RU2621861C1 - RECOMBINANT STRAIN OF VV-GMCSF-S-Lact VACCINIA VIRUS, WITH ONCOLYTIC ACTIVITY, PRODUCING GRANULOCYTOR-MACROPHAGAL COLONY-STIMULATING HUMAN FACTOR AND SECRETED FORM OF LACTAPTIN ONCOTOXIC PROTEIN - Google Patents
RECOMBINANT STRAIN OF VV-GMCSF-S-Lact VACCINIA VIRUS, WITH ONCOLYTIC ACTIVITY, PRODUCING GRANULOCYTOR-MACROPHAGAL COLONY-STIMULATING HUMAN FACTOR AND SECRETED FORM OF LACTAPTIN ONCOTOXIC PROTEIN Download PDFInfo
- Publication number
- RU2621861C1 RU2621861C1 RU2016121356A RU2016121356A RU2621861C1 RU 2621861 C1 RU2621861 C1 RU 2621861C1 RU 2016121356 A RU2016121356 A RU 2016121356A RU 2016121356 A RU2016121356 A RU 2016121356A RU 2621861 C1 RU2621861 C1 RU 2621861C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- csf
- lact
- gene
- human
- gmcsf
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
- C12N15/85—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
- C12N15/86—Viral vectors
- C12N15/863—Poxviral vectors, e.g. entomopoxvirus
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Virology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к рекомбинантному штамму вируса осповакцины (VACV), продуцирующему секретируемый гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ) человека и онкотоксический белок лактаптин и обладающему онколитической активностью в отношении опухолей человека, и может быть использовано в биотехнологии, в частности, в генетической инженерии для разработки лекарственных средств нового поколения для борьбы с онкологическими заболеваниями, в частности раком молочной железы.The invention relates to a recombinant strain of smallpox vaccine virus (VACV), producing secreted granulocyte-macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) human and oncotoxic protein lactaptin and having oncolytic activity against human tumors, and can be used in biotechnology, in particular in genetic engineering for the development of new-generation drugs for the fight against cancer, in particular breast cancer.
Адъювантные свойства ГМ-КСФ хорошо известны и широко используются при создании различных протективных и терапевтических вакцин (Weisbart, 1985; Fleischmann, 1986; Gaudernack, 1999; Warren, 2000; Morrissey, 1987; Yoon, 2006; Somasundaram, 2015 [1-7]). ГМ-КСФ эффективно стимулирует противоопухолевый иммунный ответ в комбинации с клеточными, вирусными и ДНК-вакцинными препаратами (Somasundaram, 2015; Lai, 2011; Hellerstein, 2012; Zhang, 2015; Chen, 2014; Fowler, 2012; Zheng, 2011 [7-13]). Показано, что ГМ-КСФ усиливает индукцию первичного иммунного ответа за счет активации и рекрутирования (chemo-attraction) антиген-презентирующих клеток (Weisbart, 1985; Fleischmann, 1986 [1-2]). ГМ-КСФ усиливает пролиферацию Т-клеток и индуцирует продукцию как Th1, так и Th2 (Morrissey, 1987; Yoon, 2006 [5-6]). ГМ-КСФ работает как генетический адъювант при совместном введении в клетку ДНК цитокина и антигена и увеличивает протективный иммунный ответ на 25-71% (Somasundaram, 2015; Wang, 2009; Hartoonian, 2009; Encke, 2006 [7, 14-16]).The adjuvant properties of GM-CSF are well known and widely used in the development of various protective and therapeutic vaccines (Weisbart, 1985; Fleischmann, 1986; Gaudernack, 1999; Warren, 2000; Morrissey, 1987; Yoon, 2006; Somasundaram, 2015 [1-7] ) GM-CSF effectively stimulates the antitumor immune response in combination with cell, viral and DNA vaccine preparations (Somasundaram, 2015; Lai, 2011; Hellerstein, 2012; Zhang, 2015; Chen, 2014; Fowler, 2012; Zheng, 2011 [7- 13]). It has been shown that GM-CSF enhances the induction of the primary immune response due to the activation and recruitment (chemo-attraction) of antigen-presenting cells (Weisbart, 1985; Fleischmann, 1986 [1-2]). GM-CSF enhances T-cell proliferation and induces the production of both Th1 and Th2 (Morrissey, 1987; Yoon, 2006 [5-6]). GM-CSF works as a genetic adjuvant when the cytokine and antigen are co-introduced into the cell and increase the protective immune response by 25-71% (Somasundaram, 2015; Wang, 2009; Hartoonian, 2009; Encke, 2006 [7, 14-16]) .
Ген ГМ-КСФ широко используется в качестве трансгена при конструировании рекомбинантных онколитических вирусов (Кочнева, 2012 [17]). В частности, ген ГМ-КСФ человека был встроен в геном двух штаммов VACV: WR (JX-963) (Thorne, 2007 [18]) и Wyeth (JX-594) (Kirn, 2010 [19]) в район гена вирусной тимидинкиназы (tk-ген) под контролем синтетического ранне-позднего промотора VACV (Merchlinsky, 1997 [20]). Эти штаммы в настоящее время успешно проходят клинические испытания в качестве противоопухолевых препаратов (Breitbach, 2011 [21]).The GM-CSF gene is widely used as a transgene in the construction of recombinant oncolytic viruses (Kochneva, 2012 [17]). In particular, the human GM-CSF gene was integrated into the genome of two VACV strains: WR (JX-963) (Thorne, 2007 [18]) and Wyeth (JX-594) (Kirn, 2010 [19]) in the region of the viral thymidine kinase gene (tk gene) under the control of the synthetic early-late VACV promoter (Merchlinsky, 1997 [20]). These strains are currently successfully undergoing clinical trials as antitumor drugs (Breitbach, 2011 [21]).
На основе российского VACV штамма Л-ИВП (GenBank KP233807) нами сконструирован рекомбинантный штамм VV-GMCSF-S1/3, содержащий встройку гена ГМ-КСФ человека в центральной части tk-гена с одновременной его инактивацией (Кочнева, 2015 [22]). Ген ГМ-КСФ в составе рекомбинанта экспрессируется под контролем природного промотора VACV P7.5K и продуцирует секретируемую форму биологически активного ГМ-КСФ человека в клетках млекопитающих на уровне 1-40 мкг на мл культуральной среды (Гражданцева, 2015 [23]). Based on the Russian VACV strain L-IVP (GenBank KP233807), we constructed a recombinant strain VV-GMCSF-S1 / 3 containing the insertion of the human GM-CSF gene in the central part of the tk gene with its simultaneous inactivation (Kochneva, 2015 [22]). The GM-CSF gene in the recombinant is expressed under the control of the natural VACV P7.5K promoter and produces a secreted form of biologically active human GM-CSF in mammalian cells at a level of 1–40 μg per ml of culture medium (Grazhdantseva, 2015 [23]).
Штамм VV-GMCSF-S1/3 был использован нами в качестве реципиента для введения дополнительного трансгена лактаптина в район делеции еще одного гена фактора вирулентности VACV - гена вирусного ростового фактора (virus growth factor, VGF). Показано, что сочетанное подавление генов тимидинкиназы и ростового фактора VACV приводит к практически полному отсутствию репликации вируса в неделящихся клетках (McCart, 2007 [24]). Лактаптин является фрагментом каппа-казеина молока человека (23-134 а.о.), который специфически индуцирует гибель клеток рака молочной железы человека in vitro и in vivo (Koval, 2014 [25]). Встройка в качестве трансгена гена лактаптина в район делеции гена VGF способствует как дополнительной аттенуации (ослаблению) вируса в отношении нормальных клеток, так и усилению его литической (цитотоксической) активности в отношении клеток рака молочной железы.We used the strain VV-GMCSF-S1 / 3 as a recipient for introducing an additional lactaptin transgene into the region of deletion of another VACV virulence factor gene, the virus growth factor (VGF) gene. It was shown that the combined suppression of thymidine kinase and growth factor VACV genes leads to an almost complete absence of virus replication in non-dividing cells (McCart, 2007 [24]). Lactaptin is a fragment of kappa-casein of human milk (23-134 aa), which specifically induces the death of human breast cancer cells in vitro and in vivo (Koval, 2014 [25]). The incorporation of the lactaptin gene as a transgene into the region of deletion of the VGF gene promotes both additional attenuation (attenuation) of the virus in relation to normal cells and an increase in its lytic (cytotoxic) activity in relation to breast cancer cells.
В данной заявке на изобретение описывается модифицированная форма лактаптина (S-Lact), содержащая в N-концевой части белка сигнальный пептид ГМ-КСФ. Такая модификация обеспечивает секрецию лактаптина в межклеточное пространство и, так называемый, «эффект соседа» (bystander effect) (Алексеенко, 2011 [26]) - проникновение лактаптина в соседние клетки и индукция их гибели, что многократно усиливает терапевтический эффект.This application for the invention describes a modified form of lactaptine (S-Lact) containing the signal peptide GM-CSF in the N-terminal portion of the protein. Such a modification ensures the secretion of lactaptin into the intercellular space and the so-called “neighbor effect” (bystander effect) (Alekseenko, 2011 [26]) - the penetration of lactaptine into neighboring cells and the induction of their death, which greatly enhances the therapeutic effect.
Наиболее близким аналогом изобретения (прототипом) является рекомбинантный штамм VV-GMCSF-S1/3 (Патент РФ №2565544 Опубликован 20.10.2015, Бюл. № 29 [22]), сконструированный на основе штамма Л-ИВП вируса осповакцины, содержащий встройку гена ГМ-КСФ человека, структура которого соответствует кДНК матричной РНК ГМ-КСФ человека, представленной в GenBank под номером M11220.1, в центральной части гена вирусной тимидинкиназы между позициями 83665 и 83696 п.н. (GenBank Acc. DQ121394); ген ГМ-КСФ человека экспрессируется под контролем природного промотора Р7.5K вируса осповакцины и продуцирует секретируемую форму биологически активного ГМ-КСФ человека в клетках млекопитающих на уровне 40 мкг на мл культуральной среды; штамм VV-GMCSF-S1/3 депонирован в Государственной коллекции возбудителей вирусных инфекций и риккетсиозов ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» под номером V-631.The closest analogue of the invention (prototype) is the recombinant strain VV-GMCSF-S1 / 3 (RF Patent No. 2565544 Published October 20, 2015, Bull. No. 29 [22]), constructed on the basis of the vaccinia virus L-IVP strain containing the GM gene insert Α-CSF of human, the structure of which corresponds to the cDNA of the messenger RNA of human GM-CSF, presented in GenBank under the number M11220.1, in the central part of the viral thymidine kinase gene between positions 83665 and 83696 bp (GenBank Acc. DQ121394); the human GM-CSF gene is expressed under the control of the natural P7.5K promoter of the vaccinia virus and produces a secreted form of biologically active human GM-CSF in mammalian cells at a level of 40 μg per ml of culture medium; the strain VV-GMCSF-S1 / 3 was deposited in the State collection of causative agents of viral infections and rickettsioses FBUN SSC VB "Vector" under the number V-631.
Однако рекомбинантный онколитический штамм-прототип не обеспечивает дополнительную аттенуацию (ослабление) вируса в отношении нормальных клеток и дополнительное усиление литической активности в отношении раковых клеток вследствие отсутствия в его конструкции цитотоксических генов, обеспечивающих специфическую гибель раковых клеток.However, the recombinant oncolytic prototype strain does not provide additional attenuation (attenuation) of the virus in relation to normal cells and an additional increase in lytic activity in relation to cancer cells due to the absence of cytotoxic genes in its construction that ensure specific death of cancer cells.
Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение дополнительной аттенуации (ослабления) рекомбинантного онколитического вируса VACV в отношении нормальных клеток и усиление его литической активности в отношении раковых клеток.The technical result of the claimed invention is to provide additional attenuation (attenuation) of the recombinant oncolytic VACV virus against normal cells and enhance its lytic activity against cancer cells.
