Изучение Ридостина Про и Рoly(I:C) в качестве адъювантов, усиливающих иммуногенность противоопухолевой вакцины

Цель исследования – сравнить противоопухолевую эффективность и иммуногенность вакцин с одинаковыми антигенами, но разными адъювантами: Ридостин Про или Poly(I:C); оценить влияние Ридостина Про и Poly(I:C) на цитокиновый профиль сыворотки и иммунофенотип клеток селезенки мышей. Материал и методы. Для оценки противоопухолевой эффективности вакцин с различающимися адъювантами применяли две перевиваемые линии опухолей: меланома В16-F10 и лимфома EG 7-OVA (экспрессирующая овальбумин) для мышей C57BL/6. Против меланомы В16-F10 проводили вакцинацию пептидом TRP2 180–188 с исследуемыми адъювантами в смешанном (профилактический/терапевтический) и терапевтическом режимах. Против лимфомы EG 7 проводили вакцинацию овальбумином с адъювантами в терапевтическом режиме. Иммуногенность вакцин с различающимися адъювантами на мышах без опухолей оценивали методом ELISPO Т. Антигенами в данном случае также служили пептид TRP2 180–188 и белок овальбумин. С помощью проточной цитометрии исследовали цитокиновый профиль сыворотки крови и изменения иммунофенотипа клеток селезенки мышей после введения Ридостина Про или Poly(I:C). Результаты. На модели В16-F10 вакцинация в смешанном режиме защищала мышей от образования опухоли, мыши прожили более 100 дней. Для В16-F10 и EG 7 вакцинация в терапевтическом режиме приводила только к торможению роста опухоли. Ридостин Про и Poly(I:C) показали схожую способность к развитию специфического иммунитета к пептиду TRP2 и овальбумину. Ридостин Про значительнее повышал уровни цитокинов в сыворотке крови мышей по сравнению с Poly(I:C). Оба препарата вызывали схожие по тенденциям изменения иммунофенотипа клеток селезенки, но Ридостин Про сильнее повышал количество CD 69+- Т-клеток, по сравнению с Poly(I:C). Заключение. В результате сравнения двух препаратов в качестве адъювантов для противоопухолевых вакцин можно отметить, что на мышиных моделях отечественный препарат Ридостин Про не уступает по эффективности препарату Poly(I:C). В связи с этим Ридостин Про может рассматриваться как перспективный адъювант для противоопухолевых вакцин и заслуживает дальнейшего изучения.

1. Blass E., Ott P.A. Advances in the development of personalized neoantigen-based therapeutic cancer vaccines. Nat Rev Clin Oncol. 2021; 18(4): 215–29. doi: 10.1038/s41571-020-00460-2.

2. Lybaer L., ThielemansK., FeldmanS.A, van der BurgS.H., Bogaert C., Ott P.A. Neoantigen-directed therapeutics in the clinic: where are we? Trends Cancer. 2023; 9(6): 503–19. doi: 10.1016/j.trecan.2023.02.004.

3. Gouttefangeas C., Rammensee H.G. Personalized cancer vaccines: adjuvants are important, too. Cancer Immunol Immunother. 2018; 67(12): 1911–8. doi: 10.1007/s00262-018-2158-4.

4. de Faria I.J., Olmo R.P., Silva E.G., Marques J.T. dsRNA sensing during viral infection: lessons from plants, worms, insects, and mammals. J. Interferon Cytokine Res. 2013; 33(5): 239–53. doi: 10.1089/jir.2013.0026.

5. Hur S. Double-Stranded RNA Sensors and Modulators in Innate Immunity. Annu Rev Immunol. 2019; 37: 349–75. doi: 10.1146/annurevimmunol-042718-041356.

6. Matsumoto M., Seya T. TLR3: interferon induction by doublestranded RNA including poly(I:C). Adv Drug Deliv Rev. 2008; 60(7): 805–12. doi: 10.1016/j.addr.2007.11.005.

