard BCG vaccine for the development and course of sluggish tuberculosis infection was carried out on 165 male C57 black / 6 mice with an initial body weight of 18-20 g, obtained from the Rapolovo nursery, Vsevolozhsk district, Leningrad region.

С целью индукции системного иммунного ответа и иммунитета слизистых оболочек мышей одной из опытных групп последовательно иммунизировали гриппозными векторами, относящимися к двум антигенным подтипам вируса гриппа: (H1N1) и (H3N2). Контролями служили зараженные невакцинированные мыши (контроль заражения); мыши, иммунизированные диким вирусом гриппа A/PR/8/34 (контроль вакцины), БЦЖ-вакцинированные мыши и интактные животные.In order to induce a systemic immune response and immunity of the mucous membranes of mice, one of the experimental groups was successively immunized with influenza vectors belonging to two antigenic subtypes of the influenza virus: (H1N1) and (H3N2). The controls were infected unvaccinated mice (infection control); mice immunized with wild influenza virus A / PR / 8/34 (vaccine control), BCG vaccinated mice and intact animals.

Двукратную иммунизацию FLU/ESAT-6 (H1+H3) и диким вирусом гриппа проводили интраназально, без наркоза, в дозе 106 БОЕ/мышь с интервалом в 3 недели. Вакцина БЦЖ вводилась однократно подкожно в дозе 105 БОЕ/мышь в день первой иммунизации.Twice immunization with FLU / ESAT-6 (H1 + H3) and wild flu virus was carried out intranasally, without anesthesia, at a dose of 10 6 PFU / mouse with an interval of 3 weeks. The BCG vaccine was administered once subcutaneously at a dose of 10 5 PFU / mouse on the day of the first immunization.

Генерализованный туберкулез вызывали введением в латеральную хвостовую вену мышей взвеси трехнедельной культуры М. bovis bovinus 8 (106 КОЕ/мышь) через 6 недель после первой иммунизации.Generalized tuberculosis was caused by introducing into the lateral tail vein of mice a suspension of a three-week culture of M. bovis bovinus 8 (10 6 CFU / mouse) 6 weeks after the first immunization.

Эффект протективного действия исследуемой вакцины оценивали на 22-й и 35-й дни после заражения МБТ по следующим показателям тяжести течения экспериментального туберкулезного процесса: высеваемость МБТ из легких и селезенки, макроскопическая оценка легких и селезенки (индексы поражения легких, коэффициенты масс легких и селезенки), летальность. Полученные данные сравнивали с аналогичными показателями в контрольных группах животных.The effect of the protective effect of the studied vaccine was evaluated on the 22nd and 35th days after MBT infection by the following indicators of the severity of the experimental tuberculosis process: MBT inoculation from the lungs and spleen, macroscopic evaluation of the lungs and spleen (lung lesion indices, lung and spleen mass ratios) lethality. The data obtained were compared with similar indicators in the control groups of animals.

При бактериологическом исследовании легких и селезенки осуществляли дозированный посев гомогената ткани органа на плотную яичную среду Левенштейна-Йенсена методом 10-кратных серийных разведений. Массивность роста микобактерий туберкулеза (МБТ) выражали в десятичных логарифмах (Log10) от числа колониеобразующих единиц (КОЕ).During bacteriological examination of the lungs and spleen, metered sowing of organ tissue homogenate was carried out on dense Levenshtein-Jensen egg medium using 10-fold serial dilutions. The growth massiveness of Mycobacterium tuberculosis (MBT) was expressed in decimal logarithms (Log 10 ) of the number of colony forming units (CFU).

Иммунологическое исследование проводили через 3 недели после второй иммунизации (до заражения животных M. bovis) и в динамике инфекционного процесса (на 15-й и 35-й дни после заражения M. bovis).An immunological study was carried out 3 weeks after the second immunization (before infection of animals with M. bovis) and in the dynamics of the infection process (on the 15th and 35th days after infection with M. bovis).

Пролиферация лимфоцитов селезенки и трахеобронхиальных лимфоузлов мышей оценивалась на 96-луночных планшетах в реакции бласттрансформации при индукции клеток КонА (1 мкг/мл) и рекомбинантного белка ESAT-6 (Fusion Antibodies Ltd, Northern Ireland; 5 мкг/мл) на жидкостном сцинтилляционном счетчике по количеству 3H-тимидина, включившегося в ДНК пролиферирующих клеток. Результаты по каждой пробе выражали в виде абсолютных величин пролиферативной активности клеток (число импульсов за 1 минуту).Proliferation of spleen lymphocytes and tracheobronchial lymph nodes of mice was evaluated on 96-well plates in a blast transformation reaction upon induction of ConA cells (1 μg / ml) and recombinant ESAT-6 protein (Fusion Antibodies Ltd, Northern Ireland; 5 μg / ml) on a liquid scintillation counter the amount of 3 H-thymidine incorporated into the DNA of proliferating cells. The results for each sample were expressed as absolute values of cell proliferative activity (number of pulses per 1 minute).

Определение продукции ИЛ-4 и ИФН-γ в супернатантах культур клеток селезенки и трахеобронхиальных лимфоузлов проводили с использованием иммуноферментных тест систем Quantikine™ (R&D Systems, Minneapolis) в соответствии с инструкцией по использованию. Уровень ИФН-γ и ИЛ-4 (пкг/мл) в исследуемых образцах рассчитывали по калибровочной кривой зависимости оптической плотности от концентрации цитокина.The production of IL-4 and IFN-γ in the supernatants of spleen cell cultures and tracheobronchial lymph nodes was determined using the Quantikine ™ enzyme-linked immunosorbent assay systems (R&D Systems, Minneapolis) in accordance with the instructions for use. The level of IFN-γ and IL-4 (PCG / ml) in the studied samples was calculated from the calibration curve of the dependence of the optical density on the concentration of cytokine.

Определение уровня ИЛ-2 (спонтанной и индуцированной) определяли в первичных культурах спленоцитов после 24 часовой культивации клеток при 37°С в атмосфере, содержащей 5% СО2 по уровню пролиферации ИЛ-2 - зависимой клеточной линии CTLL-2 (J.Immunol., 120(6): 2027-2032; 1978).Determination of the level of IL-2 (spontaneous and induced) was determined in primary splenocyte cultures after 24 hours of cell cultivation at 37 ° C in an atmosphere containing 5% CO 2 according to the level of proliferation of IL-2-dependent cell line CTLL-2 (J.Immunol. 120 (6): 2027-2032; 1978).

Статистическая обработка данных проводилась с использованием параметрического теста Стьюдента.Statistical data processing was carried out using the Student's parametric test.

Иммуногенность рекомбинантных гриппозных векторов.Immunogenicity of recombinant influenza vectors.

С целью индукции системного иммунного ответа мышей линии С57black/6 двукратно иммунизировали рекомбинантными штаммами вируса гриппа А, экспрессирующими ранний секреторный микобактериальный антиген (ESAT-6). Для усиления иммунного ответа повторную иммунизацию проводили гриппозным вектором другого подтипа.In order to induce a systemic immune response, C57black / 6 mice were immunized twice with recombinant strains of influenza A virus expressing an early secretory mycobacterial antigen (ESAT-6). To enhance the immune response, re-immunization was carried out with the influenza vector of another subtype.

Т-клеточный иммунный ответ определялся путем измерения пролиферативной активности спленоцитов и их способности к выработке ИФН-γ в ответ на стимуляцию рекомбинантным ESAT-6 белком (rESAT-6). Через 3 недели после второй иммунизации в суспензии клеток селезенки иммунизированных FLU/ESAT-6 (H1+H3) мышей отмечалась существенная выработка ИФН-γ в количестве 13 нг/мл супернатанта, что представлено на Фиг.9. При этом продукции цитокина в ответ на ESAT-6 в супернатантах культур клеток селезенки мышей, иммунизированных вирусами дикого типа (контроль вакцины) или вакциной БЦЖ, отмечено не было. Таким образом, двукратная иммунизация рекомбинантными гриппозными векторами, относящимися к различным антигенным подтипам (H1N1, H3N2) и экспрессирующими микобактериальный белок ESAT-6, позволила получить выраженный специфический Т-клеточный ответ к вставке (ESAT-6 антигену) на системном уровне при интраназальном введении вакцины.The T-cell immune response was determined by measuring the proliferative activity of splenocytes and their ability to produce IFN-γ in response to stimulation with recombinant ESAT-6 protein (rESAT-6). 3 weeks after the second immunization in a suspension of spleen cells of immunized FLU / ESAT-6 (H1 + H3) mice, a significant production of IFN-γ was observed in the amount of 13 ng / ml supernatant, which is shown in Fig.9. However, cytokine production in response to ESAT-6 was not observed in supernatants of spleen cell cultures of mice immunized with wild-type viruses (vaccine control) or BCG vaccine. Thus, double immunization with recombinant influenza vectors belonging to different antigenic subtypes (H1N1, H3N2) and expressing mycobacterial protein ESAT-6 allowed us to obtain a pronounced specific T-cell response to the insert (ESAT-6 antigen) at the systemic level with intranasal administration of the vaccine .

Эффективность профилактической иммунизации рекомбинантными гриппозными векторами при вялотекущей туберкулезной инфекции у C57 black/6 мышей.Efficacy of preventive immunization with recombinant influenza vectors for sluggish tuberculosis infection in C57 black / 6 mice.

Влияние иммунизации рекомбинантными гриппозными векторами на развитие и течение экспериментальной туберкулезной инфекции исследовали на мышах C57BL/6, которые являются низкоотвечающей линией мышей к заражению микобактериями туберкулеза. Это определяло развитие вялотекущей туберкулезной инфекции в данном опыте.The effect of immunization with recombinant influenza vectors on the development and course of experimental tuberculosis infection was studied in C57BL / 6 mice, which are the low-response line of mice to Mycobacterium tuberculosis infection. This determined the development of a sluggish tuberculosis infection in this experiment.

Результаты исследования показали, что иммунизация FLU/ESAT-6 (Н1+Н3) ощутимо повлияла на летальность и обсемененность микобактериями органов мышей - интегральных показателей тяжести течения инфекции.The results of the study showed that immunization with FLU / ESAT-6 (H1 + H3) significantly affected the mortality and contamination of mycobacteria in the organs of mice, which are integral indicators of the severity of the infection.

Оценка высеваемости МБТ из легких и селезенки на 22-й день после заражения выявила существенное снижение роста МБТ в группе мышей, иммунизированных FLU/ESAT-6, по сравнению с контролем заражения (на 1,37 log10 КОЕ в легких; на 0,6 log10 КОЕ в селезенке), что отражено в таблице 6. Снижения роста МБТ из паренхиматозных органов при использовании дикого вируса гриппа (контроль вакцины) не отмечено.Assessment of MBT inoculation from lungs and spleen on the 22nd day after infection revealed a significant decrease in MBT growth in the group of mice immunized with FLU / ESAT-6, compared with infection control (1.37 log 10 CFU in the lungs; 0.6 log 10 CFU in the spleen), which is shown in table 6. There was no decrease in MBT growth from parenchymal organs using wild influenza virus (vaccine control).

Примечательно, что защитный эффект FLU/ESAT-6 по данным высеваемости (индекс защиты) превышал действие стандартной вакцины БЦЖ (в легких 1.37 log10 против 1,17 log10; в селезенке 0.6 log10 против 0.52 log10), что подтвердилось данными морфометрической оценки органов на данном сроке наблюдения.It is noteworthy that the protective effect of FLU / ESAT-6 according to seeding data (protection index) exceeded the effect of the standard BCG vaccine (in the lungs 1.37 log 10 versus 1.17 log 10 ; in the spleen 0.6 log 10 against 0.52 log 10 ), which was confirmed by morphometric data organ assessment at a given follow-up period.

Таблица 6.
Рост M. bovis bovinus из паренхиматозных органов (легкие, селезенка) мышей на 22-й день после заражения
Table 6.
The growth of M. bovis bovinus from parenchymal organs (lungs, spleen) of mice on the 22nd day after infection
Группа (кол-во животных)Group (number of animals) Log10 КОЕ в легкихLog 10 CFU in the lungs Индекс защиты (Log10)Protection Index (Log 10 ) Log10 КОЕ в селезенкеLog 10 CFU in the spleen Индекс защиты (Log10)Protection Index (Log 10 ) Контроль заражения (n=5)Infection control (n = 5) 5.146±0.065.146 ± 0.06 5.459±0.085.459 ± 0.08 Контроль вакцины (PR/8 дикий вирус гриппа) (n=5)Vaccine control (PR / 8 wild influenza virus) (n = 5) 5.279±0.195.279 ± 0.19 -0.133-0.133 5.491±0.015.491 ± 0.01 -0.077-0.077 FLU/ESAT-6 (H1+H3) (n=5)FLU / ESAT-6 (H1 + H3) (n = 5) 3.778±0.04*3.778 ± 0.04 * 1.3691.369 4.859±0.12*4.859 ± 0.12 * 0.600.60 БЦЖ (n=5)BCG (n = 5) 3.873±0.12*3.873 ± 0.12 * 1.1731.173 4.939±0.12*4.939 ± 0.12 * 0.5200.520 *- достоверность различий с невакцинированными животными (контроль заражения) по непарному t-критерию Стьюдента (*, Р<0.05).* - significance of differences with unvaccinated animals (infection control) according to the unpaired Student t-test (*, P <0.05).