Указанный технический результат достигается созданием двойного рекомбинантного штамма VV-GMCSF-S-Lact, сконструированного на основе умеренно патогенного российского штамма Л-ИВП вируса осповакцины, содержащего делеции фрагментов генов вирусной тимидинкиназы и ростового фактора, в районы которых встроены: ген гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (ГМ-КСФ) человека, структура которого соответствует кДНК матричной РНК ГМ-КСФ человека (GenBank Acc. M1 1220.1), в центральной части гена вирусной тимидинкиназы между позициями 81277 и 81308 п.н. (GenBank Acc. KP233807.1); ген ГМ-КСФ человека экспрессируется под контролем природного промотора P7.5k вируса осповакцины и продуцирует секретируемую форму биологически активного ГМ-КСФ человека в клетках млекопитающих; ген секретируемого лактаптина S-Lact, кодирующий фрагмент каппа-казеина человека 23-134 а.о. с «пришивкой» к его N-концу сигнального пептида ГМ-КСФ (MWLQSLLLLGTVACSIS) [нуклеотидная последовательность представлена в Приложении к заявке], в левом концевом районе вирусного генома между позициями 7770 и 8071 п.н. (GenBank Acc. KP233807.1); ген S-Lact экспрессируется под контролем синтетического промотора вируса осповакцины Р7.5synth и продуцирует секретируемый онкотоксический рекомбинантный белок лактаптин; штамм VV-GMCSF-S-Lact обладает высокой онколитической активностью в отношении клеток рака молочной железы человека как in vitro, так и in vivo и депонирован в Государственной коллекции возбудителей вирусных инфекций и риккетсиозов ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» под номером V-690.The specified technical result is achieved by the creation of a double recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact, constructed on the basis of a moderately pathogenic Russian strain of L-IVP of the vaccinia virus containing deletions of fragments of viral thymidine kinase genes and growth factor, in the areas of which are integrated: granulocyte macrophage colony gene (GM-CSF) of a person whose structure corresponds to the cDNA of the messenger RNA of human GM-CSF (GenBank Acc. M1 1220.1), in the central part of the viral thymidine kinase gene between positions 81277 and 81308 bp (GenBank Acc. KP233807.1); the human GM-CSF gene is expressed under the control of the naturally occurring P7.5k promoter of the vaccinia virus and produces a secreted form of biologically active human GM-CSF in mammalian cells; secreted lactaptin S-Lact gene encoding a fragment of human kappa-casein 23-134 a.a. with “binding” to its N-terminus of the GM-CSF signal peptide (MWLQSLLLLGTVACSIS) [the nucleotide sequence is presented in the Appendix to the application], in the left end region of the viral genome between positions 7770 and 8071 bp (GenBank Acc. KP233807.1); the S-Lact gene is expressed under the control of the synthetic promoter of the vaccinia virus P7.5synth and produces a secreted oncotoxic recombinant protein lactaptin; VV-GMCSF-S-Lact strain has high oncolytic activity against human breast cancer cells both in vitro and in vivo and has been deposited in the State collection of viral infections and rickettsiosis pathogens of the Federal State Budget Scientific Center State Scientific Center "Vector" under the number V-690.
Встройка в качестве трансгена гена секретируемой формы лактаптина в район делеции гена вирусного ростового фактора способствует, с одной стороны, аттенуации (ослаблению) вируса в отношении нормальных клеток, а с другой стороны - усилению его литической (цитотоксической) активности в отношении клеток рака молочной железы с дополнительным «эффектом соседа» (bystander effect) за счет секреции лактаптина из инфицированной клетки, что обеспечивает достижение заявляемого технического результата.The incorporation of a secreted form of lactaptin as a gene transgene into a region of a deletion of a gene of a viral growth factor contributes, on the one hand, to attenuation (weakening) of the virus in relation to normal cells, and on the other hand, to an increase in its lytic (cytotoxic) activity in relation to breast cancer cells with additional “neighbor effect” (bystander effect) due to the secretion of lactaptine from the infected cell, which ensures the achievement of the claimed technical result.
Штамм VV-GMCSF-S-Lact сконструирован путем одиночного кроссинговера между ДНК штамма VV-GMCSF-S1/3 и плазмидной ДНК pVGF-Sign-FR2-PE/L-Pat (фиг. 1) в цитоплазме клеток CV-1, последующей селекции полученной нестабильной конструкции с добавлением в культуральную среду пуромицина за счет наличия в ней гена устойчивости к этому антибиотику (Pat) (Кочнева, 2013 [27]) и внутримолекулярной рекомбинации после снятия селективных условий.The strain VV-GMCSF-S-Lact was constructed by single crossing over between the DNA of the strain VV-GMCSF-S1 / 3 and the plasmid DNA pVGF-Sign-FR2-PE / L-Pat (Fig. 1) in the cytoplasm of CV-1 cells, followed by selection obtained unstable construct with puromycin added to the culture medium due to the presence of a resistance gene for this antibiotic (Pat) (Kochneva, 2013 [27]) and intramolecular recombination after removal of selective conditions.
Штамм VV-GMCSF-S-Lact характеризуется следующими знаками:The strain VV-GMCSF-S-Lact is characterized by the following characters:
Морфологические признаки. Штамм обладает свойствами типичного представителя VACV, но в отличие от векторного вируса имеет фенотип ТК-ГМКСФ+VGF-Lact+ (фиг. 2А). Показано, что при заражении клеток CV-1 штамм VV-GMCSF-S-Lact продуцирует секретируемые формы ГМ-КСФ и лактаптина (фиг. 3). Morphological signs. The strain possesses the properties of a typical representative of VACV, but unlike the vector virus it has the phenotype TK - GMCSF + VGF - Lact + (Fig. 2A). When infected with CV-1 cells, the VV-GMCSF-S-Lact strain was shown to produce secreted forms of GM-CSF and lactaptine (Fig. 3).
Физиолого-биохимические характеристики и культуральные свойства штамма. ДНК рекомбинантного штамма VV-GMCSF-S-Lact имеет длину около 200000 п.н. Наличие в его геноме встройки гена ГМ-КСФ человека и встройки гена S-Lact подтверждено методом ПЦР (фиг. 2Б) с использованием пар праймеров на область гена тимидинкиназы и вирусного ростового фактора соответственно. Позиции праймеров указаны на фиг. 2А. Экспрессия генов ГМ-КСФ и лактаптина и секреция белков в культуральную среду подтверждена Вестерн-блот анализом лизатов и культуральной среды клеток CV-1, инфицированных рекомбинантным штаммом VV-GMCSF-S-Lact. Экспрессию ГМ-КСФ определяли как описано в (Гражданцева, 2015 [23]) (фиг. 3A). Для выявления лактаптина использовали моноклональные антитела anti-RL2 (Koval, 2014 [25]) (фиг. 3Б). Встройка гена секретируемой формы лактаптина обеспечивает высокую цитотоксическую активность штамма VV-GMCSF-S-Lact в отношении клеток рака молочной железы человека MCF7, цитотоксическая доза вируса для которых составила 0,039 БОЕ/клетка. Онкоселективность штамма VV-GMCSF-S-Lact была показана на примере пары культур клеток раковая/нормальная эпителия молочной железы человека: MCF 10A – нормальные клетки эпителия молочной железы; MCF7 – эпителиальные клетки аденокарциномы молочной железы (фиг. 4). Как следует из фиг. 4 с увеличением множественности инфекции процент живых клеток в популяции нормальных клеток эпителия молочной железы MCF 10A уменьшается незначительно, в то время как аналогичные им клетки аденокарциномы молочной железы практически полностью лизируются при увеличении множественности инфекции рекомбинантных штаммов до 10 БОЕ/клетка. Как следует из Табл.1 индекс селективности штамма VV-GMCSF-S-Lact составляет больше 250. Physiological and biochemical characteristics and cultural properties of the strain. The DNA of the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact has a length of about 200,000 bp The presence of the human GM-CSF gene insertion and the S-Lact gene insertion in its genome was confirmed by PCR (Fig. 2B) using pairs of primers on the region of the thymidine kinase gene and viral growth factor, respectively. The positions of the primers are shown in FIG. 2A. Expression of GM-CSF and lactaptin genes and protein secretion into the culture medium was confirmed by Western blot analysis of lysates and culture medium of CV-1 cells infected with the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact. The expression of GM-CSF was determined as described in (Grazhdantseva, 2015 [23]) (Fig. 3A). Anti-RL2 monoclonal antibodies were used to detect lactaptine (Koval, 2014 [25]) (Fig. 3B). The insertion of a gene of the secreted form of lactaptin provides high cytotoxic activity of strain VV-GMCSF-S-Lact against human breast cancer cells MCF7, the cytotoxic dose of the virus for which was 0.039 PFU / cell. The oncoselectivity of strain VV-GMCSF-S-Lact was shown by the example of a pair of cancerous / normal human breast epithelial cell cultures:
Таблица 1. Сравнительная цитотоксическая активность рекомбинантного штамма VV-GMCSF-S-Lact на паре культур клеток эпителия молочной железы раковая/нормальная.Table 1. Comparative cytotoxic activity of the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact on a pair of breast / normal cancer cell epithelial cell cultures.
ЦТД50*, БОЕ/клеткаVV-GMCSF-S-Lact,
CTD 50 *, PFU / cell
* ЦТД50 – доза вируса, вызывающая гибель 50%-тов клеток, выражена в количестве бляшкообразующих единиц (БОЕ) на клетку. * CTD 50 - the dose of the virus that causes the death of 50% of the cells, expressed in the number of plaque forming units (PFU) per cell.
** Индекс селективности рассчитывали как отношение ЦТД50 в нормальных клетках к ЦТД50 в раковых клетках для каждого вирусного штамма. ** The selectivity index was calculated as the ratio of CTD 50 in normal cells to CTD 50 in cancer cells for each viral strain.
*** Различия достоверны при Р<0,05. *** The differences are significant at P <0.05.
Штамм VV-GMCSF-S-Lact обладает высокой противоопухолевой активностью in vivo, которая была продемонстрирована на модели SCID мышей с ксенографтами опухоли молочной железы человека MDA-MB-231 (фиг. 5). Мыши, леченные рекомбинантным штаммом VV-GMCSF-S-Lact, продемонстрировали достоверно меньший объем и вес опухоли в сравнении с контролем (введение буферного раствора).Strain VV-GMCSF-S-Lact has a high in vivo antitumor activity, which was demonstrated in the SCID model of mice with xenografts of the human breast tumor MDA-MB-231 (Fig. 5). Mice treated with the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact showed significantly lower tumor volume and weight compared to the control (buffer solution).