7. Ammi R., De Waele J., Willemen Y., Yan Brussel I., Schrijvers D.M., Lion E., Smits E.L.J. Poly(I:C) as cancer vaccine adjuvant: knocking on the door of medical breakthroughs. Pharmacol Ther. 2015; 146: 120–31. doi: 10.1016/j.pharmthera.2014.09.010.

8. Jasani B., Navabi H., Adams M. Ampligen: a potential toll-like 3 receptor adjuvant for immunotherapy of cancer Vaccine. 2009; 27(25–26): 3401–4. doi: 10.1016/j.vaccine.2009.01.071.

9. Sultan H., Fesenkova V.I., Addis D., Fan A.E., Kumai T., Wu J., Salazar A.M., Celis E. Designing therapeutic cancer vaccines by mimicking viral infections. Cancer Immunol Immunother. 2017; 66(2): 203–13. doi: 10.1007/s00262-016-1834-5.

10. Akazawa T., Ebihara T., Okuno M., Okuda Y., Shingai M., Tsujimura K., Takahashi T., Ikawa M., Okabe M., Inoue N., Okamoto-Tanaka M., Ishizaki H., Miyoshi J., Matsumoto M., Seya T. Antitumor NK activation induced by the Toll-like receptor 3-TICAM-1 (TRIF) pathway in myeloid dendritic cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007; 104(1): 252–7. doi: 10.1073/pnas.0605978104.

11. Azuma M., Ebihara T., Oshiumi H., Matsumoto M., Seya T. Crosspriming for antitumor CTL induced by soluble Ag + polyI:C depends on the TICAM-1 pathway in mouse CD11c(+)/CD8α(+) dendritic cells. Oncoimmunology. 2012; 1(5): 581–92. doi: 10.4161/onci.19893.

12. Robinson R.A., DeVita V.T., Levy H.B., Baron S., Hubbard S.P., Levine A.S. A phase I–II trial of multiple-dose polyriboinosic-polyribocytidylic acid in patieonts with leukemia or solid tumors. J Natl Cancer Inst. 1976; 57(3): 599–602. doi: 10.1093/jnci/57.3.599.

13. Levy H.B., Baer G., Baron S., Buckler C.E., Gibbs C.J., Iadarola M.J., London W.T., Rice J. A modified polyriboinosinic-polyribocytidylic acid complex that induces interferon in primates. J Infect Dis. 1975; 132(4): 434–9. doi: 10.1093/infdis/132.4.434.

14. Salazar A.M., Levy H.B., Ondra S., Kende M., Scherokman B., Brown D., Mena H., Martin N., Schwab K., Donovan D., Dougherty D., Pulliam M., Ippolito M., Graves M., Brown H., Ommaya A. Long-term treatment of malignant gliomas with intramuscularly administered polyinosinic-polycytidylic acid stabilized with polylysine and carboxymethylcellulose: an open pilot study. Neurosurgery. 1996; 38(6): 1096–103; discussion 1103–4.

15. De Waele J., Verhezen T., van der Heijden S., Berneman Z.N., Peeters M., Lardon F., Wouters A., Smits E.L.J.M. A systematic review on poly(I:C) and poly-ICLC in glioblastoma: adjuvants coordinating the unlocking of immunotherapy. J Exp Clin Cancer Res. 2021; 40(1): 213. doi: 10.1186/s13046-021-02017-2.

16. Ott P.A., Hu Z., Keskin D.B., Shukla S.A., Sun J., Bozym D.J., Zhang W., Luoma A., Giobbie-Hurder A., Peter L., Chen C., Olive O., Carter T.A., Li Sh., Lieb D.J., Eisenhaure T., Gjini E., Stevens J., Lane W.J., Javeri I., Nellaiappan K., Salazar A., Daley H., Seaman M., Buchbinder E.I., Yoon C.H., Harden M., Lennon N., Gabriel S., Rodig S.J., Barouch D.H., Aster J.C., Getz G., Wucherpfennig K., Neuberg D., Ritz J., Lander E.S, Fritsch E.F., Hacohen N., Wu C.J. An Immunogenic Personal Neoantigen Vaccine for Melanoma Patients. Nature. 2017; 547(7662): 217–21. doi: 10.1038/nature22991.