Достоверное снижение коэффициента массы легких (0.98±0.06 усл.ед. против 0.83±0.05 усл.ед., р<0,05) и тенденция к снижению индекса поражения легких (1.75±0.11 усл.ед. против 1.66±0.09 усл.ед.) по сравнению с контролем заражения были зарегистрированы только в группе иммунизированных гриппозными векторами мышей.Significant decrease in lung mass coefficient (0.98 ± 0.06 conventional units vs. 0.83 ± 0.05 conventional units, p <0.05) and a decrease in the index of lung damage (1.75 ± 0.11 conventional units against 1.66 ± 0.09 conventional units) .) compared with the control of infection were only registered in the group of mice immunized with influenza vectors.

Снижение показателей тяжести течения туберкулезного процесса в группе животных, иммунизированных FLU/ESAT-6, наблюдалось и на 35-й день после заражения. К этому времени у вакцинированных мышей по сравнению с зараженными невакцинированными животными отмечалась тенденция к снижению коэффициентов массы органов (легких и селезенки) и статистически значимое уменьшение индекса поражения легких (2.4±0.11 усл.ед. против 2.1±0.05 усл.ед., р<0,05).A decrease in the severity of the tuberculosis process in the group of animals immunized with FLU / ESAT-6 was also observed on the 35th day after infection. By this time, compared with infected unvaccinated animals, vaccinated mice showed a tendency to a decrease in the mass coefficients of organs (lungs and spleen) and a statistically significant decrease in the index of lung damage (2.4 ± 0.11 conventional units vs. 2.1 ± 0.05 conventional units, p < 0.05).

Анализ данных выживаемости животных показал, что в группе FLU/ESAT-6 начало гибели от туберкулеза отмечено на 59 день после заражения, тогда как у зараженных невакцинированных животных и вакцинированных БЦЖ вакциной оно было зафиксировано на 69 и 64 дни соответственно (Фиг.10). Это позволяет говорить об отсрочке гибели мышей исследуемой группы. При этом к 137 дню после заражения, когда в группе контроля заражения летальность достигла 100%, в группе иммунизированных FLU/ESAT-6 оставалось 45%, а в группе БЦЖ-вакцинированных - 25% выживших животных. К концу периода наблюдения (>250 дней после заражения), в группе привитых исследуемой вакциной оставалось 10% выживших мышей. К этому времени летальность в группе мышей, получивших вакцину БЦЖ, достигла 100%. Увеличение продолжительности жизни иммунизированных FLU/ESAT-6 мышей по сравнению с группой контроля заражения было статистически значимым по Log Rank test (р<0.0008).Analysis of animal survival data showed that in the FLU / ESAT-6 group, the onset of death from tuberculosis was noted on the 59th day after infection, whereas in infected unvaccinated animals and BCG vaccinated with the vaccine it was recorded on 69th and 64th days, respectively (Figure 10). This allows us to talk about a delay in the death of mice of the studied group. At the same time, by 137 days after infection, when the lethality control group reached 100% in the infection control group, 45% remained in the group of immunized FLU / ESAT-6, and 25% of the surviving animals in the group of BCG vaccinated. By the end of the observation period (> 250 days after infection), 10% of the surviving mice remained in the vaccine group inoculated with the test vaccine. By this time, mortality in the group of mice that received BCG vaccine reached 100%. The increase in life expectancy of immunized FLU / ESAT-6 mice compared with the infection control group was statistically significant for the Log Rank test (p <0.0008).

Таким образом, показан значительный протективный эффект иммунизации рекомбинантными гриппозными векторами при вялотекущем туберкулезе у C57BL/6 мышей. Примечательно, что по данным высеваемости МБТ из паренхиматозных органов и выживаемости животных защитный эффект FLU/ESAT-6 превышал действие стандартной вакцины БЦЖ.Thus, a significant protective effect of immunization with recombinant influenza vectors for sluggish tuberculosis in C57BL / 6 mice was shown. It is noteworthy that, according to MBT inoculation from parenchymal organs and animal survival, the protective effect of FLU / ESAT-6 exceeded that of the standard BCG vaccine.

Кинетика иммунного ответа в ходе развития туберкулезной инфекции.Kinetics of the immune response during the development of tuberculosis infection.

Иммунологическое обследование мышей выявило выраженные сдвиги показателей иммунитета в ходе развития туберкулезного процесса.An immunological examination of mice revealed marked changes in immunity indicators during the development of the tuberculosis process.

Уже на 15 день после заражения, когда при визуальном осмотре легких зараженных МБТ мышей еще не выявлялись выраженные очаги туберкулезного поражения, в культурах их спленоцитов регистрировалось достоверное угнетение как спонтанной (1327±132 cpm против 6034±733 cpm, р<0,001), так и индуцированной (Con А) пролиферативной активности лимфоидных клеток по сравнению с интактными животными (13406±1835 cpm против 52399±3087 cpm, p<0,01).Already on the 15th day after infection, when visual examination of the lungs of infected MBT mice did not yet reveal pronounced foci of tuberculosis, significant spontaneous suppression was recorded in their splenocyte cultures (1327 ± 132 cpm versus 6034 ± 733 cpm, p <0.001), and induced (Con A) proliferative activity of lymphoid cells compared with intact animals (13406 ± 1835 cpm versus 52399 ± 3087 cpm, p <0.01).

При этом у вакцинированных мышей уровень спонтанной пролиферативной активности лимфоидных клеток селезенки был достоверно выше, чем у животных из группы контроля заражения (4106±778 cpm против 1327±132 cpm соответственно, р<0,02).Moreover, in vaccinated mice, the level of spontaneous proliferative activity of spleen lymphoid cells was significantly higher than in animals from the infection control group (4106 ± 778 cpm versus 1327 ± 132 cpm, respectively, p <0.02).

В пролиферативном ответе клеток на специфический антиген ESAT-6 существенных различий между вакцинированными животными и контролем заражения не отмечено, что указывает на формирование пула лимфоцитов, распознающих данный антиген и отвечающих in vitro на стимуляцию ESAT-6 белком усилением митотической активности клеток на раннем сроке развития туберкулезной инфекции (Фиг.11А).In the proliferative response of cells to a specific antigen of ESAT-6, there were no significant differences between vaccinated animals and control of infection, which indicates the formation of a pool of lymphocytes that recognize this antigen and respond in vitro to ESAT-6 stimulation with protein by enhancing the mitotic activity of cells at an early stage of tuberculosis infection (Figa).

К 35 дню после заражения степень угнетения пролиферации (как спонтанной, так и ConA-индуцированной) у зараженных невакцинированных мышей еще больше увеличилась и достоверность различий с интактной группой достигла<0,001 по непарному t-критерию Стьюдента.By the 35th day after infection, the degree of inhibition of proliferation (both spontaneous and ConA-induced) in infected unvaccinated mice increased even more and the significance of differences with the intact group reached <0.001 according to the unpaired student t-criterion.

В пролиферативном ответе клеток на специфический антиген ESAT-6 отмечена достоверная стимуляция (р<0,002) митотической активности спленоцитов вакцинированных животных по сравнению с контролем заражения (13185±1720 cpm против 2223±1080 cpm) (Фиг.11В).In the proliferative response of cells to a specific antigen ESAT-6, significant stimulation (p <0.002) of mitotic activity of splenocytes of vaccinated animals was noted compared with the infection control (13185 ± 1720 cpm versus 2223 ± 1080 cpm) (Fig. 11B).

Таким образом, в динамике инфекционного процесса наличие антиген-специфического пролиферативного ответа спленоцитов была характерна для относительно ранних сроков инфекции (15 день от заражения); на более позднем сроке (35 день от заражения) на фоне развития иммуносупрессии, обусловленной нарастанием туберкулезного процесса, способность спленоцитов зараженных невакцинированных животных к ответу на ESAT-6 уменьшалась.Thus, in the dynamics of the infectious process, the presence of an antigen-specific proliferative response of splenocytes was characteristic of relatively early infection (15 days from infection); at a later date (35 days from infection) due to the development of immunosuppression due to an increase in the tuberculosis process, the ability of splenocytes of infected unvaccinated animals to respond to ESAT-6 decreased.

При оценке продукции IFN-γ спленоцитами на 15 день развития инфекции у всех зараженных животных отмечено достоверное снижение спонтанного уровня продукции цитокина и повышение Con А- и ESAT-6-индуцированного (р<0,001). Данные по повышению уровня индуцированной продукции IFN-γ на первом сроке обследования согласуются с литературными, где отмечается высокий уровень продукции IFN-γ Т-лимфоцитами на ранних сроках развития туберкулезной. При этом различия между группами были недостоверными.When assessing the production of IFN-γ by splenocytes on the 15th day of infection in all infected animals, a significant decrease in the spontaneous level of cytokine production and an increase in Con A and ESAT-6 induced (p <0.001) were noted. The data on increasing the level of induced IFN-γ production at the first stage of the examination are consistent with the literature, where a high level of IFN-γ production by T-lymphocytes in the early stages of tuberculosis development is noted. Moreover, the differences between the groups were unreliable.

На 35 день после заражения существенная стимуляция Con A-индуцированной продукции IFN-γ отмечалась в супернатантах культур клеток селезенки группе мышей, вакцинированных FLU/ESAT-6, при сравнении с зараженными невакцинированными животными, у которых продукция цитокина была достоверно угнетена при сравнении с интактной группой (р<0,002).On day 35 after infection, significant stimulation of Con A-induced IFN-γ production was observed in supernatants of spleen cell cultures in a group of mice vaccinated with FLU / ESAT-6 when compared with infected unvaccinated animals in which cytokine production was significantly inhibited when compared with the intact group (p <0.002).

На 35 день после заражения при индукции спленоцитов recESAT-6 (5μg/ml) уровень секреции IFN-γ у всех вакцинированных животных был достоверно выше, чем у зараженных невакцинированных мышей (Фиг.12А), при этом максимальная выработка цитокина (20,1 нг/мл супернатанта) определялась в группе FLU/ESAT-6 иммунизированных мышей при уровне продукции цитокина 4,1 нг/мл в группе контроле заражения.On day 35 after infection by induction of recESAT-6 splenocytes (5μg / ml), the level of IFN-γ secretion in all vaccinated animals was significantly higher than in infected unvaccinated mice (Fig. 12A), with a maximum cytokine production (20.1 ng / ml supernatant) was determined in the FLU / ESAT-6 group of immunized mice with a cytokine production level of 4.1 ng / ml in the infection control group.

Наибольшие различия в продукции IFN-γ в ответ на rESAT на данном сроке отмечены в супернатантах культур лимфоцитов трахеобронхиальных лимфатических узлов. Существенная выработка ИФН-γ в количестве 7,5 нг/мл супернатанта отмечалась у иммунизированных FLU/ESAT-6 (H1+H3) мышей, что представлено на Фиг.12В. При этом продукция ИФН-γ в супернатантах культур клеток лимфатических узлов мышей, иммунизированных вирусами дикого типа (контроль вакцины) или вакциной БЦЖ в ответ на ESAT-6 была достоверно ниже (р<0,001), а в группе контроля выработки цитокина отмечено не было.The greatest differences in IFN-γ production in response to rESAT at this time were noted in the supernatants of lymphocyte cultures of tracheobronchial lymph nodes. Significant production of IFN-γ in an amount of 7.5 ng / ml supernatant was observed in immunized FLU / ESAT-6 (H1 + H3) mice, which is shown in Figv. Moreover, IFN-γ production in supernatants of mouse lymphatic cell cultures immunized with wild-type viruses (vaccine control) or BCG vaccine in response to ESAT-6 was significantly lower (p <0.001), and no cytokine production was observed in the control group.