Изобретение иллюстрируется следующими фигурами графических изображений:The invention is illustrated by the following figures of graphic images:
- Фиг. 1. Физическая и генетическая карта плазмиды pVGF-Sign-FR2-PE/L-Pat. L-flank - ПЦР-фрагмент генома VACV штамма Л-ИВП длиной 944 п.н., соответствующий позициям нуклеотидов 6827-7770 депонированного в GenBank штамма L-IVP (Acc. KP233807.1), расположенный слева от гена VGF (ген VGF имеет длину 423 п.н. и соответствует позициям нуклеотидов 7801-8223 в GenBank Аcc. KP233807.1), и фланкированный сайтами узнавания эндонуклеаз рестрикции Nsil и SalI; R-flank - ПЦР-фрагмент генома VACV длиной 962 п.н., соответствующий позициям нуклеотидов 8071-9032 (GenBank Acc. KP233807.1), расположенный справа от гена вирусного ростового фактора и фланкированный сайтами узнавания эндонуклеаз рестрикции EcoRI и PvuII; P7.5synth (36 п.н.) и РE/L (41 п.н.) – синтетические ранний и ранне-поздний промоторы ВОВ (Merchlinsky, 1997 [20]); S – фрагмент сДНК матричной РНК гена ГМ-КСФ человека, содержащий сигнальную последовательность белка MWLQSLLLLGTVACSIS, размер 81 п.н.; Lact – фрагмент гена каппа-казеина (23-134 а.о.), содержащий лактаптин с добавлением последовательности, кодирующей Gly-Gly-Ser-6His и стоп-кодона на С-конце и ATG-кодона на N-конце, размер 366 п.н. (Semenov, 2010 [28]); Pat - ген пуромицин N-ацетилтрансферазы, определяющий устойчивость к пуромицину; АPr- ген β-лактамазы, определяющий устойчивость к ампициллину; ORI – область начала репликации.- FIG. 1. Physical and genetic map of the plasmid pVGF-Sign-FR2-PE / L-Pat. L-flank - PCR fragment of the VACV genome of the L-IVP strain 944 bp in length corresponding to the nucleotide positions 6827-7770 of the L-IVP strain deposited in the GenBank (Acc. KP233807.1) located to the left of the VGF gene (the VGF gene has length 423 bp and corresponds to the positions of nucleotides 7801-8223 in GenBank Acc. KP233807.1) and flanked by recognition sites of restriction endonucleases Nsil and SalI; R-flank — PCR fragment of the VACV genome 962 bp in length corresponding to nucleotide positions 8071-9032 (GenBank Acc. KP233807.1) located to the right of the viral growth factor gene and flanked by EcoRI and PvuII restriction endonuclease recognition sites; P7.5synth (36 bp) and PE / L (41 bp) are synthetic early and early-late BOB promoters (Merchlinsky, 1997 [20]); S is a cDNA fragment of the human GM-CSF gene matrix RNA containing the signal sequence of the protein MWLQSLLLLGTVACSIS, size 81 bp; Lact - a fragment of the kappa-casein gene (23-134 a.a.) containing lactaptin with the addition of a sequence encoding a Gly-Gly-Ser-6His and a stop codon at the C-terminus and an ATG codon at the N-terminus, size 366 bp (Semenov, 2010 [28]); Pat - puromycin N-acetyltransferase gene that determines puromycin resistance; AP r - β-lactamase gene that determines resistance to ampicillin; ORI is the replication start area.
- Фиг. 2. Структура рекомбинантного штамма VV-GMCSF-S-Lact. A – схема генома с указанием позиций праймеров (подписи как на фиг. 1). Б – результаты ПЦР-анализа рекомбинантного штамма VV-GMCSF-S-Lact с использованием пары праймеров (ТК-flank1 sense × TK-flank 2 as) для подтверждения встройки гена ГМ-КСФ (дорожки 1-2) и пары праймеров (Up35×Apa-L22) для подтверждения встройки гена секретируемой формы лактаптина (дорожки 3-4). Мв - маркер молекулярных весов 3000,1500,1000, 900,800,700…100. 1 - рекомбинант VV-GMCSF-S-Lact (фрагмент 1760 п.н.), 2 – исходный VACV штамм Л-ИВП (фрагмент 414 п.н.); 3 - рекомбинант VV-GMCSF-S-Lact (фрагмент 791 п.н.), 4 – исходный VACV штамм L-IVP (фрагмент 584 п.н.).- FIG. 2. The structure of the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact. A is a genome diagram indicating the positions of the primers (signature as in FIG. 1). B - the results of PCR analysis of the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact using a pair of primers (TK-flank1 sense × TK-
- Фиг. 3. Вестерн-блот анализ экспрессии генов ГМ-КСФ и S-Lact рекомбинантным штаммом VV-GMCSF-S-Lact в культуре клеток почки африканской зеленой мартышки CV-1. A – экспрессия гена ГМ-КСФ; размер негликозилированного зрелого ГМ-КСФ человека - 14.4 кДа (дорожка 5, негликозилированный ГМ-КСФ человека, продуцированный в клетках E.coli); дорожки 1,3 – изоформы ГМ-КСФ человека, соответствующие различной степени гликозилирования белка: 1 – культуральная среда клеток CV-1, инфицированных рекомбинантом VV-GMCSF-S-Lact; 2 – контроль, культуральная среда клеток CV-1, инфицированных Л-ИВП; 3 - лизат клеток CV-1, инфицированных рекомбинантом VV-GMCSF-S-Lact; 4 – контроль, лизат клеток CV-1, инфицированных Л-ИВП; М- контроль молекулярных весов; в качестве первичных антител использовали коммерческие поликлональные антитела кролика против ГМ-КСФ человека (PerroTech), в качестве вторичных антител - антикроличьи IgG, конъюгированные в фосфатазой (Sigma). Б – экспрессия гена S-Lact; К – контроль, лактаптин, продуцированный в клетках E.coli (14 кДа); М – контроль молекулярных весов; дорожка 1 - лизат клеток CV-1, инфицированных Л-ИВП; дорожка 2 - лизат клеток CV-1, инфицированных рекомбинантом VV-GMCSF-S-Lact; дорожка 3 – культуральная среда клеток CV-1, инфицированных рекомбинантом VV-GMCSF-S-Lact; дорожка 4 – культуральная среда клеток CV-1, инфицированных Л-ИВП. Для проявления белка использовали моноклональные антитела к лактаптину, конъюгированные с пероксидазой хрена F14-HRP.- FIG. 3. Western blot analysis of gene expression of GM-CSF and S-Lact recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact in kidney cell culture of African green monkey CV-1. A - gene expression of GM-CSF; the size of a non-glycosylated mature human GM-CSF is 14.4 kDa (
- Фиг. 4. Онкоселективность рекомбинантного штамма VV-GMCSF-S-Lact на двух культурах клеток (нормальной и раковой) эпителия молочной железы: MCF10A – нормальный эпителий молочной железы; MCF7 – аденокарцинома молочной железы. Клетки выращивали в 96-ти луночных планшетах, инфицировали 10-кратными разведениями вируса в диапазоне доз 0,001 – 10 БОЕ на клетку, инкубировали 72 часа при 37°С в атмосфере 5% СО2 и оценивали процент гибели клеток в фотометрическом тесте с использованием субстрата для митохондриальных дегидрогеназ 2,3-бис-(2-метокси-4-нитро-5-сульфо-фенил)-2H-тетразолий-5-карбоксанилидa (реагент XTT). Тест основан на способности митохондриальных дегидрогеназ конвертировать водорастворимый ХТТ в формазан, который кристаллизуется внутри клетки. Перевод формазана в раствор с помощью феназин-метасульфата (PMS) и последующая фотометрия позволяют точно соотнести изменение оптической плотности раствора с изменением количества жизнеспособных клеток. Цитотоксическую активность для каждого разведения вируса оценивали в процентах живых клеток по отношению к контролю. За 100% принимали количество живых клеток в отрицательном контроле (неинфицированные клетки).- FIG. 4. Oncoselectivity of the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact on two cultures of cells (normal and cancerous) of the epithelium of the mammary gland: MCF10A - normal epithelium of the mammary gland; MCF7 - breast adenocarcinoma. Cells were grown in 96-well plates, infected with 10-fold dilutions of the virus in a dose range of 0.001 - 10 PFU per cell, incubated for 72 hours at 37 ° C in an atmosphere of 5% CO 2, and the percentage of cell death in the photometric test was evaluated using a substrate for 2,3-bis- (2-methoxy-4-nitro-5-sulfo-phenyl) -2H-tetrazolium-5-carboxanilide mitochondrial dehydrogenases (XTT reagent). The test is based on the ability of mitochondrial dehydrogenases to convert water-soluble XTT into formazan, which crystallizes inside the cell. The translation of formazan into solution using phenazine metasulfate (PMS) and subsequent photometry allow you to accurately correlate the change in the optical density of the solution with the change in the number of viable cells. Cytotoxic activity for each virus dilution was evaluated as a percentage of living cells relative to the control. The number of living cells in the negative control (uninfected cells) was taken as 100%.
- Фиг. 5. Анализ противоопухолевой активности рекомбинантного штамма VV-GMCSF-S-Lact in vivo. В работе использовали самок SCID мышей, возраст 8-10 недель, вес 20-26 г. Опухоль – мышам прививали 2×106 клеток опухоли молочной железы человека MDA-MB-231 в смеси с матригелем (Matrigel, BD Bioscience) 2:1 подкожно в левую заднюю часть тела. Виротерапию начали через 14 дней после формирования хорошо видимых опухолей объемом 45-75 мм3, введение вируса в дозе 107 БОЕ/мышь в объеме 100 мкл осуществляли в область опухоли двукратно с интервалом 14 дней. Контроль – мышам вводили буферный раствор 0,005М ТРИС-НСl, рН 9.0 в объеме 100 мкл. А – динамика изменения объема опухоли; объем опухоли рассчитывали по формуле LxW2x0,5 (Yu, 2009 [29]). Измерения проводили каждые 2 недели. Общий период наблюдения – 28 дней. Б – вес извлеченной опухоли в группах сравнения в конечной точке наблюдения (28 день).- FIG. 5. Analysis of the antitumor activity of the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact in vivo. We used female SCID mice, 8-10 weeks old, weight 20-26 g. Tumor - 2 × 10 6 human breast tumor cells MDA-MB-231 in a mixture with Matrigel (BD Bioscience) 2: 1 were inoculated into mice subcutaneously in the left back of the body. Virotherapy was started 14 days after the formation of clearly visible tumors with a volume of 45-75 mm 3 , the introduction of the virus at a dose of 10 7 PFU / mouse in a volume of 100 μl was carried out in the tumor area twice with an interval of 14 days. Control — mice were injected with a buffer solution of 0.005M TRIS-Hcl, pH 9.0 in a volume of 100 μl. A - dynamics of changes in tumor volume; Tumor volume was calculated using the formula LxW 2 x0.5 (Yu, 2009 [29]). Measurements were taken every 2 weeks. The total observation period is 28 days. B - the weight of the extracted tumor in the comparison groups at the endpoint of observation (28 days).
Для лучшего понимания сущности изобретения ниже следуют примеры его осуществления.For a better understanding of the invention, the following are examples of its implementation.
Пример 1. Конструирование рекомбинантной плазмидной ДНК pVGF-Sign-FR2-PE/L-Pat.Example 1. Construction of recombinant plasmid DNA pVGF-Sign-FR2-PE / L-Pat.
Плазмида pVGF-Sign-FR2-PE/L-Pat была получена на основе pXJP5.2 (Кочнева, 2015 [22]). На первом этапе правый и левый ТК-фланки pXJP5.2 были заменены на фрагменты генома VACV, расположенные слева (L-фланк) и справа (R-фланк) от гена VGF. Матрицей для амплификации фрагментов служила ДНК VACV штамма Л-ИВП (GenBank Acc. KP233807.1), праймеры для амплификации имели следующую структуру:Plasmid pVGF-Sign-FR2-PE / L-Pat was obtained on the basis of pXJP5.2 (Kochneva, 2015 [22]). At the first stage, the right and left TC flanks of pXJP5.2 were replaced by VACV genome fragments located to the left (L-flank) and to the right (R-flank) of the VGF gene. The VACV DNA strain L-IVP (GenBank Acc. KP233807.1) served as a template for amplification of the fragments; the amplification primers had the following structure:
EcoRI EcoRI
R-flank Up: 5’ – CTCCCGAATTCTCAGAAAACCCAAACACTACAACGT R-flank Up: 5 '- CTCCC GAATTC TCAGAAAACCCAAACACTACAACGT
PvuII PvuII
R-flank Low: 5’ – CTTCTCAGCTGGGAAACACCGATATGTGGAGGC R-flank Low: 5 '- CTTCT CAGCTG GGAAACACCGATATGTGGAGGC
Nsil Nsil
L-flank Up: 5’ – CCCCCATGCATCACCATCATATCAACGCTGGTAACTAT L-flank Up: 5 '- UDPC ATGCAT CACCATCATATCACAGCTGGTAACTAT
SalI Sali
L-flank low: 5’ – TTTCCGTCGACTCAGTGTGTGTTTATGACAAGATTGGG L-flank low: 5 '- TTTCC GTCGAC TCAGTGTGTGTTTATGACAAGATTGGG
В структуры праймеров были введены сайты узнавания эндонуклеаз рестрикции для встраивания их в вектор pXJP5.2.Sites were introduced into the primer structures recognition of restriction endonucleases for insertion into the pXJP5.2 vector.