17. Ott P.A., Hu-Lieskovan S., Chmielowski B., Govindan R., Naing A., Bhardwaj N., Margolin K., Awad M.M., Hellmann M.D., Lin J.J., Friedlander T., Bushway M.E., Balogh K.N., Sciuto T.E., Kohler V., Turnbull S.J., Besada R., Curran R.R., Trapp B., Scherer J., Poran A., Harjanto D., Barthelme D., Ting Y.S., Dong J.Z., Ware Y., Huang Y., Huang Z., Wanamaker A., Cleary L.D., Moles M.A., Manson K., Greshock J., Khondker Z.S., Fritsch E., Rooney M.S., DeMario M., Gaynor R.B., Srinivasan L. A Phase Ib Trial of Personalized Neoantigen Therapy Plus Anti-PD-1 in Patients with Advanced Melanoma, Non-small Cell Lung Cancer, or Bladder Cancer. Cell. 2020; 183(2): 347–62. doi: 10.1016/j.cell.2020.08.053.

18. Барышникова М.А., Пономарев А.В., Рудакова А.А., Соколова З.А., Голубцова Н.В., Царапаев П.В., Левагина Г.М., Даниленко Е.Д., Косоруков В.С. Сравнение Ридостина Про и Poly(I:C) в качестве адъюванта для противоопухолевой неоантигенной вакцины. Российский биотерапевтический журнал. 2022; 21(3): 82–9. doi: 10.17650/1726-9784-2022-21-3-82-89.

19. Каплина О.Н., Гамалей С.Г., Иванова О.С., Даниленко Е.Д. Двуспиральные РНК – перспективные адъюванты для повышения иммуногенности вакцин. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2022; 99(6): 661–8. doi: 10.36233/0372-9311-342.

20. Bloom M.B., Perry-Lalley D., Robbins P.F., Li Y., el-Gamil M., Rosenberg S.A., Yang J.C. Identification of tyrosinase-related protein 2 as a tumor rejection antigen for the B16 melanoma. J Exp Med. 1997; 185(3): 453–9. doi: 10.1084/jem.185.3.453.

21. Пономарев А.В., Рудакова А.А., Соколова З.А., Барышникова М.А., Косоруков В.С. Влияние Poly(I:C) и меланомы В16-F10 на иммунофенотип клеток селезенки мышей. Российский биотерапевтический журнал 2021; 20(4): 51–8. doi: 10.17650/1726-9784-2021-20-4-51-58.

22. Castle J.C., Kreiter S., Diekmann J., Lower M., van de Roemer N., de Graaf J., Selmi A., Diken M., Boegel S., Paret C., Koslowski M., Kuhn A.N., Britten C.M., Huber C., Tureci O., Sahin U. Exploiting the mutanome for tumor vaccination. Cancer Res. 2012; 72(5): 1081–91. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-11-3722.

23. Lam H., McNeil L.K., Starobinets H., Cohen R.B., Twardowski P., Johnson M.L., Gillison M.L., Stein M.N., Vaishampayan U.N., DeCillis A.P., Foti J.J., Vemulapalli V., Tjon E., Ferber K., DeOliveira D.B., Broom W., Agnihotri P., Jaffee E.M., Wong K.K., Drake C.G., Carroll P.M., Davis T.A., Flechtner J.B. An Empirical Antigen Selection Method Identifies Neoantigens That Either Elicit Broad Antitumor T-cell Responses or Drive Tumor Growth. Cancer Discov. 2021; 11(3): 696–713. doi: 10.1158/2159-8290.CD-20-0377.

24. Heil F., Hemmi H., Hochrein H., Kirschning C., Akira S., Lipford G., Wagner H., Bauer S. Species-specific recognition of single-stranded RNA via toll-like receptor 7 and 8. Science. 2004; 303(5663): 1526–9. doi: 10.1126/science.1093620.