Снижение в результате вакцинации FLU/ESAT-6 (H1+H3) выраженности ингибиции Th-1 ответа лимфоцитов, сопровождающей развитие туберкулезной инфекции, подтверждается и результатами, полученными при оценке продукции IL-2 в супернатантах культур спленоцитов. При этом на 15 день после заражения, когда угнетение продукции цитокина в ответ на Con А у зараженных невакцинированных мышей по отношению к интактным было еще недостоверным, повышение данного показателя у мышей, вакцинированных FLU/ESAT-6 (H1+H3), было незначительным. На 35 день, когда ингибиция секреции IL-2 в контрольной группе стала значимой (р<0,01), продукция IL-2 в ответ на Con А в группе мышей, вакцинированных FLU/ESAT-6, была на уровне интактных животных. При этом, подсчет продукции IL-2 в % от уровня интактной группы показал, что в то время, как у мышей контроля заражения с развитием инфекции на 22-й и 35-й дни после заражения наблюдалось снижение уровня секреции цитокина (72,5% и 57,8%), то у вакцинированных этого уменьшения не зарегистрировано (77,5% и 82,1% соответственно).The decrease in the expression of the inhibition of the Th-1 response of lymphocytes accompanying the development of tuberculosis infection as a result of vaccination with FLU / ESAT-6 (H1 + H3) is also confirmed by the results obtained by evaluating the production of IL-2 in supernatants of splenocyte cultures. Moreover, on the 15th day after infection, when the inhibition of cytokine production in response to Con A in infected unvaccinated mice relative to intact mice was still unreliable, the increase in this indicator in mice vaccinated with FLU / ESAT-6 (H1 + H3) was insignificant. On day 35, when inhibition of IL-2 secretion in the control group became significant (p <0.01), IL-2 production in response to Con A in the group of mice vaccinated with FLU / ESAT-6 was at the level of intact animals. Moreover, the calculation of IL-2 production in% of the level of the intact group showed that while the infection control mice with the development of infection on the 22nd and 35th days after infection, a decrease in the level of cytokine secretion was observed (72.5% and 57.8%), this decrease was not registered in vaccinees (77.5% and 82.1%, respectively).

Иммунизация FLU/ESAT-6 предотвратила и угнетение продукции IL-2 в ответ на специфический антиген recESAT 6, отмеченную при естественном течении инфекции к 35 дню после заражения. У вакцинированных мышей в ответ на recESAT-6 продукция IL-2 была на достоверно более высоком, чем у контроля заражения уровне (р<0,001).Immunization with FLU / ESAT-6 also prevented the inhibition of IL-2 production in response to the specific recESAT 6 antigen observed in the natural course of infection by 35 days after infection. In vaccinated mice, in response to recESAT-6, IL-2 production was significantly higher than the level of infection control (p <0.001).

На продукцию спленоцитами IL-4 влияние иммунизации FLU/ESAT-6 обнаружено на 15 день после заражения на фоне повышенной продукции цитокина у всех зараженных животных. Оно проявилось в достоверном снижении уровня секреции IL-4 в ответ на Con А у иммунизированных мышей по сравнению с контрольной группой животных (88,9±1,9 пг/мл против 141,8±10,9 пг/мл супернатанта).On the production of IL-4 splenocytes, the effect of immunization with FLU / ESAT-6 was detected 15 days after infection against the background of increased cytokine production in all infected animals. It manifested itself in a significant decrease in the level of IL-4 secretion in response to Con A in immunized mice compared with the control group of animals (88.9 ± 1.9 pg / ml versus 141.8 ± 10.9 pg / ml supernatant).

Отмеченные сдвиги продукции IFN-γ и IL-4 подтверждаются изменениями индекса IFN-γ/IL-4 на 15-й день туберкулезной инфекции. В культуре спленоцитов при индукции Con А у зараженных невакцинированных животных индекс был достоверно снижен (р<0,02), в то время, как при вакцинации FLU/ESAT-6 (H1+H3) - на уровне интактной группы. Самый высокий индекс IFN-γ/IL-4 у данной группы мышей отмечен и в ответ на recESAT-6.The noted shifts in the production of IFN-γ and IL-4 are confirmed by changes in the IFN-γ / IL-4 index on the 15th day of tuberculosis infection. In the culture of splenocytes during Con A induction in infected unvaccinated animals, the index was significantly reduced (p <0.02), while during vaccination with FLU / ESAT-6 (H1 + H3) it was at the level of the intact group. The highest IFN-γ / IL-4 index in this group of mice was also noted in response to recESAT-6.

Таким образом, иммунологическое исследование в ходе развития туберкулезного процесса показало, что иммунизация гриппозными векторами, экспрессирующими ESAT-6 антиген, вызвала антигенспецифичный клеточный ответ, модифицировавший Th-1 иммунный ответ на инфицирование мышей МБТ.Thus, an immunological study during the development of the tuberculosis process showed that immunization with influenza vectors expressing the ESAT-6 antigen elicited an antigen-specific cell response that modified the Th-1 immune response to infection in MBT mice.

Под влиянием вакцинации отмечены: на ранних сроках развития инфекции - достоверное снижение повышенного уровня секреции IL-4 и восстановление индекса IFN-γ/IL-4 на Con А в культуре спленоцитов; на более поздних, на фоне выраженного угнетения Th-1 лимфоцитов у невакцинированных зараженных мышей - стимуляция спонтанной и индуцированной (Con А и recESAT-6) продукции IFN-γ спленоцитами, повышение уровня их пролиферации (спонтанной и в ответ на rESAT 6), активация recESAT-6-индуцируемой продукции спленоцитами IL-2. Наиболее существенная стимуляция секреции IFN-γ в ответ на recESAT-6 отмечалась в трахеобронхиальных лимфатических узлах иммунизированных FLU/ESAT-6 животных.Under the influence of vaccination, the following were noted: in the early stages of infection development - a significant decrease in the increased level of IL-4 secretion and restoration of the IFN-γ / IL-4 index on Con A in splenocyte culture; in later, against the background of marked inhibition of Th-1 lymphocytes in unvaccinated infected mice, stimulation of spontaneous and induced (Con A and recESAT-6) IFN-γ production by splenocytes, increase in their proliferation level (spontaneous and in response to rESAT 6), activation recESAT-6-induced splenocyte production of IL-2. The most significant stimulation of IFN-γ secretion in response to recESAT-6 was observed in the tracheobronchial lymph nodes of immunized FLU / ESAT-6 animals.

Заключение. Иммунизация гриппозными векторами, экспрессирующими ESAT-6 белок, проведенная за 3 недели до заражения C57BL/6 мышей М. bovis, привела к развитию выраженного антиген специфичного клеточного ответа и обеспечила значительный протективный эффект при экспериментальной вялотекущей туберкулезной инфекции. Примечательно, что по данным высеваемости МБТ из паренхиматозных органов и выживаемости животных защитный эффект FLU/ESAT-6 превышал действие стандартной вакцины БЦЖ.Conclusion Immunization with influenza vectors expressing ESAT-6 protein, carried out 3 weeks before infection with C57BL / 6 mice M. bovis, led to the development of a pronounced antigen specific cell response and provided a significant protective effect in experimental sluggish tuberculosis infection. It is noteworthy that, according to MBT inoculation from parenchymal organs and animal survival, the protective effect of FLU / ESAT-6 exceeded that of the standard BCG vaccine.

Реализация профилактического эффекта, по-видимому, осуществляется за счет направленной коррекции установленной нами при данном течении туберкулезного процесса выраженной ингибиции Тх-1 со значительным снижением продукции цитокинов, вырабатываемых Т-хелперами 1 типа (ТХ-1) - гамма-интерферона (ИФН-γ), интерлейкин-2 (ИЛ-2), которые являются медиаторами клеточно-опосредованного иммунитета и определяют благоприятное течение и обратное развитие инфекции.The prophylactic effect is apparently implemented due to the directed correction of the pronounced inhibition of Tx-1 established by us during this course of the tuberculosis process with a significant decrease in the production of cytokines produced by type 1 T-helpers (TX-1) - gamma interferon (IFN-γ ), interleukin-2 (IL-2), which are mediators of cell-mediated immunity and determine the favorable course and reverse development of infection.

Пример 6. Профилактическое действие рекомбинантных гриппозных векторов при туберкулезной инфекции у морских свинок.Example 6. Preventive effect of recombinant influenza vectors in tuberculosis infection in guinea pigs.

Сравнительное исследование защитного эффекта рекомбинантных гриппозных векторов (FLU/ESAT-6) и стандартной вакцины БЦЖ при туберкулезе проведено в опыте на морских свинках, которые ввиду высокой восприимчивости к инфекции считаются наиболее подходящими животными для опытов по лечению и профилактике туберкулеза. В данном опыте проведена оценка эффективности профилактической иммунизации при интраназальном и подкожном путях введения гриппозной вакцины.A comparative study of the protective effect of recombinant influenza vectors (FLU / ESAT-6) and the standard BCG vaccine for tuberculosis was carried out in an experiment on guinea pigs, which, due to their high susceptibility to infection, are considered the most suitable animals for experiments on the treatment and prevention of tuberculosis. In this experiment, the effectiveness of preventive immunization in the intranasal and subcutaneous routes of administration of the influenza vaccine was evaluated.

Исследование проведено на 16 морских свинках-самцах с исходной массой тела 250-300 г, полученных из питомника «Рапполово», Всеволожского района, Ленинградской области. Животные были распределены по 4-м группам: иммунизированные гриппозной вакциной, вводимой интраназально; иммунизированные гриппозной вакциной, вводимой подкожно; иммунизированные вакциной БЦЖ; невакцинированные зараженные МБТ животные (контроль заражения). Животные содержались в отдельных клетках (по 4 морские свинки в клетке) и имели свободный доступ к воде и пище.The study was conducted on 16 male guinea pigs with an initial body weight of 250-300 g, obtained from the nursery "Rappolovo", Vsevolozhsk district, Leningrad region. Animals were divided into 4 groups: immunized with a flu vaccine administered intranasally; immunized with a subcutaneous flu vaccine; BCG vaccinated unvaccinated MBT infected animals (infection control). Animals were kept in separate cages (4 guinea pigs per cage) and had free access to water and food.

Двукратную иммунизацию FLU/ESAT-6 проводили без наркоза, в дозе 106 БОЕ/морскую свинку с интервалом в 3 недели. Для иммунизации использовалась вируссодержащая суспензия смеси рекомбинантных гриппозных векторов, относящихся к различным антигенным подтипам вируса гриппа A (H1N1, H3N2 и H2N2). Вакцина БЦЖ вводилась однократно подкожно в левую паховую область в дозе 104 КОЕ/морскую свинку в день первой иммунизации.Twice immunization with FLU / ESAT-6 was carried out without anesthesia, at a dose of 10 6 PFU / guinea pig with an interval of 3 weeks. For immunization, a virus-containing suspension of a mixture of recombinant influenza vectors belonging to various antigenic subtypes of influenza A virus (H1N1, H3N2 and H2N2) was used. The BCG vaccine was administered once subcutaneously in the left inguinal region at a dose of 10 4 CFU / guinea pig on the day of the first immunization.

Генерализованный туберкулез вызывали подкожным введением 10 КОЕ М. Tuberculosis H37Rv в правую паховую область животных через 6 недель после первой иммунизации.Generalized tuberculosis was caused by subcutaneous injection of 10 CFU of M. Tuberculosis H37Rv into the right inguinal region of animals 6 weeks after the first immunization.

Оценку влияния иммунизации на развитие и течение туберкулезной инфекции проводили через 9 недель после заражения М. tuberculosis H37Rv, когда одна из морских свинок из группы контроля заражения погибла от генерализованной туберкулезной инфекции.The impact of immunization on the development and course of tuberculosis infection was assessed 9 weeks after infection with M. tuberculosis H37Rv, when one of the guinea pigs from the infection control group died from generalized tuberculosis infection.

Эффект защитного действия вакцины оценивали по следующим показателям тяжести течения экспериментального туберкулеза: степени поражения внутренних органов и лимфоузлов (индексы поражения органов); изменения весовых коэффициентов органов; высеваемости МБТ из паренхиматозных органов (легкие, селезенка).The effect of the protective effect of the vaccine was evaluated by the following indicators of the severity of experimental tuberculosis: the degree of damage to the internal organs and lymph nodes (indexes of organ damage); changes in body weights; seeding MBT from parenchymal organs (lungs, spleen).

При бактериологическом исследовании легких и селезенки осуществляли дозированный посев гомогената ткани органа на плотную яичную среду Левенштейна-Йенсена методом 10-кратных серийных разведений. Массивность роста МБТ выражали в десятичных логарифмах (Log10) от числа колониеобразующих единиц (КОЕ).During bacteriological examination of the lungs and spleen, metered sowing of organ tissue homogenate was carried out on dense Levenshtein-Jensen egg medium using 10-fold serial dilutions. MBT growth mass was expressed in decimal logarithms (Log 10 ) of the number of colony forming units (CFU).

