Влияние Конформационной Стабильности Гемагглютинина Вируса Гриппа На Качество Инактивированных Вакцин H5N1

Abstract

Ключевые слова: гемагглютинин, вирус гриппа, вакцины, стабильность вируса АННОТАЦИЯ Начиная с 1997 года, в популяции диких и домашних птиц наблюдается постоянная циркуляция высокопатогенных вирусов гриппа подтипа H5N1. Периодически эти вирусы инфицируют людей, что создает угрозу возникновения новой пандемии. При производстве инактивированных вакцин из вирусов H5N1 замечено, что содержание главного компонента -антигена гемагглютинина (HA) -гораздо ниже, чем в аналогичных препаратах сезонных вирусов гриппа. Мы предположили, что уро-жайность НА определяется его стабильностью. Белки HA, входящие в состав вирионов высокопатогеннных вирусов гриппа птиц, отличаются от HA человеческих изолятов вируса гриппа высоким порогом рН-слияния, или рН-активации (5.6-6.0 vs 5.0-5.4), -значение pH, при котором НА изменяет конформацию, переходя в форму, необходимую для проникновения ви-руса в клетку. Нами получен мутантный вариант НА вируса A/chicken/Kurgan/5/05 (H5N1) с единственной заменой 58Lys"Ile, находящейся в HA2 субъединице белка. По сравнению с НА дикого типа у мутантного варианта порог рН-активации снижен, а стабильность увеличена как в кислой среде, так и при повышенной температуре. Кроме того, вирионы, содержащие му-тантный НА, оказались более устойчивы к расщеплению трипсином и при их замораживании/размораживании нативная структура шипов HA сохранялась лучше, чем в родительском вирусе. Повышенная стабильность мутантного НА коррелиро-вала с увеличением его продукции как антигена в вакцинном препарате. Таким образом, высокое значение рН-активации НА высокопатогенных штаммов вируса гриппа H5N1 определяет низкую конформационную стабильность НА и, как след-ствие, низкую стабильность вирионов, что влияет на качество получаемых из них вакцинных препаратов. H5N1 influenza vaccine quality is affected by hemagglutinin conformational stability Mariia Sergeeva ABSTRACTSince 1997, highly pathogenic H5N1 avian influenza viruses have circulated in wild and domestic birds and sporadically have infected humans. Conventional inactivated vaccines made from these viruses were shown to have decreased HA content and immunogenicity compared to seasonal preparations. We assumed that the high pH threshold (5.6-6.0) known for the HA conformational change (pH of fusion or activation) of avian highly pathogenic influenza viruses resulted in the low stability of native HA conformation and affected the vaccine quality. The 58Lys"Ile mutation introduced into the HA2 subunit of the HA of A/chicken/Kurgan/5/05 (H5N1) virus decreased the pH threshold of the HA activation. The mutant virus demonstrated increased HA stability toward acidic pH and elevated temperature, decreased binding efficiency to the monoclonal antibody IIF4 that recognizes the HA low pH form, and increased HA resistance to trypsin digestion. Virus with modified HA was less susceptible to freezing stress and showed an increased content of immunocompetent HA in inactivated vaccine preparation compared to the analogous virus with original HA. Therefore, we have shown a way to increase t...

HA-Dependent Tropism of H5N1 and H7N9 Influenza Viruses to Human Endothelial Cells Is Determined by Reduced Stability of the HA, Which Allows the Virus To Cope with Inefficient Endosomal Acidification and Constitutively Expressed IFITM3

“…8a). Together with other reports (29,46,52,53), our results emphasize that the pH and the buffering capacity of the extracellular medium may affect the infectivity of IAVs and that the magnitude of the effect depends on the parameters of the cellular endocytic system as well as on the conformational stability of the viral HA. This notion must be considered in studies on mechanisms of virus replication in vitro and for optimization of virus propagation in cell culture.…”

“…Romanova and colleagues investigated the effects of HA stability on replication of IAVs in cell culture and on immunogenicity and quality of influenza vaccines. They noticed that pH-stable primary human isolates of H1N1 and H3N2 IAVs displayed a higher infectivity for Vero cells and primary human airway epithelial cells at pH 5.6 to 5.8 than at pH 7.5 (29,46,52). The mechanisms of this phenomenon remained unexplored.…”

Immunogenicity and protective efficacy of prime-boost immunization in mice vaccinated with live and inactivated influenza A (H5N1) vaccines

“…Высокопатогенные вирусы гриппа А (H5N1) циркулируют в популяции диких и домашних птиц с 1997 г. с периодическим инфицированием людей [1]. Случаи заболевания людей птичьими вирусами гриппа характеризовались тяжелыми клиническими проявлениями и высоким уровнем летальности [6].…”