25. Levine A.S., Levy H.B. Phase I-II trials of poly IC stabilized with poly-L-lysine. Cancer Treat Rep. 1978; 62(11): 1907–12.

26. Takeda Y., Kataoka K., Yamagishi J., Ogawa S., Seya T., Matsumoto M. A TLR3-Specific Adjuvant Relieves Innate Resistance to PD-L1 Blockade without Cytokine Toxicity in Tumor Vaccine Immunotherapy. Cell Rep. 2017; 19(9): 1874–87. doi: 10.1016/j.celrep.2017.05.015.

27. Cossarizza A., Chang H.-D., Radbruch A. et al. Guidelines for the use of flow cytometry and cell sorting in immunological studies (second edition). Eur J Immunol. 2019; 49(10): 1457–973. doi: 10.1002/eji.201970107.

28. Bahl K., Hüebner A., Davis R.J., Welsh R.M. Analysis of apoptosis of memory T cells and dendritic cells during the early stages of viral infection or exposure to toll-like receptor agonists. J Virol. 2010; 84(10): 4866–77. doi: 10.1128/JVI.02571-09.

29. Tough D.F., Borrow P., Sprent J. Induction of bystander T cell proliferation by viruses and type I interferon in vivo. Science. 1996; 272(5270): 1947–50. doi: 10.1126/science.272.5270.1947.

30. Bardhan K., Anagnostou T., Boussiotis V.A. The PD1:PD-L1/2 Pathway from Discovery to Clinical Implementation Front Immunol. 2016; 7: 550. doi: 10.3389/fimmu.2016.00550.

31. Kythreotou A., Siddique A., Mauri F.A. Bower M., Pinato D.J. PD-L1. J Clin Pathol. 2018; 71(3): 189–94. doi: 10.1136/jclinpath-2017-204853.

32. Kinter A.L., Godbout E.J., McNally J.P. Sereti I., Roby G.A., O’Shea M.A., Fauci A.S. The common gamma-chain cytokines IL-2, IL-7, IL-15, and IL-21 induce the expression of programmed death-1 and its ligands. J Immunol. 2008; 181(10): 6738–46. doi: 10.4049/jimmunol.181.10.6738.

33. Cibrián D., Sánchez-Madrid F. CD69: from activation marker to metabolic gatekeeper. Eur J Immunol. 2017; 47(6): 946–53. doi: 10.1002/eji.201646837.

34. Testi R., Phillips J.H., Lanier L.L. T cell activation via Leu-23 (CD69). J Immunol. 1989; 143(4): 1123–8.

35. Esplugues E., Sancho D., Vega-Ramos J., Martínez C., Syrbe U., Hamann A., Engel P., Sánchez-Madrid F., Lauzurica P. Enhanced antitumor immunity in mice deficient in CD69. J Exp Med. 2003; 197(9): 1093–106. doi: 10.1084/jem.20021337.

36. Radulovic K., Manta C., Rossini V., Holzmann K., Kestler H.A., Wegenka U.M., Nakayama T., Niess J.H. CD69 regulates type I IFNinduced tolerogenic signals to mucosal CD4 T cells that attenuate their colitogenic potential. J Immunol. 2012; 188(4): 2001–13. doi: 10.4049/jimmunol.1100765.

37. Shiow L.R., Rosen D.B., Brdicková N., Xu Y., An J., Lanier L.L., Cyster J.G., Matloubian M. CD69 acts downstream of interferon-alpha/beta to inhibit S1P1 and lymphocyte egress from lymphoid organs. Nature. 2006; 440(7083): 540–4. doi: 10.1038/nature04606.

38. Walzer T., Bléry M., Chaix J., Fuseri N., Chasson L., Robbins S.H., Jaeger S., André P., Gauthier L., Daniel L., Chemin K., Morel Y., Dalod M., Imbert J., Pierres M., Moretta A., Romagné F., Vivier E. Identification, activation, and selective in vivo ablation of mouse NK cells via NKp46. Proc Natl Acad Sci USA. 2007; 104(9): 3384–9. doi: 10.1073/pnas.0609692104.