Величина суммарного индекса поражения рассчитывалась по результатам визуальной оценки поражения органов морских свинок туберкулезным процессом (Першин Г.Н., "Методы экспериментальной химиотерапии (практическое руководство)" - М., 1971, стр.182). Он является суммой индексов поражения легких, селезенки, печени и паховых лимфатических узлов (правого и левого). В каждом органе единичные субмилиарные очаги оценивались в 0,5 балла; единичные милиарные - в 1 балл; многочисленные сливающиеся субмилиарные либо до 20 милиарных - в 2 балла; многочисленные сливающиеся милиарные либо до 20 казеозных некротических фокусов - в 3 балла; более 20 казеозных некротических фокусов либо крупные участки некроза - в 4 балла. Максимальное значение индекса поражения для каждого органа составляло 4 балла, суммарного индекса - 20 баллов. Полученные результаты обрабатывались с использованием непараметрического критерия Вилкоксона-Манна-Уитни.The value of the total lesion index was calculated according to the results of a visual assessment of the damage to organs of guinea pigs by the tuberculosis process (Pershin GN, “Methods of experimental chemotherapy (practical guide)” - M., 1971, p. 182). It is the sum of the indices of lesions of the lungs, spleen, liver and inguinal lymph nodes (right and left). In each organ, single submiliary foci were estimated at 0.5 points; single miliary - 1 point; numerous merging submiliary or up to 20 miliary - 2 points; numerous merging miliary or up to 20 caseous necrotic tricks - 3 points; more than 20 caseous necrotic tricks or large areas of necrosis - 4 points. The maximum value of the lesion index for each organ was 4 points, and the total index was 20 points. The results were processed using the nonparametric Wilcoxon-Mann-Whitney test.

Коэффициенты массы легких и селезенки высчитывали исходя из соотношения общего веса животного и массы органа и выражали в условных единицах (усл.ед.). Достоверность различий оценивали по непарному t-критерию Стьюдента.The coefficients of mass of the lungs and spleen were calculated based on the ratio of the total weight of the animal and the mass of the organ and expressed in arbitrary units (conventional units). The significance of differences was assessed by the unpaired student t-test.

Для гистологического изучения легких орган фиксировали в 10% формалине. После фиксации и проводки материал заливали в парафин и из парафиновых блоков изготовляли ступенчатые гистологические срезы. Использовали окраски гематоксилином и эозином.For histological examination of the lungs, the organ was fixed in 10% formalin. After fixation and posting, the material was poured into paraffin and step histological sections were made from paraffin blocks. Hematoxylin and eosin stains were used.

Как показали результаты исследования, через 9 недель после заражения М. Tuberculosis H37Rv, одна морская свинка из группы контроля заражения погибла от генерализованной туберкулезной инфекции. К этому сроку все животные в опытных группах были живы. Визуальная оценка распространенности туберкулезного поражения органов морских свинок (легких, печени, селезенки и паховых лимфоузлов) к этому сроку показала снижение суммарного индекса поражения животных во всех вакцинированных группах (табл.7).As the results of the study showed, 9 weeks after infection with M. Tuberculosis H37Rv, one guinea pig from the infection control group died from generalized tuberculosis infection. By this time, all animals in the experimental groups were alive. A visual assessment of the prevalence of tuberculosis in guinea pig organs (lungs, liver, spleen and inguinal lymph nodes) by this time showed a decrease in the total index of animal damage in all vaccinated groups (Table 7).

Таблица 7.
Показатели тяжести течения экспериментального туберкулеза у морских свинок через 9 недель после заражения М. tuberculosis H37 Rv
Table 7.
The severity of experimental tuberculosis in guinea pigs 9 weeks after infection with M. tuberculosis H37 Rv
Группы (кол-во животных)Groups (number of animals) Индекс поражения легкихLung lesion index Индекс поражения селезенкиSpleen lesion index Индекс поражения печениLiver damage index Индекс поражения правого пахового л/уRight inguinal l lesion index Индекс поражения левого пахового л/уLeft inguinal lesion index Суммарный индекс пораженияTotal lesion index Контроль заражения (п=3)Contamination control (n = 3) 4 (4-4)4 (4-4) 4 (4-4)4 (4-4) 1,5 (1-2)1.5 (1-2) 4 (4-4)4 (4-4) 4 (4-4)4 (4-4) 17,5 (17-18)17.5 (17-18) БЦЖ-вакцинированные (п=4)BCG vaccinated (n = 4) 1,2* (0,5-2)1.2 * (0.5-2) 1,17* (0,5-2)1.17 * (0.5-2) 0,83 (0-2)0.83 (0-2) 4 (4-4)4 (4-4) 1,33 (0-4)1.33 (0-4) 8,5* (5-10,5)8.5 * (5-10.5) FLU/ESAT-6 и.н. (n=4)FLU / ESAT-6 I.N. (n = 4) 2,0* (2-2)2.0 * (2-2) 1,0* (1-1)1.0 * (1-1) 1,5 (1-2)1.5 (1-2) 4 (4-4)4 (4-4) 0*0 * 8,5* (8-9)8.5 * (8-9) FLU/ESAT-6 п.к. (n=4)FLU / ESAT-6 p.k. (n = 4) 1,3* (0,5-3)1.3 * (0.5-3) 0,66* (0-1)0.66 * (0-1) 0,5* (0-1)0.5 * (0-1) 4 (4-4)4 (4-4) 0*0 * 6,53*(4,5-9)6.53 * (4.5-9) Результаты обработаны с использованием непараметрического критерия Вилкоксона-Манна-Уитни (*р<0.05).The results were processed using the nonparametric Wilcoxon-Mann-Whitney test (* p <0.05).

Примечательно, что наименьший суммарный индекс поражения органов наблюдался в группе животных, иммунизированных подкожно FLU/ESAT-6 (6,53 балла при 8,5 баллов у БЦЖ-вакцинированных и интраназально иммунизированных гриппозной вакциной), что было связано с меньшей степенью поражения селезенки и печени, специфическое поражение которых было представлено единичными субмилиарными очагами, и отсутствием очагов специфического воспаления в коллатеральных паховых лимфоузлах у животных данной группы.It is noteworthy that the lowest total index of organ damage was observed in the group of animals immunized subcutaneously with FLU / ESAT-6 (6.53 points at 8.5 points for BCG vaccinated and intranasally immunized with influenza vaccine), which was associated with a lesser degree of damage to the spleen and liver, the specific lesion of which was represented by single submiliary foci, and the absence of foci of specific inflammation in the collateral inguinal lymph nodes in animals of this group.

Параллельно с этим, при биометрической оценке органов было выявлено достоверное снижение коэффициентов массы легких у всех вакцинированных животных по сравнению с контролем заражения, тогда как коэффициент массы селезенки был достоверно меньше только в группе морских свинок, подкожно иммунизированных FLU/ESAT-6 вакциной. В то же время в группах, вакцинированных БЦЖ и иммунизированных интраназально FLU/ESAT-6, коэффициенты массы селезенки имели лишь тенденцию к снижению (табл.8).In parallel, a biometric assessment of organs revealed a significant decrease in lung mass ratios in all vaccinated animals compared with infection control, while the spleen mass coefficient was significantly lower only in the group of guinea pigs immunized subcutaneously with the FLU / ESAT-6 vaccine. At the same time, in the groups vaccinated with BCG and intranasally immunized with FLU / ESAT-6, the spleen mass coefficients had only a tendency to decrease (Table 8).

Таблица 8.
Коэффициенты масс органов (легкие, селезенка) морских свинок через 9 недель после заражения M. tuberculosis H37Rv
Table 8.
Body mass ratios (lungs, spleen) of guinea pigs 9 weeks after infection with M. tuberculosis H37Rv
ГруппыGroups Коэффициент массы легкихLung mass ratio Коэффициент массы селезенкиSpleen mass coefficient Контроль зараженияInfection control 1.35±0.031.35 ± 0.03 1.6±0.021.6 ± 0.02 БЦЖ-вакцинированныеBCG vaccinated 0.73±0.12**0.73 ± 0.12 ** 0.64±0.270.64 ± 0.27 FLU/ESAT-6 (и.н.)FLU / ESAT-6 (I.N.) 0.97±0.05*0.97 ± 0.05 * 0.66±0.270.66 ± 0.27 FLU/ESAT-6 (п.к.)FLU / ESAT-6 (s.c.) 0.83±0.11**0.83 ± 0.11 ** 0.58±0.26*0.58 ± 0.26 * *- достоверность различий с невакцинированными животными (контроль заражения) по непарному t-критерию Стьюдента (*, Р<0.05; **, Р<0.02).* - significance of differences with unvaccinated animals (infection control) according to the unpaired Student t-test (*, P <0.05; **, P <0.02).

Оценка высеваемости МБТ из легких и селезенки через 9 недель после заражения выявила существенное снижение роста МБТ в группах вакцинированных животных по сравнению с контролем заражения (табл.9). При этом индекс защиты был выше в группах, иммунизированных вакциной БЦЖ и гриппозной вакциной при ее подкожном введении по сравнению с группой животных, иммунизированных интраназально. Эти результаты подтвердились данными анализа гистологических срезов легких морских свинок (представлены ниже).Assessment of MBT inoculation from lungs and spleen 9 weeks after infection revealed a significant decrease in MBT growth in vaccinated animal groups compared with infection control (Table 9). Moreover, the protection index was higher in the groups immunized with BCG vaccine and the influenza vaccine with its subcutaneous administration compared with the group of animals immunized intranasally. These results were confirmed by the analysis of histological sections of the lungs of guinea pigs (presented below).

Таблица 9.
Высеваемость МБТ из паренхиматозных органов (легкие, селезенка) морских свинок через 9 недель после заражения М. tuberculosis H37Rv
Table 9.
Inoculation of MBT from parenchymal organs (lungs, spleen) of guinea pigs 9 weeks after infection with M. tuberculosis H37Rv
ГруппыGroups Log10 числа жизнеспособных бактерий в легкихLog 10 number of viable bacteria in the lungs Индекс защиты (Log10)Protection Index (Log 10 ) Log10 числа жизнеспособных бактерий в селезенкеLog 10 number of viable bacteria in the spleen Индекс защиты (Log10)Protection Index (Log 10 ) Контроль зараженияInfection control 6.18 (6.13-6.23)6.18 (6.13-6.23) 6.32 (6.23-6.4)6.32 (6.23-6.4) БЦЖ-вакцинированныеBCG vaccinated 4.98* (4.72-5.28)4.98 * (4.72-5.28) 1.21.2 4.93* (4.34-5.37)4.93 * (4.34-5.37) 1.391.39 FLU/ESAT-6 (и.н.)FLU / ESAT-6 (I.N.) 5.23* (5.11-5.35)5.23 * (5.11-5.35) 0.950.95 5.35* (4.63-6.08)5.35 * (4.63-6.08) 0.970.97 FLU/ESAT-6 (п.к.)FLU / ESAT-6 (s.c.) 5.24* (4.79-5.8)5.24 * (4.79-5.8) 0.940.94 5.03* (4.43-5.64)5.03 * (4.43-5.64) 1.291.29 Результаты обработаны с использованием непараметрического критерия Уилкоксона-Манна-Уитни (*р<0.05).The results were processed using the nonparametric Wilcoxon-Mann-Whitney test (* p <0.05).

В ткани легких зараженных невакцинированных морских свинок специфические изменения были представлены в виде сливающихся бугорков с очагами казеозного некроза в центре и зонами макрофагально-альвеолярного грануломатоза перифокально (Фиг.13А). Инфильтративные изменения очень значительно снижали воздушность легочной ткани и распространялись как на паренхиму легких, так и на перибронхиальные и периваскулярные пространства. В просвете бронхов найдены скопления слущенных эпителиальных клеток, некротические массы и отдельные лимфоидные элементы. Лимфогистиоцитарная инфильтрация не отмечена.In the lung tissue of infected unvaccinated guinea pigs, specific changes were presented in the form of fused tubercles with foci of caseous necrosis in the center and zones of macrophage-alveolar granulomatosis perifocally (Figa). Infiltrative changes very significantly reduced the airiness of the lung tissue and spread to both the lung parenchyma and the peribronchial and perivascular spaces. In the lumen of the bronchi found clusters of desquamated epithelial cells, necrotic masses and individual lymphoid elements. Lymphohistiocytic infiltration is not marked.

Интраназальное введение FLU/ESAT-6 слабо отразилось на распространенности специфического воспаления в легких. Только в двух из четырех случаев отмечались периваскулярно и перибронхиально расположенные некрупные очаги макрофагально-альвеолярной инфильтрации, не имевшие скоплений ядерного детрита и участков некротизированной легочной ткани. В двух других случаях сливающиеся бугорки и инфильтративные изменения имели такой же характер, как и у контроля заражения. Однако в препаратах этой группы были обнаружены крупные периваскулярные лимфогистиоцитарные инфильтраты, что является одним из признаков активации местного иммунитета легочной ткани.Intranasal administration of FLU / ESAT-6 had little effect on the prevalence of specific pneumonia. Only in two of four cases, perivascular and peribronchially located small foci of macrophage-alveolar infiltration were observed, which did not have accumulations of nuclear detritus and areas of necrotic lung tissue. In two other cases, the merging tubercles and infiltrative changes were of the same nature as in the control of infection. However, large perivascular lymphohistiocytic infiltrates were found in preparations of this group, which is one of the signs of activation of local immunity of the lung tissue.