На втором этапе природный промотор VACV Р7.5k в плазмиде pXJP5.2 был заменен на синтетический P7.5synth с целью предотвращения внутримолекулярной нестабильности рекомбинантного штамма VV-GMCSF-S-Lact, в котором природный промотор используется для экспрессии гена ГМ-КСФ. Для проведения замены промотора были синтезированы два олигонуклеотида, которые при отжиге образуют следующую структуру:At the second stage, the natural VACV P7.5k promoter in plasmid pXJP5.2 was replaced with the synthetic P7.5synth in order to prevent intramolecular instability of the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact, in which the natural promoter is used to express the GM-CSF gene. To carry out the replacement of the promoter, two oligonucleotides were synthesized, which upon annealing form the following structure:
SalI P7.5 SalI P7.5
5’ TCGAC GGCCAAAAATTGAAAAACTAGATCTATTTATTGCAC GCTAGC AAGCTT GGATCC G5 ’TCGAC GGCCAAAAATTGAAAAACTAGATCTATTTATTGCAC GCTAGC AAGCTT GGATCC G
G CCGGTTTTTAACTTTTTGATCTAGATAAATAACGTG CGATCG TTCGAA CCTAGG CTTAA G CCGGTTTTTAACTTTTTGATCTAGATAAATAACGTG CGATCG TTCGAA CCTAGG CTTAA
Nhe I HindIII BamH EcoRI Nhe I HindIII BamH EcoRI
Полученный дуплекс был встроен в pXJP5.2 по SalI - EcoRI сайтам рестрикции. Далее в плазмиду по ClaI-сайту был встроен ген Pat под контролем синтетического промотора PE/L (Merchlinsky, 1997 [20]). Для этой цели сначала были синтезированы два олигонуклеотида, которые содержали последовательность промотора PE/L и сайты узнавания ряда рестриктаз. При отжиге они образуют дуплекс следующей структуры:The resulting duplex was built into pXJP5.2 at SalI - EcoRI restriction sites. Further, the Pat gene was inserted into the plasmid at the ClaI site under the control of the synthetic PE / L promoter (Merchlinsky, 1997 [20]). For this purpose, two oligonucleotides were first synthesized which contained the PE / L promoter sequence and recognition sites of a number of restrictase enzymes. Upon annealing, they form a duplex of the following structure:
ClaI KpnI SpeI Nsil ClaI ClaI KpnI SpeI Nsil ClaI
CGATGGCCAAAAATTGAAATTTTATTTTTTTTTTTTGGAATATAAAGGTACCACTAGTATGCATAT CGATGGCCAAAAATTGAAATTTTATTTTTTTTTTTTTGGAATATAAAGGTACCACTAGTATGCATAT
TACCGGTTTTTAACTTTAAAATAAAAAAAAAAAACCTTATATTTCCATGGTGATCATACGTATAGC TACCGGTTTTTAACTTTAAAATAAAAAAAAAAAACCTTATATTTCCATGGTGATCATACGTATAGC
После встройки этого дуплекса по ClaI-сайту, в полученную плазмиду по KpnI – Nsil сайтам был встроен ген Pat. Фрагмент ДНК, содержащий ген Pat получали методом ПЦР на матрице pGEM-Puro-DS-Apo (Чумаков, 2013 [30]) с использованием пары праймеров, в состав которых введены сайты узнавания рестриктаз KpnI и Nsil:After embedding this duplex at the ClaI site, the Pat gene was inserted into the obtained plasmid at the KpnI - Nsil sites. The DNA fragment containing the Pat gene was obtained by PCR on a pGEM-Puro-DS-Apo matrix (Chumakov, 2013 [30]) using a pair of primers, which contain restriction enzyme recognition sites KpnI and Nsil:
KpnI KpnI
Puro Up 5´- GCATCGGTACCATGACCGAGTACAAGCCCACGGPuro Up 5´- GCATC GGTACC ATGACCGAGTACAAGCCCACGG
Nsil Nsil
Puro Low 5´- GCATCATGCATTCAGGCACCGGGCTTGCGGGTCA
Полученная в результате лигирования плазмидная ДНК, обозначенная как pVGF-PE/L-Pat, содержит ген Pat под контролем синтетического ранне-позднего промотора PE/L (для селекции рекомбинантных клонов VACV), левый и правый фланки гена VGF для гомологичной рекомбинации c вирусной ДНК, приводящей к делеции фрагмента гена VGF размером 170 п.н., соответствующего позициям нуклеотидов 7801-8071 (GenBank Acc. KP233807.1), синтетический ранне-поздний промотор Р7.5synth и следующий за ним полилинкер для встройки трансгенов; селективный маркер - ген устойчивости к ампициллину.The ligated plasmid DNA, designated pVGF-PE / L-Pat, contains the Pat gene under the control of the synthetic early-late PE / L promoter (for selection of recombinant VACV clones), the left and right flanks of the VGF gene for homologous recombination with viral DNA leading to the deletion of a 170 bp VGF gene fragment corresponding to nucleotide positions 7801-8071 (GenBank Acc. KP233807.1), a synthetic early-late P7.5synth promoter and the subsequent polylinker for insertion of transgenes; a selective marker is the ampicillin resistance gene.
В плазмиду pVGF-PE/L-Pat по HinIII – EcoRI сайтам под контроль промотора Р7.5synth был встроен ген лакаптина (Lact), полученный методом ПЦР на матрице плазмидной ДНК pGSDI/RL2 (Semenov, 2010 [28]) с использованием пары праймеров, обеспечивающих наличие в амплификационном фрагменте сайтов рестрикции HindIII и EcoRI:A lacaptin gene (Lact) obtained by PCR on the plasmid DNA matrix pGSDI / RL2 (Semenov, 2010 [28]) using a pair of primers was inserted into the pVGF-PE / L-Pat plasmid at HinIII - EcoRI sites under the control of the P7.5synth promoter that ensure the presence of HindIII and EcoRI restriction sites in the amplification fragment:
HindIII HindIII
FR2 For 5´ –AATCCAAGCTTACCATGAACCAGAAACAACCAGCAFR2 For 5´ –AATCC AAGCTT ACCATGAACCAGAAACAACCAGCA
EcoRI EcoRI
FR2 Rev 5´ –CTATCGAATTCTTAGTGATGGTGATGGTGATGTG
Полученная плазмида обозначена как pVGF-FR2-PE/L-Pat. Далее в эту плазмиду введена сигнальная последовательность гена ГМ-КСФ человека между промотором Р7.5synth и геном лактаптина с формированием единой рамки транскрипции секретируемой формы белка. Сигнальную последовательность получали методом ПЦР на матрице ДНК плазмиды pXJP5.2-GM-CSF (Кочнева, 2015 [22]) c использованием пары праймеров:The resulting plasmid is designated as pVGF-FR2-PE / L-Pat. Further, the signal sequence of the human GM-CSF gene between the P7.5synth promoter and the lactaptin gene was introduced into this plasmid with the formation of a single transcription frame for the secreted form of the protein. The signal sequence was obtained by PCR on the DNA matrix of the plasmid pXJP5.2-GM-CSF (Kochneva, 2015 [22]) using a pair of primers:
NheI Nhei
Leader F 5’- gcatc GCTAGC CCACGCGTCCGGGCTA Leader F 5'- gcatc GCTAGC CCACGCGTCCGGGCTA
HindIII HindIII
Leader R 5’ – gcatcAAGCTTAGAGATGCTGCAGGCCACAGT Leader R 5 '- gcatc AAGCTTA GAGATGCTGCAGGCCACAGT
После обработки рестриктазами и электрофореза в 1,5% агарозном геле ПЦР-фрагмент размером 93 п. н., кодирующий сигнальную последовательность ГМ-КСФ, был выделен с использованием набора QIAquick Gel Extactionb kit (CША) и встроен в ДНК pVGF-FR2-PE/L-Pat по NheI – HindIII–сайтам. Структура полученной плазмидной ДНК, обозначенной как pVGF-Sign-FR2-PE/L-Pat (фиг. 1), подтверждена секвенированием района встройки.After restriction enzyme digestion and electrophoresis on 1.5% agarose gel, a 93 bp PCR fragment encoding the GM-CSF signal sequence was isolated using the QIAquick Gel Extactionb kit (USA) and inserted into pVGF-FR2-PE DNA / L-Pat at NheI - HindIII sites. The structure of the obtained plasmid DNA, designated as pVGF-Sign-FR2-PE / L-Pat (Fig. 1), was confirmed by sequencing of the insertion region.
Пример 2. Трансфекция клеток CV-1 рекомбинантной плазмидой pVGF-Sign-FR2-PE/L-Pat и получение рекомбинантного штамма VV-GMCSF-S-Lact.Example 2. Transfection of CV-1 cells with the recombinant plasmid pVGF-Sign-FR2-PE / L-Pat and obtaining the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact.