У морских свинок, вакцинированных БЦЖ и FLU/ESAT-6 (при подкожном введении), как и в опытах с мышами, отмечалось снижение распространенности поражения легочной ткани и повышение ее воздушности. Фокусы специфического воспаления были представлены очагами макрофагально-альвеолярного грануломатоза, имели незначительные размеры, рассеянный характер, без ярко выраженного локального строения (Фиг.13В). Альтеративный компонент воспаления в них встречался гораздо реже, чем у невакцинированных животных. У двух из четырех морских свинок в обеих группах в просвете альвеол и межальвеолярных перегородках в очагах поражения отмечались скопления альвеолярных макрофагов, гистиоцитов и эпителиоидных клеток, в одном случае в фокусах инфильтрации были обнаружены отдельные нейтрофильные гранулоциты и только у одной из четырех морских свинок в гистологическом срезе ткани легкого были найдены скопления ядерного детрита. Крупные периваскулярные и перибронхиальные лимфогистиоцитарные инфильтраты отмечены у всех вакцинированных животных, что свидетельствует об активации местного иммунитета ткани легкого.In guinea pigs vaccinated with BCG and FLU / ESAT-6 (with subcutaneous administration), as in experiments with mice, a decrease in the prevalence of lung tissue lesion and an increase in its airiness was noted. The foci of specific inflammation were represented by foci of macrophage-alveolar granulomatosis, they were small, diffuse, without a pronounced local structure (Fig.13B). The alternative component of inflammation in them was much less common than in unvaccinated animals. In two of the four guinea pigs in both groups, clusters of alveolar macrophages, histiocytes, and epithelioid cells were found in the lesions of the alveoli and interalveolar septa in the lesion foci; in one case, individual neutrophilic granulocytes were found in the focus of infiltration, and only one of the four guinea pigs had a histological section lung tissue was found accumulation of nuclear detritus. Large perivascular and peribronchial lymphohistiocytic infiltrates were noted in all vaccinated animals, which indicates the activation of local immunity of lung tissue.

Таким образом, двукратная иммунизация морских свинок смесью трех антигенно различных рекомбинантных гриппозных векторов, проведенная за 6 недель до заражения М. Tuberculosis H37Rv, привела к более благоприятному течению экспериментальной туберкулезной инфекции по сравнению с контрольной группой зараженных невакцинированных животных. Под воздействием вакцинации отмечено снижение тяжести течения инфекции, что отразилось в достоверном снижении индексов поражения органов и лимфоузлов у вакцинированных животных по сравнению с контролем заражения (р<0.05), отсутствием смертности в опытных группах, более низких весовых коэффициентах. Оценка морфодинамики туберкулезной инфекции выявила в легких вакцинированных морских свинок регрессию воспалительных изменений, что проявилось в уменьшении распространенности специфического воспаления и снижении его альтеративного компонента, а также активации местного иммунитета ткани легкого.Thus, double immunization of guinea pigs with a mixture of three antigenically different recombinant influenza vectors, carried out 6 weeks before infection with M. Tuberculosis H37Rv, led to a more favorable course of experimental tuberculosis infection compared with the control group of infected unvaccinated animals. Under the influence of vaccination, a decrease in the severity of the course of the infection was observed, which was reflected in a significant decrease in the indexes of organ and lymph node damage in vaccinated animals compared with the infection control (p <0.05), the absence of mortality in the experimental groups, and lower weight ratios. Evaluation of the morphodynamics of tuberculosis infection revealed a regression of inflammatory changes in the lungs of vaccinated guinea pigs, which manifested itself in a decrease in the prevalence of specific inflammation and a decrease in its alterative component, as well as activation of local immunity of lung tissue.

Неожиданным фактом явилось преимущество подкожного пути введения гриппозной вакцины над интраназальным, что может быть связано с пониженной восприимчивостью морских свинок к заражению гриппозной инфекцией (Med. Microbiol. Immunol. (Berl.) 1979; 165: 241-54).An unexpected fact was the advantage of the subcutaneous route of administration of the influenza vaccine over the intranasal, which may be due to the reduced susceptibility of guinea pigs to infection with the influenza infection (Med. Microbiol. Immunol. (Berl.) 1979; 165: 241-54).

Примечательно, что по ряду показателей защитный эффект исследуемой вакцины при ее подкожном введении превышал протективное действие стандартной вакцины БЦЖ, что отразилось в более низких индексах поражения органов и лимфоузлов и лучших весовых коэффициентах в группе подкожно иммунизированных FLU/ESAT-6 животных.It is noteworthy that, according to a number of indicators, the protective effect of the studied vaccine when administered subcutaneously exceeded the protective effect of the standard BCG vaccine, which was reflected in lower indexes of organ and lymph node damage and better weight ratios in the group of subcutaneously immunized FLU / ESAT-6 animals.

СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ТУБЕРКУЛЕЗА ЛЕГКИХ.METHOD FOR TREATING LUNG TUBERCULOSIS.

В настоящее время ведутся поиски новых подходов к лечению туберкулеза с использованием терапевтических вакцин. Ожидается, что применение терапевтической вакцины даст возможность сократить длительность применения туберкулостатических препаратов, что позволит отсрочить появление мутантных форм микобактерий туберкулеза, резистентных к комплексной терапии антибиотиками, и добиться перерыва в многомесячных курсах лечения. Целью терапевтической вакцинации при туберкулезе является, прежде всего, повышение надежности и эффективности применяемой этиотропной лекарственной терапии.Currently, new approaches to the treatment of tuberculosis using therapeutic vaccines are being sought. It is expected that the use of a therapeutic vaccine will make it possible to reduce the duration of the use of tuberculostatic drugs, which will delay the appearance of mutant forms of mycobacterium tuberculosis that are resistant to complex antibiotic therapy and achieve a break in many-month treatment courses. The goal of therapeutic vaccination for tuberculosis is, first of all, to increase the reliability and effectiveness of the applied etiotropic drug therapy.

Проведено сравнительное исследование результатов использования рекомбинантных гриппозных векторов и вакцины БЦЖ в терапии туберкулезной инфекции.A comparative study of the results of the use of recombinant influenza vectors and BCG vaccine in the treatment of tuberculosis infection was carried out.

Оценка терапевтического эффекта FLU/ESAT-6 на течение экспериментальной туберкулезной инфекции.Evaluation of the therapeutic effect of FLU / ESAT-6 on the course of an experimental tuberculosis infection.

Исследование лечебного эффекта монотерапии FLU/ESAT-6 на течение туберкулезного процесса проведено на 50 мышах-самцах линии C57black/6, весом 16-18 г, полученных из питомника «Рапполово», Всеволожского района. Ленинградской области.The study of the therapeutic effect of FLU / ESAT-6 monotherapy on the course of the tuberculosis process was carried out on 50 male mice of the C57black / 6 line, weighing 16-18 g, obtained from the Rappolovo nursery, Vsevolozhsk district. Leningrad region.

Использовалась модель вялотекущего генерализованного туберкулеза, вызванного инокуляцией в хвостовую латеральную вену культуры M.Erdman в дозе 104 КОЕ/мышь. Последовательная иммунизация FLU/ESAT-6 гриппозными векторами, относящимися к антигенным подтипам вируса гриппа (H1N1) и (H3N2), проводилась двукратно (подкожно либо интраназально), без наркоза, с трехнедельным перерывом с 15-ого дня после заражения, на фоне обнаружения на пробном вскрытии зараженных мышей множественных субмилиарных очагов специфического воспаления. Терапевтический эффект FLU/ESAT-6 сравнивали с действием вакцины БЦЖ (106 КОЕ/мышь), которая вводилась однократно подкожно в день первой иммунизации FLU/ESAT-6.We used a model of sluggish generalized tuberculosis caused by inoculation into the tail lateral vein of M.Erdman culture at a dose of 10 4 CFU / mouse. The sequential immunization of FLU / ESAT-6 with influenza vectors related to the antigenic subtypes of the influenza virus (H1N1) and (H3N2) was carried out twice (subcutaneously or intranasally), without anesthesia, with a three-week break from the 15th day after infection, against the background of detection on autopsy of infected mice with multiple submiliary foci of specific inflammation. The therapeutic effect of FLU / ESAT-6 was compared with the action of the BCG vaccine (10 6 CFU / mouse), which was administered once subcutaneously on the day of the first immunization of FLU / ESAT-6.

Терапевтическое действие FLU/ESAT-6 на фоне этиотропной терапии оценивалось на 100 мышах-самцах линии C57BL/6 при моделировании классического экспериментального туберкулеза, вызванного введением в хвостовую латеральную вену культуры M.Erdman в дозе 106 КОЕ/мышь. Иммунизация FLU/ESAT-6 с контролем вакцины проводилась двукратно (подкожно либо интраназально), с трехнедельным перерывом с 11-го дня после заражения, на фоне обнаружения на пробном вскрытии зараженных мышей множественных субмилиарных очагов и бактериологического контроля обсемененности МБТ. Иммунизация вакциной БЦЖ (106 КОЕ/мышь) проводилась однократно подкожно в день первого введения FLU/ESAT-6. Этиотропное лечение (изониазид 10 мг/кг, ежедневно, п/к) начато со дня первой иммунизации FLU/ESAT-6.The therapeutic effect of FLU / ESAT-6 during etiotropic therapy was evaluated on 100 male C57BL / 6 mice when simulating classical experimental tuberculosis caused by the introduction of 10 6 CFU / mouse culture of M.Erdman into the tail lateral vein. Immunization of FLU / ESAT-6 with vaccine control was carried out twice (subcutaneously or intranasally), with a three-week break from the 11th day after infection, against the background of the detection of multiple submiliary foci at the test autopsy of infected mice and bacteriological control of MBT contamination. BCG vaccination (10 6 CFU / mouse) was administered once subcutaneously on the day of the first administration of FLU / ESAT-6. Etiotropic treatment (isoniazid 10 mg / kg daily, sc) started from the first immunization with FLU / ESAT-6.

Эффект лечебного действия оценивали по следующим показателям тяжести течения экспериментального туберкулезного процесса: летальность, динамика массы мышей, макроскопическая оценка легких и селезенки (индекс поражения легких, коэффициенты масс легких и селезенки), гистологическое исследование срезов легких, высеваемость МБТ из легких и селезенки.The effect of the therapeutic effect was evaluated by the following indicators of the severity of the experimental tuberculosis process: mortality, dynamics of the mass of mice, macroscopic evaluation of the lungs and spleen (index of lung damage, mass coefficients of the lungs and spleen), histological examination of lung sections, seeding of MBT from the lungs and spleen.

Для гистологического изучения легких орган фиксировали в 10% формалине. После фиксации и проводки материал заливали в парафин и из парафиновых блоков изготовляли ступенчатые гистологические срезы. Использовали окраски гематоксилином и эозином.For histological examination of the lungs, the organ was fixed in 10% formalin. After fixation and posting, the material was poured into paraffin and step histological sections were made from paraffin blocks. Hematoxylin and eosin stains were used.

При бактериологическом исследовании селезенки осуществляли дозированный посев гомогената ткани органа на плотную яичную среду Левенштейна-Йенсена методом серийных разведений. Массивность роста МБТ выражали в десятичных Log10 от числа КОЕ.During bacteriological examination of the spleen, metered sowing of organ tissue homogenate on a dense Levenshtein-Jensen egg medium was carried out by serial dilution. MBT growth mass was expressed in decimal Log 10 of the number of CFU.

Для оценки фагоцитарной активности клеточную взвесь перитонеальных макрофагов (пМф) получали при промывании брюшной полости средой 199 («Биолот») с 10% сывороткой крупного рогатого скота и 5 ед/мл гепарина. Клетки (1·106 клеток/ мл) инкубировали при 37°С в одноразовых чашках Петри (1 час в атмосфере, содержащей 5% CO2). После удаления неприкрепившихся клеток к монослою пМф добавляли взвесь дрожжей рода Saccharomyces cerevisiae (1·107 дрожжей на чашку), предварительно опсонизированных сывороткой мышей, инкубировали в течение 1 и 2,5 часов, двукратно отмывали, фиксировали 70° этанолом, окрашивали гематоксилином и эозином. Подсчет проводился при 80-кратном увеличении. По полученным данным вычисляли следующие показатели: фагоцитарную активность Мф (ФА) - процент Мф, вовлеченных в фагоцитоз; фагоцитарное число (ФЧ) - среднее количество дрожжей, поглощенных одной фагоцитирующей клеткой; показатель завершенности фагоцитоза (ПЗФ) - количество дрожжей, переваренных макрофагами за 1,5 часа культивирования; индекс завершенности фагоцитоза (ИЗФ) - отношение фагоцитарного числа за 1 час культивирования к фагоцитарному числу за 2,5 часа культивирования.To assess phagocytic activity, a cell suspension of peritoneal macrophages (PMF) was obtained by washing the abdominal cavity with 199 medium (Biolot) with 10% cattle serum and 5 units / ml heparin. Cells (1 · 10 6 cells / ml) were incubated at 37 ° C in disposable Petri dishes (1 hour in an atmosphere containing 5% CO 2 ). After removal of non-adherent cells, a suspension of yeast of the genus Saccharomyces cerevisiae (1 · 10 7 yeast per dish) was added to the PMF monolayer, pre-opsonized with mouse serum, incubated for 1 and 2.5 hours, washed twice, fixed with 70 ° ethanol, stained with hematoxylin and eosin . The calculation was carried out at 80x magnification. According to the data obtained, the following indicators were calculated: phagocytic activity Mf (FA) - percentage of Mf involved in phagocytosis; phagocytic number (PS) - the average number of yeast absorbed by one phagocytic cell; completeness of phagocytosis (PZF) - the number of yeast digested by macrophages in 1.5 hours of cultivation; phagocytosis completion index (ISF) is the ratio of the phagocytic number for 1 hour of cultivation to the phagocytic number for 2.5 hours of cultivation.

Пример 7. Влияние терапевтической вакцинации FLU/ESAT-6 на течение экспериментальной туберкулезной инфекции.Example 7. The effect of therapeutic vaccination FLU / ESAT-6 on the course of experimental tuberculosis infection.

Оценка лечебного эффекта монотерапии FLU/ESAT-6 проведена при использовании низкой инфицирующей дозы M.Erdman, что вызвало развитие вялотекущей туберкулезной инфекции. Появление очагов специфического воспаления в данном опыте зарегистрировано на 15 день после заражения, начало гибели в группе контроля заражения - на 19-й день после инокуляции инфекта.The therapeutic effect of FLU / ESAT-6 monotherapy was evaluated using a low infectious dose of M.Erdman, which caused the development of a sluggish tuberculosis infection. The appearance of foci of specific inflammation in this experiment was recorded on the 15th day after infection, the beginning of death in the infection control group - on the 19th day after inoculation of the infection.

Как показали результаты исследования, введение FLU/ESAT-6 в режиме монотерапии положительно отразилось на показателе летальности мышей. К концу периода наблюдения (71 день после заражения) в группе нелеченных животных (гр.10) и в группе 5 (БЦЖ) от генерализованного туберкулезного процесса погибло по 3 из 8 мышей. При введении FLU/ESAT-6 в подкожном режиме (8 мышей) гибели не наблюдалось, при интраназальном введении погибла одна мышь из 8.As the results of the study showed, the introduction of FLU / ESAT-6 in monotherapy mode had a positive effect on the mortality rate of mice. By the end of the observation period (71 days after infection) in the group of untreated animals (column 10) and in group 5 (BCG), 3 out of 8 mice died from a generalized tuberculosis process. With the introduction of FLU / ESAT-6 in the subcutaneous mode (8 mice), death was not observed, with intranasal administration, one mouse out of 8 died.

Оценка динамики массы мышей (Фиг.14) выявила тенденцию к снижению тяжести течения инфекции при использовании FLU/ESAT-6. Так, процент прибавки массы тела к концу периода наблюдения у иммунизированных FLU/ESAT-6 мышей составил 24,5% при подкожном введении вакцины, 18,3% при интраназальном и 35% при использовании вакцины БЦЖ. В группе зараженных нелеченных животных прибавки массы тела к этому сроку практически не наблюдалось (2%), что свидетельствует о выраженности симптомов интоксикации в данной группе животных.Evaluation of the dynamics of the mass of mice (Fig) revealed a tendency to decrease the severity of the course of infection when using FLU / ESAT-6. Thus, the percentage of body weight gain by the end of the observation period in immunized FLU / ESAT-6 mice was 24.5% with subcutaneous administration of the vaccine, 18.3% with intranasal and 35% with BCG vaccine. In the group of infected untreated animals, there was practically no increase in body weight by this time (2%), which indicates the severity of intoxication symptoms in this group of animals.

При гистологическом исследовании срезов легких, проведенных через 10 недель после заражения МБТ (8 недель от начала терапии FLU/ESAT-6), у трех выживших нелеченных мышей в легочной паренхиме, периваскулярно и перибронхиально выявлено большое количество свежих инфильтративных изменений. Очаги инфильтрации в основном были некрупные, местами сливающиеся, с размытыми границами без четкой пространственной ориентации клеток. Альвеолы и межальвеолярные перегородки в них заполнены серозным и фибринозным экссудатом и рыхло инфильтрированы лимфоцитами, крупными вакуолизированными макрофагами, эпителиоидными клетками и нейтрофильными гранулоцитами. В то же время в легочной ткани обнаружены и гранулемы - плотные очаги инфильтрации с четкими границами, где лимфоциты были концентрически расположены вокруг очень крупных скоплений эпителиоидных клеток. В инфильтратах отмечено большое количество скоплений нейтрофильных лейкоцитов, в одном из них клетки частично распадались и образовывали ядерный детрит. Периваскулярные и перибронхиальные инфильтраты были выражены очень слабо.Histological examination of lung sections performed 10 weeks after MBT infection (8 weeks from the start of FLU / ESAT-6 therapy) in three surviving untreated mice in the pulmonary parenchyma revealed a large number of fresh infiltrative changes perivascular and peribronchial. The foci of infiltration were mostly medium-sized, merging in places, with blurred borders without a clear spatial orientation of the cells. The alveoli and interalveolar septa in them are filled with serous and fibrinous exudate and loosely infiltrated by lymphocytes, large vacuolated macrophages, epithelioid cells and neutrophilic granulocytes. At the same time, granulomas were also found in the lung tissue - dense foci of infiltration with clear boundaries, where lymphocytes were concentrically located around very large clusters of epithelioid cells. A large number of clusters of neutrophilic leukocytes was noted in the infiltrates, in one of them the cells partially disintegrated and formed nuclear detritus. Perivascular and peribronchial infiltrates were very mild.

Лечение мышей БЦЖ вакциной увеличило распространенность поражения ткани легких. У всех животных очаги инфильтрации были очень распространенными, носили сливной характер и включали наряду с клетками лимфоцитарно-макрофагального ряда нейтрофильные лейкоциты и их скопления, в 3 из 5 случаев распадающиеся до ядерного детрита. Гранулемы, как и у нелеченных мышей, состояли из большого количества эпителиоидных клеток и содержали нейтрофильные лейкоциты и их скопления.Treatment with BCG vaccine mice increased the incidence of lung tissue lesions. In all animals, foci of infiltration were very common, had a confluent character and included, along with cells of the lymphocyte-macrophage series, neutrophilic leukocytes and their accumulations, which in 3 out of 5 cases decay to nuclear detritus. Granulomas, like untreated mice, consisted of a large number of epithelioid cells and contained neutrophilic white blood cells and their clusters.

Монотерапия FLU/ESAT-6 снизила пораженность легочной ткани как при подкожном (гр. 3А), так и при интраназальном введении (гр. 3В). Легкие мышей в этих группах были более воздушными, в 1 из 4 случаев в гр. 3А и в 2 из 4 случаев в гр. 3В встречались только небольшие по площади очаги инфильтрации, расположенные вокруг бронхов и сосудов. Гранулемы состояли преимущественно из эпителиоидных клеток. Под влиянием монотерапии FLU/ESAT-6 в очагах инфильтрации наблюдалось снижение выраженности альтеративного компонента воспаления. У мышей гр. 3А (подкожное введение вакцины) нейтрофильные гранулоциты в очагах инфильтрации обнаружены в 2 из 4 случаев, их скопления - только в одном случае. В гр. 3В (интраназальное введение вакцины) признаки альтерации были более существенными, но частота их встречаемости - ниже, чем в контроле заражения: единичные нейтрофильные лейкоциты зарегистрированы у 3 из 4 мышей, скопления нейтрофилов - у 2 животных, образование ядерного детрита и очагов казеоза - у одной мыши. Лимфогистиоцитарная инфильтрация отмечалась, однако крупных периваскулярных и перибронхиальных инфильтратов не зарегистрировано.Monotherapy FLU / ESAT-6 reduced the lesion of the lung tissue both with subcutaneous (column 3A) and with intranasal administration (column 3B). The lungs of mice in these groups were more airy, in 1 of 4 cases in gr. 3A and in 2 of 4 cases in column 3B, there were only small foci of infiltration located around the bronchi and blood vessels. Granulomas consisted mainly of epithelioid cells. Under the influence of FLU / ESAT-6 monotherapy in the foci of infiltration, a decrease in the severity of the alternative component of inflammation was observed. In mice c. 3A (subcutaneous administration of the vaccine) neutrophilic granulocytes in the foci of infiltration were detected in 2 out of 4 cases, their accumulations - in only one case. In gr. 3B (intranasal administration of the vaccine), the signs of alteration were more significant, but their frequency was lower than in the control of infection: single neutrophilic leukocytes were detected in 3 out of 4 mice, neutrophil accumulations in 2 animals, the formation of nuclear detritus and foci of caseosis in one the mouse. Lymphohistiocytic infiltration was noted, however, large perivascular and peribronchial infiltrates were not recorded.

Таким образом, введение FLU/ESAT-6 в режиме монотерапии как подкожно, так и интраназально выявило терапевтический эффект иммунизации животных на течение туберкулезного процесса по данным уменьшения летальности и привела к снижению выраженности альтеративного компонента воспаления при гистологическом исследовании легких. Использование вакцины БЦЖ в терапевтическом режиме по сравнению с контролем заражения привело к увеличению распространенности специфического поражения ткани легких.Thus, the introduction of FLU / ESAT-6 in monotherapy regimen both subcutaneously and intranasally revealed the therapeutic effect of immunization of animals on the course of the tuberculosis process according to a decrease in mortality and led to a decrease in the severity of the alternative component of inflammation during histological examination of the lungs. The use of BCG vaccine in a therapeutic regimen compared with infection control led to an increase in the prevalence of specific lung tissue lesions.

Пример 8. Эффективность терапевтической вакцинации FLU/ESAT-6, проводимой на фоне этиотропной терапии, на течение экспериментального туберкулеза.Example 8. The effectiveness of therapeutic vaccination FLU / ESAT-6, conducted against the background of etiotropic therapy, during experimental tuberculosis.

Эффект включения FLU/ESAT-6 в комплексную терапию экспериментального туберкулеза оценивался на модели классического течения туберкулезной инфекции у мышей. На пробных вскрытиях нелеченных мышей, которые проводились каждые два-три дня (с 7-го дня после инокуляции инфекта), макроскопически заметные единичные субмилиарные очаги специфического воспаления обнаружены с 9-ого дня, а множественные субмилиарные - с 11-ого дня после заражения. Гибель нелеченных мышей зарегистрирована с 17-ого дня после заражения.The effect of including FLU / ESAT-6 in the complex therapy of experimental tuberculosis was evaluated on the model of the classical course of tuberculosis infection in mice. On test autopsies of untreated mice that were carried out every two to three days (from the 7th day after inoculation of the infect), macroscopically noticeable single submiliary foci of specific inflammation were detected from the 9th day, and multiple submiliary foci from the 11th day after infection. The death of untreated mice was recorded from the 17th day after infection.

Результаты иммунизации FLU/ESAT-6 в этих условиях при подкожном (гр. 4А) и интраназальном введении (гр. 4В) сравнивались с данными группы контроля терапии (гр. 1), групп контроля вакцины (подкожно - гр. 7А, интраназально - гр. 7 В), контроля заражения (гр. 10) и группы мышей, иммунизированных вакциной БЦЖ (гр. 6). Все мыши опытных групп, за исключением контроля заражения (гр. 10), получали изониазид в средней терапевтической дозе (10 мг/кг, ежедневно, подкожно).The results of immunization with FLU / ESAT-6 under these conditions with subcutaneous (column 4A) and intranasal administration (column 4B) were compared with the data of the treatment control group (column 1), vaccine control groups (subcutaneous - column 7A, intranasal - column .7 B), infection control (column 10) and groups of mice immunized with BCG vaccine (column 6). All mice of the experimental groups, with the exception of infection control (column 10), received isoniazid in an average therapeutic dose (10 mg / kg, daily, subcutaneously).

Анализ показателей тяжести течения инфекции выявил отчетливое действие FLU/ESAT-6 на величину индекса поражения легких и высеваемости из них МБТ.Analysis of the severity of the infection revealed a clear effect of FLU / ESAT-6 on the value of the index of lung damage and the seeding rate of the office.