Для проведения трансфекции ДНК плазмиды pVGF-Sign-FR2-PE/L-Pat была наработана в препаративных количествах из 1000 мл среды Лурия-Бертани и выделена с использованием набора лабораторных реагентов для выделения плазмидной ДНК, очищенной от эндотоксинов «EndoFree Plasmid Maxi Kit (Qiagen). For transfection of plasmid DNA pVGF-Sign-FR2-PE / L-Pat was prepared in preparative quantities from 1000 ml of Luria-Bertani medium and isolated using a set of laboratory reagents for the isolation of plasmid DNA purified from endotoxins "EndoFree Plasmid Maxi Kit (Qiagen )
Рекомбинантные VACV получали с использованием реагента для трансфекции Lipofectamine™ LTX, 1мл и реагент Plus (Invitrogen). Трансфекцию проводили на 90%-ном монослое клеток CV-1, выращенном в шестилуночных планшетах (Greiner). Клетки инфицировали штаммом-реципиентом VV-GMCSF-S1/3 (Кочнева, 2015 [22]) с множественностью 0,05 БОЕ/клетка, и через 1 час инкубации при 37ºС добавляли смесь плазмидной ДНК (5 мгк)+липофектамин (20 мкл)+Реагент Plus в соответствии с рекомендацией производителя в 1 мл среды Opti-MEM (Invitrogen). Через 1 час инкубации при 37ºС в атмосфере 5% СО2 в лунки добавляли еще 2 мл среды Opti-MEM и инкубировали в тех же условиях еще 24-36 часов до развития цитопатического действия (ЦПД). Материал трижды замораживали-оттаивали и обрабатывали ультразвуком для получения гомогенной вирусной суспензии. Далее проводили селекцию рекомбинантов путем трех-кратного пассирования на монослое клеток CV-1 с добавлением пуромицина (Sigma) в концентрации 10мкг/мл среды DMEM (Invitrogen). Вирус клонировали методом бляшек под твердым агаровым покрытием и анализировали на наличие встройки гена S-Lact методом ПЦР с использованием праймеров Up35 5’- GTAAGCAAAGAATATAAGAATGAAGCGGTAATG AT- 3' и Apa-L22 5' – CGAGCACAATACCGGGAGATGG-3'. Позиции праймеров указаны на фиг. 2А. Вирусную ДНК для проведения ПЦР выделяли с использованием наборов «РИБО-сорб» (ЗАО «Интерлабсервис»). Размер амплифицированного фрагмента ДНК исходного штамма VV-GMCSF-S1/3 составлял 584 п.н. (фиг. 2Б), а рекомбинантного вируса со встройкой гена лактаптина – 791 п.н. Сохранение встройки гена ГМ-КСФ в составе полученного рекомбинанта подтверждали методом ПЦР вирусной ДНК с использованием пары праймеров на область гена тимидинкиназы TK-flank1 sense 5'- CAGAATTAATTAGACGAGTTAGACG и TK-flank 2 as 5' - TCTCGGTTTCCTCACCCAAT. Позиции праймеров указаны на фиг. 2А. Размер амплифицированного фрагмента ДНК рекомбинантного штамма со встройкой гена ГМ-КСФ составляет 1760 п.н., а штамма Л-ИВП без встройки – 414 п.н. (фиг. 2Б). Таким образом, полученный рекомбинантный штамм VV-GMCSF-S-Lact содержит две встройки: ген ГМ-КСФ в tk-гене вируса и ген S-Lact – в VGF гене. Отобранный рекомбинантный вариант VV-GMCSF-S-Lact дважды реклонировали, чтобы избежать следовых примесей исходного вируса, нарабатывали на монослое клеток CV-1 и очищали центрифугированием в градиенте плотности сахарозы (25-40%). Титр вируса определяли методом бляшек на монослое клеток CV-1, окрашенном фиксирующим раствором кристаллического фиолетового (2г/л кристаллический фиолетовый, 50 мл/л формальдегид, 100 мл/л этанол, вода). Очищенный рекомбинантный штамм VV-GMCSF-S-Lact с титром 109БОЕ/мл хранится в расфасованном виде при -80°С.Recombinant VACVs were prepared using Lipofectamine ™ LTX transfection reagent, 1 ml and Plus reagent (Invitrogen). Transfection was performed on a 90% monolayer of CV-1 cells grown in six-well plates (Greiner). Cells were infected with the recipient strain VV-GMCSF-S1 / 3 (Kochneva, 2015 [22]) with a multiplicity of 0.05 PFU / cell, and after 1 hour of incubation at 37 ° C, a mixture of plasmid DNA (5 μg) + lipofectamine (20 μl) was added + Plus reagent in accordance with the manufacturer's recommendation in 1 ml of Opti-MEM medium (Invitrogen). After 1 hour of incubation at 37 ° C in an atmosphere of 5% CO2another 2 ml of Opti-MEM medium was added to the wells and incubated under the same conditions another 24-36 hours before the development of cytopathic action (CPP). The material was frozen three times, thawed and sonicated to obtain a homogeneous viral suspension. Next, the selection of recombinants was carried out by triple passaging on a monolayer of CV-1 cells with the addition of puromycin (Sigma) in a concentration of 10 μg / ml of DMEM medium (Invitrogen). The virus was cloned by hard agar plaque method and analyzed for the presence of S-Lact gene insertion by PCR using Up35 5’- GTAAGCAAAGAATATAAGAATGAAGCGGTAATG AT-3 ′ and Apa-
Пример 3. Оценка экспрессии генов ГМ-КСФ и S-Lact рекомбинантным штаммом VV-GMCSF-S-Lact.Example 3. Assessment of gene expression of GM-CSF and S-Lact recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact.
ГМ-КСФ человека синтезируется в виде белка-предшественника (144 а.о.) с последующим отщеплением сигнального пептида (17 а.о.), таким образом, зрелый полипептид содержит 127 а.о. (14.4 кДа). Показано существование 16-ти различных изоформ ГМ-КСФ человека, продуцируемого в клетках эукариот. Эти изоформы, имеющие различный характер гликозилирования, обуславливают гетерогенность природного ГМ-КСФ и разброс молекулярных масс от 14.4 до 32 кДа.Human GM-CSF is synthesized as a precursor protein (144 a.a.), followed by cleavage of the signal peptide (17 a.a.), thus a mature polypeptide contains 127 a.a. (14.4 kDa). The existence of 16 different isoforms of human GM-CSF produced in eukaryotic cells has been shown. These isoforms, which have different glycosylation patterns, determine the heterogeneity of natural GM-CSF and the molecular weight spread from 14.4 to 32 kDa.
Монослой клеток CV-1 (90% поверхности), выращенный в культуральном матрасе объемом 650 мл (Greiner), инфицировали рекомбинантным штаммом VV-GMCSF-S-Lact или исходным штаммом VACV Л-ИВП с множественностью 1 БОЕ/кл. Инкубировали 24 часа при 37°С в атмосфере 5% СО2, культуральную среду (DMEM) собирали, клетки разрушали лизирующим буфером (50mM TRIS-HClpH 7.5, 150mM NaCl, 1% Triton X-100, 5mM MgCl2, proteases inhibitor cocktail) в объеме 7 мл, проводили 3 раунда замораживания-оттаивания, затем трехкратную обработку ультразвуком (20 сек при 200-300 W с 10-ти сек охлаждением после каждой обработки). Культуральную среду и лизаты клеток центрифугировали 14000 rpm, 30 мин, 4°C, супернатанты анализировали в Western blot анализе отдельно на присутствие ГМ-КСФ (фиг. 3А) и лактаптина (фиг. 3Б). Электрофоретическое разделение белков проводили в камере «BioRad» в 5% концентрирующем и 14% разделяющем акриламидном геле при V=100. Перенос белков с геля осуществляли в камере MiniTrans-Blot cell «BioRad» на мембраны Immun-Blot TMPVDF Membrane for Protein Blotting 0,2µm при V=100 1 час 20 минут. Затем мембраны промывали буфером для переноса и помещали в блокирующий раствор - ТВS рН 7,4 с 5% молоком (Skim Milk Powder, Biochemika, Fluka) на 1 час при комнатной температуре (КТ) на качалке. Отмывали мембраны 3 раза по 5 минут ТВS рН 7,4 на качалке и анализировали со специфическими антителами. A monolayer of CV-1 cells (90% of the surface) grown in a 650 ml culture mattress (Greiner) was infected with the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact or the original strain VACV L-IVP with a multiplicity of 1 PFU / CL. Incubated 24 hours at 37 ° C in an atmosphere of 5% CO2, culture medium (DMEM) was harvested, cells were disrupted with lysis buffer (50mM TRIS-HClpH 7.5, 150mM NaCl, 1% Triton X-100, 5mM MgCl2, proteases inhibitor cocktail) in a volume of 7 ml, 3 rounds of freezing-thawing were carried out, then three times sonication (20 sec at 200-300 W with 10 sec cooling after each treatment). The culture medium and cell lysates were centrifuged at 14,000 rpm, 30 min, 4 ° C, supernatants were analyzed separately in the Western blot analysis for the presence of GM-CSF (Fig. 3A) and lactaptin (Fig. 3B). Electrophoretic separation of proteins was carried out in a BioRad chamber in a 5% concentrating and 14% separating acrylamide gel at V = 100. Protein transfer from the gel was carried out in a MiniTrans-Blot cell “BioRad” chamber onto Immun-Blot TMPVDF Membrane for Protein Blotting 0.2 µm membranes at V = 100 1
При анализе ГМ-КСФ (фиг. 3А) в качестве первичных антител использовали кроличьи поликлональные антитела против ГМ-КСФ человека (PerroTech). В качестве вторичных антител – конъюгат антикроличьих антител с фосфатазой (Sigma). Мембрану инкубировали 16 часов, при +4ºС с первичными антителами в рабочей концентрации 0,2 мкг/мл, в ТВS рН 7,4 с 0,1% Tween-20 и 5% молока. После связывания с первичными антителами мембрану отмывали 3 раза по 5 минут ТВS рН 7,4 с 0,1% Tween-20 на качалке, затем проводили связывание с вторичными антителами в рабочем разведении 1:5000 в ТВS рН 7,4 с 0,1% Tween-20 и 5% молока в течение 1 часа при КТ на качалке. После связывания с конъюгатом отмывали 3 раза по 5 минут ТВS рН 7,4 с 0,1% Tween-20 на качалке и 1 раз буфером для субстрата (АР – буфер: 100 mMTris, 100mM NaCl, pH 9,5 с добавлением 50 mM MgCl2). В качестве субстрата использовали BCIP (5-bromo-4-chloro-3-indolyl phosphate) и NBT (NitroBluetetrazolium). Останавливали реакцию промыванием мембраны в дистиллированной воде.In the analysis of GM-CSF (Fig. 3A), rabbit polyclonal antibodies against human GM-CSF (PerroTech) were used as primary antibodies. As secondary antibodies, a conjugate of anti-rabbit antibodies with phosphatase (Sigma). The membrane was incubated for 16 hours, at + 4 ° C with primary antibodies at a working concentration of 0.2 μg / ml, in TBS pH 7.4 with 0.1% Tween-20 and 5% milk. After binding to primary antibodies, the membrane was washed 3 times for 5 minutes with TBS pH 7.4 with 0.1% Tween-20 on a shaker, then binding to secondary antibodies was carried out at a working dilution of 1: 5000 in TBS pH 7.4 with 0.1 % Tween-20 and 5% milk for 1 hour with CT on a rocking chair. After binding to the conjugate, TVS pH 7.4 was washed 3 times for 5 minutes with 0.1% Tween-20 on a rocking chair and 1 time with substrate buffer (AP buffer: 100 mMTris, 100mM NaCl, pH 9.5 with the addition of 50 mM MgCl 2 ). BCIP (5-bromo-4-chloro-3-indolyl phosphate) and NBT (NitroBluetetrazolium) were used as a substrate. The reaction was stopped by washing the membrane in distilled water.
Полученные результаты показывают, что ГМ-КСФ выявляется только в культуральной среде и лизатах клеток CV-1, инфицированных рекомбинантным штаммом VV-GMCSF-S-Lact (фиг. 3A). В клетках, инфицированных Л-ИВП, ГМ-КСФ не выявляется. В культуральной среде представлена секретированная форма ГМ-КСФ с большим молекулярным весом 25-32 кДа (фиг.3, дорожка 1) вследствие более полного гликозилирования, в отличие от внутриклеточного ГМ-КСФ, выявленного в лизатах клеток, где представлен широкий диапазон изоформ ГМ-КСФ от 18 до 32 кДа (фиг.3, дорожка 3). В качестве положительного контроля использовали негликозилированную форму ГМ-КСФ с молекулярным весом 14.4 кДа, полученную в клетках E.coli (фиг.3, дорожка 5).The results show that GM-CSF is detected only in the culture medium and lysates of CV-1 cells infected with the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact (Fig. 3A). In cells infected with L-IVP, GM-CSF is not detected. In the culture medium, a secreted form of GM-CSF with a high molecular weight of 25-32 kDa is presented (Fig. 3, lane 1) due to more complete glycosylation, in contrast to intracellular GM-CSF, detected in cell lysates, where a wide range of GM- isoforms are presented CSF from 18 to 32 kDa (figure 3, lane 3). As a positive control, a non-glycosylated form of GM-CSF with a molecular weight of 14.4 kDa obtained in E. coli cells was used (Fig. 3, lane 5).
При анализе лактаптина (фиг. 3Б) использовали моноклональные антитела к лактаптину, конъюгированные с пероксидазой хрена F14-HRP в концентрации 0,2 мкг/мл в ТВS рН 7,4 с 0,1% Tween-20 и 0,1% BSA. Инкубировали мембрану с антителами в течение ночи, ~ 16 часов, при +4ºС. Затем после 3-х кратной промывки ТВS рН 7,4 с 0,1% Tween-20 на качалке проявляли раствором DAB (ЗАО «Вектор-Бест»). Останавливали реакцию промыванием в дистиллированной воде. Молекулярная масса лактаптина составляет 14 кДа, белок не гликозилируется в клетках эукариот. Как следует из фиг. 3Б лактаптин выявляется в среде и лизатах клеток, инфицированных рекомбинантным штаммом VV-GMCSF-S-Lact, что свидетельствует о его экспрессии и секреции в составе рекомбинантного вируса.In the analysis of lactaptine (Fig. 3B), monoclonal antibodies to lactaptin conjugated with horseradish peroxidase F14-HRP at a concentration of 0.2 μg / ml in TBS pH 7.4 with 0.1% Tween-20 and 0.1% BSA were used. The antibody membrane was incubated overnight, ~ 16 hours, at + 4 ° C. Then, after 3 times washing with TBS, pH 7.4 with 0.1% Tween-20 on a rocking chair was developed with DAB solution (Vector-Best CJSC). The reaction was stopped by washing in distilled water. The molecular weight of lactaptin is 14 kDa, the protein is not glycosylated in eukaryotic cells. As follows from FIG. 3B lactaptin is detected in the medium and lysates of cells infected with the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact, which indicates its expression and secretion in the composition of the recombinant virus.