Таблица 10.
Показатели тяжести течения экспериментального туберкулеза через 12 недель от начала комплексной терапии с использованием FLU/ESAT-6
Table 10.
The severity of experimental tuberculosis after 12 weeks from the start of complex therapy using FLU / ESAT-6
№ гр.No. gr. Условия опытаExperience Conditions Коэф. массы легких (усл.ед.)Coef. lung masses (conventional units) Индекс поражения легких (усл.ед.)Index of lung lesions (conventional units) Коэф. массы селезенки (усл.ед.)Coef. spleen mass (conventional unit) 1010 Контроль зараженияInfection control 2,39±0,12.39 ± 0.1 2,25±02.25 ± 0 0,87±0,110.87 ± 0.11 1one ПТПPTP 1,25±0.11.25 ± 0.1 2,09±0,032.09 ± 0.03 0,39±0,040.39 ± 0.04 4A FLU/ESAT-6 (п/к)+ПТПFLU / ESAT-6 (s / c) + PTP 1,35±0,131.35 ± 0.13 1,89±0,06
P1-4a<0,01
1.89 ± 0.06
P 1-4a <0.01
0,41±0,030.41 ± 0.03
4 В4 V FLU/ESAT-6 (и/н)+ПТПFLU / ESAT-6 (i / n) + PTP 1,27±0,121.27 ± 0.12 1,94±0,03 р1-4в<0,0021.94 ± 0.03 p 1-4v <0.002 0,43±0,040.43 ± 0.04 66 БЦЖ+ПТПBCG + PTP 1,6±0,181.6 ± 0.18 1,97±0,331.97 ± 0.33 0,5±0,060.5 ± 0.06 7A Контроль вакцины (п/к)+ПТПVaccine control (s / c) + PTP 1,46±0,221.46 ± 0.22 1,95±0,111.95 ± 0.11 0,44±0,020.44 ± 0.02 7 В7 V Контроль вакцины (и/н)+ПТПVaccine control (i / n) + anti-TB drugs 1,21±0,061.21 ± 0.06 1,81±0,07
Р1-7в<0,01
1.81 ± 0.07
P 1-7V <0.01
0,46±0,030.46 ± 0.03
ПТП - противотуберкулезный препарат.PTP is an anti-TB drug.

На рост М. Erdman в селезенке мышей иммунизация FLU/ESAT-6 оказала существенный эффект уже через 6 недель от начала лечения. При этом наиболее высоким был индекс защиты в гр. 4А при подкожном использовании вакцины (2,32 Log10). Некоторое повышение показателя наблюдалось и в соответствующей группе контроля вакцины (0,47 Log10), что отражено в таблице 11.On the growth of M. Erdman in the spleen of mice, immunization with FLU / ESAT-6 had a significant effect after 6 weeks from the start of treatment. Moreover, the protection index in gr was the highest. 4A for subcutaneous use of the vaccine (2.32 Log 10 ). A slight increase was also observed in the corresponding vaccine control group (0.47 Log 10 ), which is shown in Table 11.

Таблица 11.
Рост М. Erdman в легких мышей, получавших FLU/ESAT-6 в составе комплексной терапии
Table 11.
The growth of M. Erdman in the lungs of mice treated with FLU / ESAT-6 as part of complex therapy
№ гр.No. gr. Условия опытаExperience Conditions 6 недель от начала терапии6 weeks from the start of therapy 12 недель от начала терапии12 weeks from the start of therapy Log10 КОЕ/селезенкаLog 10 CFU / spleen Индекс защитыProtection index Log10 КОЕ/легкиеLog 10 CFU / lung Индекс защитыProtection index 1010 Контроль зараженияInfection control -- 5.5055.505 1one ПТПPTP 2.322.32 2.8512.851 2.654(1-10) 2.654 (1-10) 4A FLU/ESAT-6 (п.к.)+ПТПFLU / ESAT-6 (s.k.) + PTP 00 2.322.32 00 2.851(4A-1) 2.851 (4A-1) 4 В4 V FLU/ESAT-6 (и.н.)+ПТПFLU / ESAT-6 (in.n.) + PTP 2.742.74 0.420.42 00 2.851(4в-1) 2.851 ( 4v -1) 66 БЦЖ+ПТПBCG + PTP 2.452.45 -0.13-0.13 4.2994.299 -1.448(6-1)-1.448 (6-1) 7A Контроль вакцины (п.к.)+ПТПVaccine control (PC) + PTP 1.851.85 0.470.47 2.322.32 0.531(7A-1)0.531 (7A-1) ПТП - противотуберкулезный препарат.PTP is an anti-TB drug.

На втором контрольном сроке (12 недель от начала лечения) роста М. Erdman в легких не отмечено в обеих основных опытных группах (индекс защиты составил 2,851 Log10). В контроле вакцины при подкожном введении (гр. 7А) защитный эффект также отмечался, хотя индекс защиты был несколько ниже и составил 0,531 Log10.In the second control period (12 weeks from the start of treatment), M. Erdman growth in the lungs was not observed in both main experimental groups (protection index was 2.851 Log 10 ). In the control of the vaccine with subcutaneous administration (gr. 7A), a protective effect was also noted, although the protection index was slightly lower and amounted to 0.531 Log 10 .

Гистологическое исследование срезов легких, проведенных через 10 недель после заражения (8 недель от начала терапии FLU/ESAT-6), показало, что этиотропная терапия выраженно отразилась на распространенности специфического воспаления, потерявшего сливной характер и представленного у всех мышей, получавших противотуберкулезные препараты, отдельными некрупными очагами инфильтрации.Histological examination of lung sections performed 10 weeks after infection (8 weeks from the start of FLU / ESAT-6 therapy) showed that etiotropic therapy had a pronounced effect on the prevalence of specific inflammation, which had lost its confluent character and was present in all mice treated with anti-tuberculosis drugs medium-sized foci of infiltration.

При использовании только специфической терапии (контроль лечения, гр. 1) в инфильтратах, состоящих из лимфоцитов, макрофагов, эпителиальных клеток и их скоплений, регистрировали отчетливые признаки альтеративного характера воспалительного процесса: в 3 из 6 случаях - скопления нейтрофильных гранулоцитов, у двух мышей - скопления ядерного детрита, у одной - очаги казеозного некроза. Многочисленные гранулемы в легких всех мышей этой группы содержали крупные скопления эпителиоидных клеток, то есть имели преимущественно эпителиоидно-клеточный характер.When using only specific therapy (treatment control, column 1) in the infiltrates, consisting of lymphocytes, macrophages, epithelial cells and their clusters, distinct signs of the alterative nature of the inflammatory process were recorded: in 3 out of 6 cases, accumulations of neutrophilic granulocytes were recorded, in two mice accumulations of nuclear detritus, in one - foci of caseous necrosis. Numerous granulomas in the lungs of all mice of this group contained large accumulations of epithelioid cells, that is, they had a predominantly epithelioid-cell character.

Введение мышам вакцины БЦЖ на фоне этиотропной терапии (гр. 6) практически не уменьшило специфического воспаления в легочной ткани. Как и в группе контроля лечения в очагах инфильтрации отмечались нейтрофильные гранулоциты (в 4 из 6 случаях), их скопления (в 3 из 6), участки ядерного детрита (в 1 случае). Гранулемы также носили преимущественно эпителиоидно-клеточный характер.The administration of BCG vaccine to mice during etiotropic therapy (column 6) practically did not reduce specific inflammation in the lung tissue. As in the treatment control group, neutrophilic granulocytes (in 4 of 6 cases), their accumulations (in 3 of 6), and nuclear detritus sites (in 1 case) were noted in the foci of infiltration. Granulomas were also primarily epithelioid-cell in nature.

У мышей, которым в составе терапии вводился FLU/ESAT-6 (подкожно - гр. 4А; интраназально - гр. 4В), в клеточном составе инфильтратов нейтрофильные гранулоциты, ядерный детрит и некротические очаги не обнаружены. Гранулемы в этих группах мышей также имели свои особенности: они состояли преимущественно из лимфоцитов, у 4 из 6 животных концентрически расположенных вокруг единичных (двух трех) эпителиоидных клеток, и только в двух случаях - вокруг их некрупных скоплений. Следовательно, можно говорить о преимущественно лимфоидном характере гранулем.In mice treated with FLU / ESAT-6 (subcutaneously, gr. 4A; intranasally, gr. 4B), neutrophilic granulocytes, nuclear detritus, and necrotic foci were not found in the composition of the infiltrates. Granulomas in these groups of mice also had their own characteristics: they consisted mainly of lymphocytes, in 4 of 6 animals concentrically located around single (two three) epithelioid cells, and only in two cases around their small clusters. Therefore, we can talk about the predominantly lymphoid nature of granulomas.

В группах, получавших на фоне противотуберкулезной терапии контроль вакцины (гр. 7А и гр. 7В), направленность изменений была сходной с основной опытной группой, но выраженность сдвигов - меньшей: показатели альтерации - нейтрофильные гранулоциты, их скопления и участки ядерного детрита были зарегистрированы у одной из мышей; частота встречаемости преимущественно лимфоидных гранулем - более низкой (гр. 7А - в 2-х случаях из 5, гр. 7В - в 2-х из 4-х случаев).In the groups receiving vaccine control against the background of anti-tuberculosis therapy (gr. 7A and gr. 7B), the direction of the changes was similar to the main experimental group, but the severity of the shifts was less: the alteration indicators were neutrophilic granulocytes, their accumulations and areas of nuclear detritus were recorded in one of the mice; the incidence rate of predominantly lymphoid granulomas is lower (column 7A in 2 out of 5 cases, column 7B in 2 out of 4 cases).

Влияние иммунизации FLU/ESAT-6 на фагоцитарную активность перитонеальных макрофагов.The effect of immunization FLU / ESAT-6 on the phagocytic activity of peritoneal macrophages.

Анализ особенностей фагоцитоза пМф показал, что у зараженных нелеченных мышей (гр.10) на фоне распространенного туберкулезного поражения легочной ткани (53-й день после заражения) развивается достоверное угнетение как поглотительной, так и переваривающей способности Мф по всем изученным показателям. Фагоцитарная активность снизилась при этом в среднем до 32,3% против 54,3% у интактных мышей (р<0,05), фагоцитарное число - до 4,14 дрожжевых клеток против 6,39 дрожжевых клеток (р<0,05), ПЗФ - до 30,0 дрожжевых клеток против 217,67 дрожжевых клеток (р<0,05), индекс завершенности фагоцитоза - до 1,03 усл.ед. против 1,65 усл.ед. (р<0,05).An analysis of the phagocytosis of PMF showed that infected untreated mice (column 10), against the background of widespread tuberculous lesion of the lung tissue (53rd day after infection), develop significant inhibition of both the absorption and digestion capacity of MF according to all studied parameters. The phagocytic activity decreased on average to 32.3% against 54.3% in intact mice (p <0.05), the phagocytic number to 4.14 yeast cells versus 6.39 yeast cells (p <0.05) , PZP - up to 30.0 yeast cells versus 217.67 yeast cells (p <0.05), phagocytosis completion index - up to 1.03 arb. against 1.65 conventional units (p <0.05).

Терапия мышей противотуберкулезными препаратами (контроль лечения, гр. 1) через 6 недель от начала лечения привела к достоверному повышению 3-х из 4-х изученных показателей: фагоцитарного числа, ПЗФ и ИЗФ, не восстановив до уровня интактной группы только величину ПЗФ (157,0 дрожжевых клеток против 217,67 дрожжевых клеток).The treatment of mice with anti-TB drugs (treatment control, column 1) after 6 weeks from the start of treatment led to a significant increase in 3 of the 4 studied parameters: phagocytic number, PZP and IZF, without restoring only the PZP value to the level of the intact group (157 , 0 yeast cells versus 217.67 yeast cells).

К полной нормализации активности фагоцитоза привело использование в составе комплексной терапии FLU/ESAT-6 при интраназальном введении препарата (гр. 4В) и вакцины БЦЖ (гр. 6). Подкожное введение FLU/ESAT-6 (гр. 4А) на этом сроке оказало менее выраженный эффект, несколько повысив по сравнению с контролем заражения лишь индекс завершенности фагоцитоза (до 1,94 усл.ед. против 1,59 усл.ед.).The use of FLU / ESAT-6 as a part of complex therapy with intranasal administration of the drug (column 4B) and BCG vaccine (column 6) led to a complete normalization of phagocytosis activity. Subcutaneous administration of FLU / ESAT-6 (gr. 4A) at this time had a less pronounced effect, slightly increasing only the completion index of phagocytosis compared to infection control (up to 1.94 conventional units against 1.59 conventional units).

Некоторое подавляющее действие на поглотительную функцию фагоцитов, наблюдалось в группе 7В (интраназальное введение контроля вакцины), где по сравнению с гр. 1 были достоверно снижены ПЗФ (до 83,4 дрожжевых клеток против 157,0 дрожжевых клеток, р<0,05) и ИЗФ (до 1,12 усл.ед. против 1,59 усл.ед., р<0,05).Some inhibitory effect on the absorptive function of phagocytes was observed in group 7B (intranasal administration of the vaccine control), where compared with gr. 1, significantly reduced PZP (to 83.4 yeast cells versus 157.0 yeast cells, p <0.05) and IZP (to 1.12 conventional units versus 1.59 conventional units, p <0.05 )

Через 12 недель от начала лечения активность фагоцитоза перитонеальных Мф в группе контроля лечения полностью восстановилась до уровня интактных животных. В этих условиях использованные вакцины во всех вариантах их применения вызвали стимуляцию как поглотительной, так и переваривающей способности Мф. Так, у мышей, леченных FLU/ESAT-6, наблюдалось значимое повышение выше данных интактной группы фагоцитарной активности, фагоцитарного числа и показателя завершенности фагоцитоза. По сравнению с гр. контроля лечения (гр. 1) введение FLU/ESAT-6 интраназально (гр. 4В) достоверно усилило фагоцитарное число, а при подкожном введении вакцины наблюдалось достоверное усиление как фагоцитарного числа, так и показателя завершенности фагоцитоза.After 12 weeks from the start of treatment, the activity of phagocytosis of peritoneal MF in the treatment control group fully recovered to the level of intact animals. Under these conditions, the vaccines used in all variants of their use stimulated both the absorption and digestion ability of Mf. So, in mice treated with FLU / ESAT-6, there was a significant increase above the data of the intact group of phagocytic activity, phagocytic number and completion rate of phagocytosis. Compared to gr. control of treatment (column 1), the introduction of FLU / ESAT-6 intranasally (column 4B) significantly increased the phagocytic number, and with subcutaneous administration of the vaccine, there was a significant increase in both the phagocytic number and the rate of completion of phagocytosis.

Таким образом, использование на фоне противотуберкулезных препаратов FLU/ESAT-6 привело к снижению распространенности туберкулезного воспаления в легких по индексу поражения, к санации легочной ткани от М. Erdman, а также к полному исчезновению альтеративного компонента воспаления и изменению характера клеточного состава гранулем с эпителиоидного на преимущественно лимфоидный.Thus, the use of anti-tuberculosis drugs FLU / ESAT-6 led to a decrease in the prevalence of tuberculous inflammation in the lungs by the lesion index, to sanitation of the lung tissue by M. Erdman, as well as to the complete disappearance of the alternative component of inflammation and a change in the nature of the cellular composition of granulomas with epithelioid on predominantly lymphoid.

Применение FLU/ESAT-6 в составе комплексной терапии привело к стимуляции активности фагоцитоза клеточной взвеси дрожжей перитонеальными макрофагами. В период подавления реакций фагоцитоза FLU/ESAT-6 ускорил их восстановление, в период нормализации этой функции - усилил ее до уровня, достоверно более высокого, чем у интактных мышей.The use of FLU / ESAT-6 as part of complex therapy led to the stimulation of phagocytosis activity of cell suspension of yeast by peritoneal macrophages. During the suppression of phagocytosis reactions, FLU / ESAT-6 accelerated their recovery; during the normalization of this function, it increased it to a level significantly higher than in intact mice.

Активирующий эффект FLU/ESAT-6 на функциональное состояние Мф, вероятно, является следствием его стимулирующего действия на дифференцировку и функциональную активность Th-1, которые, продуцируя IFN-γ, реализуют один из важнейших путей активации Мф в ходе развития туберкулезной инфекции.The activating effect of FLU / ESAT-6 on the functional state of Mf is probably the result of its stimulating effect on the differentiation and functional activity of Th-1, which, producing IFN-γ, realize one of the most important ways of Mf activation during the development of tuberculosis infection.

Claims (7)

1. Живой аттенуированный рекомбинантный штамм вируса гриппа А Influenza virus A (H1N1), содержащий вставку нуклеотидной последовательности ESAT-6 M.tuberculosis между позициями 400-401 в открытой рамке считывания NS1 гена, депонированный в коллекцию Музея вирусов НИИ гриппа РАМН под №147, предназначенный для профилактики и лечения туберкулеза.1. Live attenuated recombinant strain of influenza A virus Influenza virus A (H1N1), containing an insert of the nucleotide sequence of ESAT-6 M.tuberculosis between positions 400-401 in the open reading frame of the NS1 gene, deposited in the collection of the Museum of viruses of the Research Institute of influenza RAMS under No. 147, intended for the prevention and treatment of tuberculosis. 2. Живой аттенуированный рекомбинантный штамм вируса гриппа А Influenza virus A (H2N2), содержащий вставку нуклеотидной последовательности ESAT-6 M.tuberculosis между позициями 400-401 в открытой рамке считывания NS1 гена, депонированный в коллекцию Музея вирусов НИИ гриппа РАМН под №149, предназначенный для профилактики и лечения туберкулеза.2. Live attenuated recombinant strain of influenza A virus Influenza virus A (H2N2), containing an insert of the nucleotide sequence of ESAT-6 M.tuberculosis between positions 400-401 in the open reading frame of the NS1 gene, deposited in the collection of the Museum of viruses of the Research Institute of influenza RAMS under No. 149, intended for the prevention and treatment of tuberculosis. 3. Живой аттенуированный рекомбинантный штамм вируса гриппа А Influenza virus A (H3N2), содержащий вставку нуклеотидной последовательности ESAT-6 M.tuberculosis между позициями 400-401 в открытой рамке считывания NS1 гена, депонированный в коллекцию Музея вирусов НИИ гриппа РАМН под №148, предназначенный для профилактики и лечения туберкулеза.3. Live attenuated recombinant strain of influenza A virus Influenza virus A (H3N2), containing an insert of the nucleotide sequence of ESAT-6 M. tuberculosis between positions 400-401 in the open reading frame of the NS1 gene, deposited in the collection of the Museum of viruses of the Institute of influenza RAMS under No. 148, intended for the prevention and treatment of tuberculosis. 4. Способ профилактики туберкулезной инфекции путем вакцинации, отличающийся тем, что вакцинацию осуществляют введением интраназально и/или подкожно живых аттенуированных рекомбинантных штаммов вируса гриппа А подтипов H1/N1, и/или H2N2, и/или H3N2, экспрессирующих ранний секреторный микобактериальный антиген ESAT-6.4. A method for the prevention of tuberculosis infection by vaccination, characterized in that the vaccination is carried out by the introduction of intranasally and / or subcutaneous live attenuated recombinant strains of influenza A virus subtypes H1 / N1, and / or H2N2, and / or H3N2, expressing the early secretory mycobacterial antigen ESAT- 6. 5. Способ лечения туберкулезной инфекции путем введения интраназально и/или подкожно живых аттенуированных рекомбинантных штаммов вируса гриппа А, подтипов H1/N1, и/или H2N2, и/или H3N2, экспрессирующих ранний секреторный микобактериальный антиген ESAT-6.5. A method for the treatment of tuberculosis infection by introducing intranasally and / or subcutaneous live attenuated recombinant strains of influenza A virus, subtypes H1 / N1, and / or H2N2, and / or H3N2 expressing ESAT-6 early secretory mycobacterial antigen. 6. Способ лечения туберкулезной инфекции по п.5, отличающийся тем, что лечение осуществляют на фоне туберкулостатической терапии.6. A method of treating a tuberculosis infection according to claim 5, characterized in that the treatment is carried out against the background of tuberculostatic therapy. 7. Способ лечения туберкулезной инфекции по п.6, отличающийся тем, что в качестве лекарственных препаратов используют изониазид.7. A method of treating a tuberculosis infection according to claim 6, characterized in that isoniazid is used as the medicament.
RU2005129049/13A 2005-09-16 2005-09-16 Recombinant influenza virus strains expressing mycobacterial protective esat-6 antigen and uses thereof in tuberculosis treatment and prophylaxis RU2318872C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005129049/13A RU2318872C2 (en) 2005-09-16 2005-09-16 Recombinant influenza virus strains expressing mycobacterial protective esat-6 antigen and uses thereof in tuberculosis treatment and prophylaxis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005129049/13A RU2318872C2 (en) 2005-09-16 2005-09-16 Recombinant influenza virus strains expressing mycobacterial protective esat-6 antigen and uses thereof in tuberculosis treatment and prophylaxis

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005129049A RU2005129049A (en) 2007-03-27
RU2318872C2 true RU2318872C2 (en) 2008-03-10

Family

ID=37998854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005129049/13A RU2318872C2 (en) 2005-09-16 2005-09-16 Recombinant influenza virus strains expressing mycobacterial protective esat-6 antigen and uses thereof in tuberculosis treatment and prophylaxis

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2318872C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447419C2 (en) * 2010-07-15 2012-04-10 Учреждение Российской академии медицинских наук Научный центр клинической и экспериментальной медицины Сибирского отделения РАМН (НЦКЭМ СО РАМН) METHOD FOR in vitro RECOVERY OF EXPERIMENTAL TUBERCULOUS GRANULOMA IN CULTURES
RU2544125C2 (en) * 2008-09-19 2015-03-10 Арчивель Фарма, С.Л. Immunotherapeutic agent for primary prevention of tuberculosis
RU2726106C1 (en) * 2019-07-18 2020-07-09 федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт гриппа имени А.А. Смородинцева" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НИИ гриппа им. А.А. Смородинцева" Минздрава России) Recombinant strain of influenza virus a/pr8-ns124-tb10_4-2a-hspx and method for specific prevention of pulmonary tuberculosis using mucosal vaccine based thereon

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHI C.H. et al. Mycobacterium tuberculosis secreting protein Ag85B-ESAT6 fused expression and purification, Zhonghua Jie He He Hu Xi Za Zhi. 2004 Feb; 27(2):89-92. WARDS B.J. et al. An esat6 knockout mutant of Mycobacterium bovis produced by homologous recombination will contribute to the development of a live tuberculosis vaccine. Tuber Lung Dis. 2000; 80(4-5): 185-9. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544125C2 (en) * 2008-09-19 2015-03-10 Арчивель Фарма, С.Л. Immunotherapeutic agent for primary prevention of tuberculosis
RU2447419C2 (en) * 2010-07-15 2012-04-10 Учреждение Российской академии медицинских наук Научный центр клинической и экспериментальной медицины Сибирского отделения РАМН (НЦКЭМ СО РАМН) METHOD FOR in vitro RECOVERY OF EXPERIMENTAL TUBERCULOUS GRANULOMA IN CULTURES
RU2726106C1 (en) * 2019-07-18 2020-07-09 федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт гриппа имени А.А. Смородинцева" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НИИ гриппа им. А.А. Смородинцева" Минздрава России) Recombinant strain of influenza virus a/pr8-ns124-tb10_4-2a-hspx and method for specific prevention of pulmonary tuberculosis using mucosal vaccine based thereon

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005129049A (en) 2007-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6671408B2 (en) Signal peptide fusion partners facilitating expression of Listeria antigen sequences, and methods for their preparation and use
Mashayekhi et al. CD8α+ dendritic cells are the critical source of interleukin-12 that controls acute infection by Toxoplasma gondii tachyzoites
F Rosenberg et al. Inflammatory responses to respiratory syncytial virus (RSV) infection and the development of immunomodulatory pharmacotherapeutics
JP5551774B2 (en) Influenza vaccines, compositions, and methods of use
JP5642672B2 (en) Attenuated pestivirus
CA2900644C (en) Compositions and methods of enhancing immune responses to eimeria or limiting eimeria infection
Kurup et al. Animal models of allergic bronchopulmonary aspergillosis
EP2003978B1 (en) Allogeneic cell therapy for treatment of opportunistic infection
Johnson et al. Delivery of avian cytokines by adenovirus vectors
US20090176696A1 (en) Methods And Compositions For Modulating An Immune Response
RU2318872C2 (en) Recombinant influenza virus strains expressing mycobacterial protective esat-6 antigen and uses thereof in tuberculosis treatment and prophylaxis
JP2019520338A (en) Equine influenza virus attenuated live vaccine
EP2950816B1 (en) The use of dna sequences encoding an interferon as vaccine adjuvants
US10548956B2 (en) Allogeneic cellular immunotherapy for opportunistic infection
JP2020517744A (en) Pharmaceutical compositions containing attenuated pneumococcal strains and uses thereof
KR102211077B1 (en) A pseudo type rabies virus vaccine using virus-like particles
WO2014040987A1 (en) The use of a nucleic acid sequence encoding a type i interferon (ifn) originating from atlantic salmon as an antiviral and immune stimulating agent
CN111484960B (en) Novel Edwardsiella attenuated target and application thereof
EP3099314B1 (en) Tolerogenic compositions comprising and uses thereof
KR102062624B1 (en) Vaccine composition for preventing or treating avian influenza and fowl typhoid simultaneouly comprising attenuated Salmonella gallinarum mutant as effective component
KR101857705B1 (en) Use of the PACAP as a molecular adjuvant for vaccines
Wang et al. The pros and cons of cytokines for fowl adenovirus serotype 4 infection
JP2019503201A (en) Pneumococcal inhibitor composition and method of use thereof
RU2776479C1 (en) LIVE PROBIOTIC VACCINE CONTAINING CONSERVATIVE INFLUENZA A VIRUS EPITOPES (LAH+4M2e) FOR THE PREVENTION OF INFLUENZA INFECTION
CN101862450B (en) Recombinant bacillus calmette-guerin vaccine secreting bacteria resuscitation somatomedin and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100917

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20120420