Пример 4. Оценка цитолитической активности рекомбинантного штамма VV-GMCSF-S-Lact на двух культурах клеток (нормальной и раковой) эпителия молочной железы.Example 4. Evaluation of the cytolytic activity of the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact on two cultures of cells (normal and cancerous) of the epithelium of the mammary gland.
В работе использовали культуры клеток: MCF10A – нормальный эпителий молочной железы; MCF7 – аденокарцинома молочной железы.Cell cultures were used in the work: MCF10A - normal breast epithelium; MCF7 - breast adenocarcinoma.
Исследование цитолитической активности рекомбинантного штамма VV-GMCSF-S-Lact на культурах клеток молочной железы MCF7 и MDA-MB-231 проводили микрометодом на 96-луночных культуральных планшетах (Greiner) с использованием субстрата для митохондриальных дегидрогеназ 2,3-бис-(2-метокси-4-нитро-5-сульфо-фенил)-2H-тетразолий-5-карбоксанилидa (реагент XTT) (Sigma). В лунки планшета с 50%-ным монослоем клеток вносили десятикратные разведения вирусной суспензии с множественностью инфекции от 10 до 0,001 БОЕ/кл. (multiplicity of infection, MOI) в 100 мкл среды 199 (Биолот) с добавлением 2% фетальной сыворотки коров (HyClone). Планшеты помещали в термостат при температуре 37˚С, 5% СО2, влажности 85% и инкубировали 72 часа. После инкубации в каждую тестируемую лунку добавляли по 50 мкл реагента ХТТ и феназин-метасульфата (PMS) (Sigma), который получали добавлением к рабочему раствору с содержанием XTT 1 мг/мл раствора PMS 1,25 мМ из расчета: на каждый 1 мл ХТТ – 20 мкл PMS. Планшет инкубировали еще 3 часа и определяли оптическую плотность ОП490/620 на планшетном спектрофотометре SpectraCount (Packard). Строили график зависимости ОП от МОI и определяли процент живых клеток для каждой экспериментальной точки. За 100% принимали количество живых клеток в отрицательном контроле (неинфицированные клетки). Все расчеты проводили с использованием программного обеспечения LabView.The study of the cytolytic activity of the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact on MCF7 and MDA-MB-231 breast cell cultures was carried out by a micromethod on 96-well culture plates (Greiner) using a substrate for
Как следует из фиг. 4 с увеличением множественности инфекции процент живых клеток в популяции нормальных клеток эпителия молочной железы MCF 10A уменьшается незначительно, в то время как аналогичные им клетки аденокарциномы молочной железы практически полностью лизируются при увеличении множественности инфекции до 10 БОЕ/клетка. Эти данные свидетельствуют о высокой цитотоксической активности рекомбинантного штамма VV-GMCSF-S-Lact в отношении опухолевых клеток молочной железы человека, а также о его онкоселективности и безопасности для нормальных клеток.As follows from FIG. 4 with an increase in the multiplicity of infection, the percentage of living cells in the population of normal breast
Пример 5. Оценка онколитической активности рекомбинантного штамма VV-GMCSF-S-Lact in vivo на модели SCID мышей с ксенографтами опухоли молочной железы человека MDA-MB-231.Example 5. Assessment of the oncolytic activity of the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact in vivo in the SCID model of mice with xenografts of human breast tumors MDA-MB-231.
Все работы с животными были проведены на базе Центра коллективного пользования «SPF-виварий» Института цитологии и генетики СО РАН. В работе использовали 10 самок иммунодефицитных мышей линии SCID, возраст 8-10 недель, вес 20-26 г. Опухоль – мышам прививали 2х106 клеток опухоли молочной железы человека MDA-MB-231 в смеси с матригелем (Matrigel, BD Bioscience) 2:1 подкожно в левую заднюю часть тела. Виротерапию начинали через 14 дней после формирования хорошо видимых опухолей объемом 45-75 мм3. Мыши были разделены на 2 группы по 5 штук каждая. Мышам первой группы вводили вирус в дозе 107 БОЕ/мышь в объеме 100 мкл в область опухоли двукратно с интервалом 14 дней. Мышам второй группы (контроль) вводили буферный раствор 0,005М ТРИС-НСl, рН 9.0 в объеме 100 мкл. Объем опухоли рассчитывали по формуле LxW2x0,5 (Yu, 2009 [29]). Измерения проводили каждые 2 недели. Общий период наблюдения – 28 дней (фиг. 5А). Эвтаназию мышей осуществляли методом ингаляции углекислым газом, опухоли извлекали и взвешивали (фиг. 5Б). Статистическую обработку результатов проводили с использованием t-критерия Стьюдента на уровне значимости 95%.All work with animals was carried out on the basis of the Center for Collective Use “SPF-Vivarium” of the Institute of Cytology and Genetics SB RAS. We used 10 female SCID immunodeficient mice, age 8-10 weeks, weight 20-26 g. Tumor - 2x10 6 human breast tumor cells MDA-MB-231 were inoculated into mice mixed with Matrigel (BD Bioscience) 2: 1 subcutaneously to the left rear of the body. Virotherapy was started 14 days after the formation of clearly visible tumors with a volume of 45-75 mm 3 . The mice were divided into 2 groups of 5 pieces each. The mice of the first group were injected with a virus at a dose of 10 7 PFU / mouse in a volume of 100 μl into the tumor area twice with an interval of 14 days. Mice of the second group (control) were injected with a buffer solution of 0.005 M TRIS-Hcl, pH 9.0 in a volume of 100 μl. Tumor volume was calculated using the formula LxW 2 x0.5 (Yu, 2009 [29]). Measurements were taken every 2 weeks. The total observation period is 28 days (Fig. 5A). Euthanasia of mice was carried out by inhalation of carbon dioxide, tumors were removed and weighed (Fig. 5B). Statistical processing of the results was carried out using t-student criterion at a significance level of 95%.
Как следует из фиг. 5А и Б размер и вес опухолей мышей, леченных рекомбинантным штаммом VV-GMCSF-S-Lact, достоверно меньше аналогичных показателей для мышей контрольной группы, что свидетельствует о высокой онколитической активности вируса в отношении опухолей молочной железы человека. As follows from FIG. 5A and B, the size and weight of the tumors of mice treated with the recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact are significantly lower than those for the mice of the control group, indicating a high oncolytic activity of the virus against human breast tumors.
Таким образом, выше изложенные результаты (примеры 1-5) подтверждают достижение заявляемого технического результата, а именно: создан рекомбинантный штамм VV-GMCSF-S-Lact, обладающий адресной противоопухолевой активностью в отношении клеток рака молочной железы человека. Причем, встройка в качестве трансгена гена секретируемой формы лактаптина в район делеции гена вирусного ростового фактора способствует, с одной стороны, аттенуации (ослаблению) рекомбинантного онколитического вируса VACV в отношении нормальных клеток, а с другой стороны - усилению его литической (цитотоксической) активности в отношении клеток рака молочной железы с дополнительным «эффектом соседа» (bystander effect) за счет секреции лактаптина из инфицированной клетки (стр. 6, табл. 1).Thus, the above results (examples 1-5) confirm the achievement of the claimed technical result, namely: created a recombinant strain VV-GMCSF-S-Lact, with targeted antitumor activity against human breast cancer cells. Moreover, the insertion of a secreted form of the lactaptin as a gene transgene into the region of the deletion of the virus of the viral growth factor gene contributes, on the one hand, to attenuation (weakening) of the recombinant oncolytic VACV virus against normal cells, and on the other hand, enhances its lytic (cytotoxic) activity against breast cancer cells with an additional “neighbor effect” (bystander effect) due to the secretion of lactaptin from the infected cell (page 6, table 1).
Источники научно-технической и патентной информацииSources of scientific, technical and patent information
1. Weisbart R.H., Golde D.W., Cark S.C., Wong G.G., Gassan J.C. Human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor is a neutrophil activator. // Nature. – 1985. – V. 314. – P. 361-363. 1. Weisbart R.H., Golde D.W., Cark S.C., Wong G.G., Gassan J.C. Human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor is a neutrophil activator. // Nature. - 1985. - V. 314. - P. 361-363.
2. Fleischmann J., Golde D. W., Weisbart R. H., Gasson J. C. Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor enhances phagocytosis of bacteria by human neutrophils. // Blood. – 1986. – V. 68(3). – P. 708-711.2. Fleischmann J., Golde D. W., Weisbart R. H., Gasson J. C. Granulocyte macrophage colony-stimulating factor enhances phagocytosis of bacteria by human neutrophils. // Blood. - 1986.- V. 68 (3). - P. 708-711.
3. Gaudernack G., Gjertsen M.K. Combination of GM-CSF with antitumor vaccine strategies. // Eur. J. Cancer. - 1999. – V. 35 (Suppl. 3). – P. 33–35.3. Gaudernack G., Gjertsen M.K. Combination of GM-CSF with antitumor vaccine strategies. // Eur. J. Cancer. - 1999. - V. 35 (Suppl. 3). - P. 33–35.
4. Warren T.L., Weiner G.J. Uses of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor in vaccine development. // Curr. Opin. Hematol. - 2000. – V. 7. – P. 168–173.4. Warren T.L., Weiner G.J. Uses of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor in vaccine development. // Curr. Opin. Hematol. - 2000. - V. 7. - P. 168–173.
5. Morrissey P.J., Bressler L., Park L.S., Alpert A., Gillis S. Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor augments the primary antibody response by enhancing the function of antigen-presenting cells. // J. Immunol. - 1987. – V. 15. – P. 1113–1119.5. Morrissey P.J., Bressler L., Park L.S., Alpert A., Gillis S. Granulocyte macrophage colony-stimulating factor augments the primary antibody response by enhancing the function of antigen-presenting cells. // J. Immunol. - 1987. - V. 15. - P. 1113–1119.
6. Yoon H.A., Aleyas A.G., George J.A., Park S.O., Han Y.W., Cho J.-G., Eo S.K. Cytokine GM-CSF genetic adjuvant facilitates prophylactic DNA vaccine against pseudorabies virus through enhanced immune responses. // Microbiol. Immunol. – 2006. – V. 50(2). – P. 83–92.6. Yoon H.A., Aleyas A.G., George J.A., Park S.O., Han Y.W., Cho J.-G., Eo S.K. Cytokine GM-CSF genetic adjuvant facilitates prophylactic DNA vaccine against pseudorabies virus through enhanced immune responses. // Microbiol. Immunol. - 2006 .-- V. 50 (2). - P. 83–92.
7. Somasundaram C. Recent advances and current status of GM-CSF as an adjuvant in DNA vaccines for viral diseases. // J. Investig. Genomics. – 2015. – V. 2(3). - 00025. DOI: 10.15406/jig.2015.02.000257. Somasundaram C. Recent advances and current status of GM-CSF as an adjuvant in DNA vaccines for viral diseases. // J. Investig. Genomics - 2015 .-- V. 2 (3). - 00025. DOI: 10.15406 / jig.2015.02.02.00025
8. Lai L., Kwa S., Kozlowski P.A., Montefiori D.C., Ferrari G. et al. Prevention of infection by a granulocyte-macrophage colony-stimulating factor co-expressing DNA/modified vaccinia Ankara simian immunodeficiency virus vaccine. // J. Infect. Dis. – 2011. – V. 204(1). – P. 164-173.8. Lai L., Kwa S., Kozlowski P.A., Montefiori D.C., Ferrari G. et al. Prevention of infection by a granulocyte-macrophage colony-stimulating factor co-expressing DNA / modified vaccinia Ankara simian immunodeficiency virus vaccine. // J. Infect. Dis. - 2011 .-- V. 204 (1). - P. 164-173.
9. Hellerstein M., Xu Y., Marino T., Lu S., Yi H. et al. Co-expression of HIV-1 virus-like particles and granulocyte-macrophage colony stimulating factor by GEO-D03 DNA vaccine. // Hum. Vaccin. Immunother. – 2012. – V. 8(11). – P. 1654-1658.9. Hellerstein M., Xu Y., Marino T., Lu S., Yi H. et al. Co-expression of HIV-1 virus-like particles and granulocyte-macrophage colony stimulating factor by GEO-D03 DNA vaccine. // Hum. Vaccin. Immunother. - 2012 .-- V. 8 (11). - P. 1654-1658.
10. Zhang H., Qian P., Peng B., Shi L., Chen H. et al. A novel subunit vaccine co-expressing GM-CSF and PCV2b Cap protein enhances protective immunity against porcine circovirus type 2 in piglets. // Vaccine. – 2015. – V. 33(21). – P. 2449-2456.10. Zhang H., Qian P., Peng B., Shi L., Chen H. et al. A novel subunit vaccine co-expressing GM-CSF and PCV2b Cap protein enhances protective immunity against
11. Chen H., Gao N., Wu J., Zheng X., Li J. et al. Variable effects of the co-administration of a GM-CSF-expressing plasmid on the immune response to flavivirus DNA vaccines in mice. // Immunol. Lett. – 2014. - V. 162(1 Pt A). – P. 140-148.11. Chen H., Gao N., Wu J., Zheng X., Li J. et al. Variable effects of the co-administration of a GM-CSF-expressing plasmid on the immune response to flavivirus DNA vaccines in mice. // Immunol. Lett. - 2014 .-- V. 162 (1 Pt A). - P. 140-148.
12. Fowler V., Robinson L., Bankowski B., Cox S., Parida S. et al. A DNA vaccination regime including protein boost and electroporation protects cattle against foot-and-mouth disease. // Antiviral. Res. – 2012. – V. 94(1). – P. 25-34.12. Fowler V., Robinson L., Bankowski B., Cox S., Parida S. et al. A DNA vaccination regime including protein boost and electroporation protects cattle against foot-and-mouth disease. // Antiviral. Res. - 2012 .-- V. 94 (1). - P. 25-34.
13. Zheng Q., Fan D., Gao N., Chen H., Wang J. et al. Evaluation of a DNA vaccine candidate expressing prM-E-NS1 antigens of dengue virus serotype 1 with or without granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) in immunogenicity and protection. // Vaccine. – 2011. – V. 29(4). – P. 763-771.13. Zheng Q., Fan D., Gao N., Chen H., Wang J. et al. Evaluation of a DNA vaccine candidate expressing prM-E-NS1 antigens of
14. Wang X., Li J., Jiang P., Li Y., Zeshan B. et al. GM-CSF fused with GP3 and GP5 of porcine reproductive and respiratory syndrome virus increased the immune responses and protective efficacy against virulent PRRSV challenge. // Virus Res. – 2009. – V. 143(1). – P. 24-32.14. Wang X., Li J., Jiang P., Li Y., Zeshan B. et al. GM-CSF fused with GP3 and GP5 of porcine reproductive and respiratory syndrome virus increased the immune responses and protective efficacy against virulent PRRSV challenge. // Virus Res. - 2009 .-- V. 143 (1). - P. 24-32.
15. Hartoonian C., Ebtekar M., Soleimanjahi H., Karami A., Mahdavi M. et al. Effect of immunological adjuvants: GM-CSF (granulocyte-monocyte colony stimulatingfactor) and IL-23 (interleukin-23) on immune responses generated against hepatitis C virus core DNA vaccine. // Cytokine. – 2009. – V. 46(1). – P. 43-50.15. Hartoonian C., Ebtekar M., Soleimanjahi H., Karami A., Mahdavi M. et al. Effect of immunological adjuvants: GM-CSF (granulocyte-monocyte colony stimulating factor) and IL-23 (interleukin-23) on immune responses generated against hepatitis C virus core DNA vaccine. // Cytokine. - 2009 .-- V. 46 (1). - P. 43-50.
16. Encke J., Bernardin J., Geib J., Barbakadze G., Bujdoso R. et al. Genetic vaccination with Flt3-L and GM-CSF as adjuvants: Enhancement of cellular and humoral immune responses that results in protective immunity in a murine model of hepatitis C virus infection. // World J. Gastroenterol. – 2006. – V. 12(44). – P. 7118-7125.16. Encke J., Bernardin J., Geib J., Barbakadze G., Bujdoso R. et al. Genetic vaccination with Flt3-L and GM-CSF as adjuvants: Enhancement of cellular and humoral immune responses that results in protective immunity in a murine model of hepatitis C virus infection. // World J. Gastroenterol. - 2006. - V. 12 (44). - P. 7118-7125.
17. Кочнева Г.В., Сиволобова Г.Ф., Юдина К.В., Бабкин И.В., Чумаков П.М., Нетесов С.В. Онколитические поксвирусы. // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. – 2012. – №1. – С. 8–15. 17. Kochneva G.V., Sivolobova G.F., Yudina K.V., Babkin I.V., Chumakov P.M., Netesov S.V. Oncolytic poxviruses. // Molecular Genetics, Microbiology and Virology. - 2012. - No. 1. - S. 8–15.
18. Thorne S.H., Hwang T.H., O’Gorman W.E., Bartlett D.L., Sei S., Kanji F., Brown C., Werier J., Cho J., Lee D., Wang Y., Bell J., Kirn D.H. Rational strain selection and engineering creates a broad-spectrum, systemically effective oncolytic poxvirus, JX-963. // J. Clin. Invest. – 2007. – V. 117. – P. 3350–3358. 18. Thorne S.H., Hwang T.H., O’Gorman W.E., Bartlett D.L., Sei S., Kanji F., Brown C., Werier J., Cho J., Lee D., Wang Y., Bell J., Kirn D.H. Rational strain selection and engineering creates a broad-spectrum, systemically effective oncolytic poxvirus, JX-963. // J. Clin. Invest. - 2007. - V. 117. - P. 3350–3358.
19. Kirn D. Oncolytic vaccinia virus cancer therapy // U.S. Patent. – 2010. - №2010/0303714. 19. Kirn D. Oncolytic vaccinia virus cancer therapy // U.S. Patent - 2010. - No. 2010/0303714.
20. Merchlinsky M., Eckert D., Smith E., Zauderer M. Construction and characterization of vaccinia direct ligation vectors. // Virology. – 1997. – V. 238 – P. 444–451.20. Merchlinsky M., Eckert D., Smith E., Zauderer M. Construction and characterization of vaccinia direct ligation vectors. // Virology. - 1997. - V. 238 - P. 444–451.
21. Breitbach C.J., Burke J., Jonker D., Stephenson J., Haas A.R., Chow L.Q. M., Nieva J., Hwang T., Moon A., Patt R., Pelusio A., Le Boeuf F., Burns J., Evgin L., De Silva N., Cvancic S., Robertson T., Je J., Lee Y., Parato K., Diallo J., Fenster A., Daneshmand M., Bell J.C., Kirn D.H. Intravenous delivery of a multi-mechanistic cancer-targeted oncolytic poxvirus in humans. // Nature. – 2011. – V. 477. – P. 99–102. 21. Breitbach C.J., Burke J., Jonker D., Stephenson J., Haas A.R., Chow L.Q. M., Nieva J., Hwang T., Moon A., Patt R., Pelusio A., Le Boeuf F., Burns J., Evgin L., De Silva N., Cvancic S., Robertson T., Je J., Lee Y., Parato K., Diallo J., Fenster A., Daneshmand M., Bell JC, Kirn DH Intravenous delivery of a multi-mechanistic cancer-targeted oncolytic poxvirus in humans. // Nature. - 2011. - V. 477. - P. 99–102.
22. Кочнева Г.В., Сиволобова Г.Ф., Лупан Т.А., Гражданцева А.А., Чумаков П.М., Нетесов С.В. Рекомбинантный штамм VV-GMCSF-S1/3 вируса осповакцины, продуцирующий секретируемый гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор человека. // Патент РФ. – 2015. - №2565544. - Бюл. № 29 (прототип).22. Kochneva G.V., Sivolobova G.F., Lupan T.A., Grazhdanceva A.A., Chumakov P.M., Netesov S.V. Recombinant strain VV-GMCSF-S1 / 3 of the vaccinia virus producing secreted granulocyte macrophage colony stimulating human factor. // RF patent. - 2015. - No. 2565544. - Bull. No. 29 (prototype).
23. Гражданцева А.А., Сиволобова Г.Ф., Ткачева А.В., Гилева И.П., Кулигина Е.В., Рихтер В.А., Кочнева Г.В. Высокоэффективная продукция биологически активного секретируемого гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора человека рекомбинантным вирусом осповакцины. // Биотехнология, 2015, №5, C. 1-9.23. Grazhdantseva A.A., Sivolobova G.F., Tkacheva A.V., Gileva I.P., Kuligina E.V., Richter V.A., Kochneva G.V. Highly effective production of biologically active secreted granulocyte-macrophage colony-stimulating human factor by recombinant vaccinia virus. // Biotechnology, 2015, No. 5, C. 1-9.
24. McCart A., Bartlett D., Moss B. Combined growth factor-deleted and thymidine kinase-deleted vaccinia virus vector. // US Patent. №7208313. – 2007.24. McCart A., Bartlett D., Moss B. Combined growth factor-deleted and thymidine kinase-deleted vaccinia virus vector. // US Patent. No. 7208313. - 2007.
25. Koval O.A. et al. Lactaptin induces p53-independent cell death associated with features of apoptosis and autophagy and delays growth of breast cancer cells in mouse xenografts. // PLоS one. – 2014. – V. 9 (4). – e93921 25. Koval O.A. et al. Lactaptin induces p53-independent cell death associated with features of apoptosis and autophagy and delays growth of breast cancer cells in mouse xenografts. // PLoS one. - 2014 .-- V. 9 (4). - e93921
26. Алексеенко И.В., Копанцев Е.П., Виноградова Т.В., Свердлов Е.Д. Бицистронный вектор для совместной экспрессии гена-убийцы HSVtk и цитокина GM-CSF в раковых клетках. // Доклады академии наук. – 2011. – Т. 439. - №4. – С. 551-554.26. Alekseenko I.V., Kopantsev E.P., Vinogradova T.V., Sverdlov E.D. Bicistronic vector for co-expression of the HSVtk killer gene and GM-CSF cytokine in cancer cells. // Reports of the Academy of Sciences. - 2011. - T. 439. - No. 4. - S. 551-554.
27. Кочнева Г.В., Бабкина И.Н., Лупан Т.А., Гражданцева А.А., Юдин П.В., Сиволобова Г.Ф., Швалов А.Н., Попов Е.Г., Бабкин И.В., Нетесов С.В., Чумаков П.М. Апоптин усиливает онколитическую активность вируса осповакцины in vitro. // Молекулярная биология. 2013. Т. 47. № 5. С. 842-852.27. Kochneva G.V., Babkina I.N., Lupan T.A., Grazhdantseva A.A., Yudin P.V., Sivolobova G.F., Shvalov A.N., Popov E.G., Babkin I.V., Netesov S.V., Chumakov P.M. Apoptin enhances the oncolytic activity of the vaccinia virus in vitro. // Molecular biology. 2013.V. 47. No. 5. P. 842-852.
28. Semenov D.V., Fomin A.S., Kuligina E.V., Koval O.A., Matveeva V.A., Babkina I.N., Tikunova N.V., Richter V.A.. Recombinant analogs of a novel milk pro-apoptotic peptide, lactaptin, and their effect on cultured human cells. // Protein. J. – 2010. – V. 29. – P.174–180. 28. Semenov D.V., Fomin A.S., Kuligina E.V., Koval O.A., Matveeva V.A., Babkina I.N., Tikunova N.V., Richter V.A. Recombinant analogs of a novel milk pro-apoptotic peptide, lactaptin, and their effect on cultured human cells. // Protein. J. - 2010. - V. 29. - P.174-180.
29. Yu Z., Li S., Brader P., Chen N., Yu Y.A., Zhang Q., Szalay A.A., Fong Y., Wong R.J. Oncolytic vaccinia therapy of squamous cell carcinoma // Molecular Cancer. - 2009. - V. 8. - P. 45-53.29. Yu Z., Li S., Brader P., Chen N., Yu Y.A., Zhang Q., Szalay A.A., Fong Y., Wong R.J. Oncolytic vaccinia therapy of squamous cell carcinoma // Molecular Cancer. - 2009. - V. 8. - P. 45-53.
30. Чумаков П.М., Кочнева Г.В., Бабкина И.Н., Лупан Т.А., Гражданцева А.А., Юдин П.В., Сиволобова Г.Ф., Попов Е.Г., Нетесов С.В. Рекомбинантная плазмидная ДНК pGEM-Puro-DS-Apo, содержащая синтетический ген апоптина, фланкированный последовательностями генома вируса осповакцины из района С10L-С12L, и рекомбинантный штамм VVdGF-ApoS24/2 вируса осповакцины, продуцирующий апоптин. // Патент РФ. – 2013. - №2492238. - Бюл. № 25.30. Chumakov P.M., Kochneva G.V., Babkina I.N., Lupan T.A., Grazhdantseva A.A., Yudin P.V., Sivolobova G.F., Popov E.G., Netesov S.V. Recombinant plasmid DNA pGEM-Puro-DS-Apo containing the synthetic apoptin gene flanked by the genes of the vaccinia virus genome from the C10L-C12L region, and the recombinant vaccinia virus VVdGF-ApoS24 / 2 strain producing apoptin. // RF patent. - 2013. - No. 2492238. - Bull.
Приложениеapplication
<110> Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (ИХБФМ СО РАН)<110> Federal State Budgetary Institution of Science Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (IHBFM SB RAS)
<120> Рекомбинантный штамм VV-GMCSF-S-Lact вируса осповакцины, обладающий онколитической активностью и продуцирующий гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор человека и секретируемую форму онкотоксического белка лактаптина<120> Recombinant strain of VV-GMCSF-S-Lact smallpox vaccine virus with oncolytic activity and producing granulocyte-macrophage colony-stimulating human factor and a secreted form of lactaptin oncotoxic protein
<160> SEQ ID NO 1<160>
<210> 1<210> 1
<211> 423<211> 423
<212>DNA<212> DNA
<213> chimeric gene consisting of human milk kappa-casein (residues 23-134) and human GM-CSF signal peptide (MWLQSLLLLGTVACSIS) (химерный ген, состоящий из фрагмента каппа-казеина человека (остатки 23-134) и сигнального пептида ГМ-КСФ человека (MWLQSLLLLGTVACSIS)<213> chimeric gene consisting of human milk kappa-casein (residues 23-134) and human GM-CSF signal peptide (MWLQSLLLLGTVACSIS) (chimeric gene consisting of a fragment of human kappa-casein (residues 23-134) and the signal peptide GM- Human CSF (MWLQSLLLLGTVACSIS)
<400> 1<400> 1
atg tgg ctg cag agc ctg ctg ctc ttg ggc act gtg gcc tgc agc 45 atg tgg ctg cag agc ctg ctg ctc ttg ggc act gtg gcc tgc agc 45
atc tct aag ctt atg aac cag aaa caa cca gca tgc cat gag aat 90 atc tct aag ctt atg aac cag aaa caa cca gca tgc cat gag aat 90
gat gaa aga cca ttc tat cag aaa aca gct cca tat gtc cca atg 135gat gaa aga cca ttc tat cag aaa aca gct cca tat gtc cca atg 135
tat tat gtg cca aat agc tat cct tat tat gga acc aat ttg tac 180tat tat gtg cca aat agc tat cct tat tat gga acc aat ttg tac 180
caa cgt aga cca gct ata gca att aat aat cca tat gtg cct cgc 225 caa cgt aga cca gct ata gca att aat aat cca tat gtg cct cgc 225
aca tat tat gca aac cca gct gta gtt agg cca cat gcc caa att 270aca tat tat gca aac cca gct gta gtt agg cca cat gcc caa att 270
cct cag cgg caa tac ctg cca aat agc cac cca ccc act gtg gta 315cct cag cgg caa tac ctg cca aat agc cac cca ccc act gtg gta 315
cgt cgc cca aac ctg cat cca tca ttt att gcc atc ccc cca aag 360cgt cgc cca aac ctg cat cca tca ttt att gcc atc ccc cca aag 360
aaa att cag gat aaa ata atc atc cct acc atc ggc gga tca cat 405aaa att cag gat aaa ata atc atc cct acc atc ggc gga tca cat 405
cac cat cac cat cac taa 423cac cat cac cat cac taa 423
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016121356A RU2621861C1 (en) | 2016-05-30 | 2016-05-30 | RECOMBINANT STRAIN OF VV-GMCSF-S-Lact VACCINIA VIRUS, WITH ONCOLYTIC ACTIVITY, PRODUCING GRANULOCYTOR-MACROPHAGAL COLONY-STIMULATING HUMAN FACTOR AND SECRETED FORM OF LACTAPTIN ONCOTOXIC PROTEIN |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016121356A RU2621861C1 (en) | 2016-05-30 | 2016-05-30 | RECOMBINANT STRAIN OF VV-GMCSF-S-Lact VACCINIA VIRUS, WITH ONCOLYTIC ACTIVITY, PRODUCING GRANULOCYTOR-MACROPHAGAL COLONY-STIMULATING HUMAN FACTOR AND SECRETED FORM OF LACTAPTIN ONCOTOXIC PROTEIN |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2621861C1 true RU2621861C1 (en) | 2017-06-07 |
Family
ID=59032414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016121356A RU2621861C1 (en) | 2016-05-30 | 2016-05-30 | RECOMBINANT STRAIN OF VV-GMCSF-S-Lact VACCINIA VIRUS, WITH ONCOLYTIC ACTIVITY, PRODUCING GRANULOCYTOR-MACROPHAGAL COLONY-STIMULATING HUMAN FACTOR AND SECRETED FORM OF LACTAPTIN ONCOTOXIC PROTEIN |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2621861C1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2402605C1 (en) * | 2009-09-17 | 2010-10-27 | Учреждение Российской академии наук Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН (ИХБФМ СО РАН) | STRAIN OF HYBRID CULTIVATED CELLS OF ANIMALS Mus Musculus, PRODUCING MONOCLONAL ANTIBODIES, SPECIFIC TO PEPTIDE, WHICH POSSESSES APOPTOTIC ACTIVITY WITH RESPECT TO CANCER CELLS |
RU2565544C2 (en) * | 2013-07-16 | 2015-10-20 | Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" | Recombinant strain vv-gmcsf-s1/3 of vaccinia virus, producing secreted granulocyte-macrophage colony-stimulating human factor |
-
2016
- 2016-05-30 RU RU2016121356A patent/RU2621861C1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2402605C1 (en) * | 2009-09-17 | 2010-10-27 | Учреждение Российской академии наук Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН (ИХБФМ СО РАН) | STRAIN OF HYBRID CULTIVATED CELLS OF ANIMALS Mus Musculus, PRODUCING MONOCLONAL ANTIBODIES, SPECIFIC TO PEPTIDE, WHICH POSSESSES APOPTOTIC ACTIVITY WITH RESPECT TO CANCER CELLS |
RU2565544C2 (en) * | 2013-07-16 | 2015-10-20 | Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" | Recombinant strain vv-gmcsf-s1/3 of vaccinia virus, producing secreted granulocyte-macrophage colony-stimulating human factor |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
R. CHAVAN et al., Expression of CCL20 and Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor, but Not Flt3-L, from Modified Vaccinia Virus Ankara Enhances Antiviral Cellular and Humoral Immune Responses, JOURNAL OF VIROLOGY, Aug. 2006, Vol. 80, No. 15, pp. 7676-7687. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230008089A1 (en) | Immuno-Oncolytic Therapies | |
Gherardi et al. | IL-12 delivery from recombinant vaccinia virus attenuates the vector and enhances the cellular immune response against HIV-1 Env in a dose-dependent manner | |
KR102684237B1 (en) | personalized vaccine | |
AU2014308648A2 (en) | Immuno-oncolytic therapies | |
EP2806889B1 (en) | Polynucleotides for treating oncogenic viral polypeptide positive tumors | |
JP2000500662A (en) | Pharmaceutical compositions for treating papillomavirus tumors and infections | |
RU2604187C1 (en) | RECOMBINANT STRAIN VV-GMCSF-Lact OF VACCINIA VIRUS, HAVING ONCOLYTIC ACTIVITY AND PRODUCING GRANULOCYTIC-MACROPHAGAL COLONY-STIMULATING FACTOR AND ONCOTOXIC LACTAPTIN PROTEIN | |
CN108503696B (en) | Zika virus subunit vaccine expressed by yeast cells | |
Grazhdantseva et al. | Highly effective production of biologically active, secreted, human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor by recombinant vaccinia virus | |
RU2621861C1 (en) | RECOMBINANT STRAIN OF VV-GMCSF-S-Lact VACCINIA VIRUS, WITH ONCOLYTIC ACTIVITY, PRODUCING GRANULOCYTOR-MACROPHAGAL COLONY-STIMULATING HUMAN FACTOR AND SECRETED FORM OF LACTAPTIN ONCOTOXIC PROTEIN | |
RU2565544C2 (en) | Recombinant strain vv-gmcsf-s1/3 of vaccinia virus, producing secreted granulocyte-macrophage colony-stimulating human factor | |
US20130177582A1 (en) | Parapoxvirus expressing the vp60 major capsid protein of the rabbit haemorrhagic disease virus | |
RU2700083C2 (en) | Use of genetically modified pathogenic measles virus with improved apoptotic properties (mv-deltac virus) in cancer therapy | |
RU2630672C1 (en) | Recombinant of vv-gmcsf / lact-dgf virus of osvovicine, of only-colic activity and producing secretable chimeric white, containing from granulocyte-macrophagal colonistimulating human factor and oncotoxic protein of lactaptin | |
US20230233670A1 (en) | A Recombinant Modified Vaccinia Virus (MVA) Vaccine Against Coronavirus Disease | |
JP2002544236A (en) | Organ, tissue and cell-specific immunotherapeutic agents for hepatic chronic viral infections and inflammatory, degenerative and proliferative diseases and cancer, especially based on recombinant parapoxvirus | |
Sanchez-Sampedro et al. | NYVAC vector modified by C7L viral gene insertion improves T cell immune responses and effectiveness against leishmaniasis | |
KR20230153047A (en) | Recombinant Vaccinia virus vaccines comprising antigen ROP4 of Toxoplasma gondii | |
KR20240035360A (en) | Novel usage of Oncolytic Virus | |
JPWO2006013815A1 (en) | Recombinant vaccinia virus DIs strain carrying DNA encoding HCV virus protein and use thereof | |
RU2588388C1 (en) | Recombinant strain l-ivp 1421abjcn pox virus virulence genes with broken a56r, b8r, j2r, c3l, n1l for producing live culture of attenuated smallpox vaccine and other orthopoxviruses, pathogenic for humans | |
CN113227360A (en) | DIs strain-derived recombinant vaccinia virus having novel influenza virus-derived hemagglutinin protein gene |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20191007 Effective date: 20191007 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20220310 |