Способность искусственных антигенных конструкций, содержащих эпитопы белков, ассоциированных с меланомой, стимулировать цитотоксическую активность мононуклеарных клеток периферической крови в отношении клеток меланомы

Цель исследования – оценить способность ДНК-конструкций pMEL-TCI и pMEL-A0201, кодирующих искусственные полиэпитопные антигены меланомы, стимулировать противоопухолевый ответ в системе индукции Т-клеточного ответа ex vivo. материал и методы. Изучение цитотоксической активности проводилось в системе индукции Т-клеточного ответа ex vivo с использованием мононуклеарных клеток (МНК) периферической крови HLA-A*02:01 позитивных доноров. Цитотоксическую активность оценивали двумя методами: 1) по способности МНК, стимулированных дендритными клетками, трансфицированными плазмидами pMEL-TCI и pMEL-A0201, вызывать лизис клеток меланомы человека линии Mel Is, а также 2) по уровню их гранзим-продуцирующей активности. В качестве положительного контроля использовалась рекомбинантная плазмида, кодирующая полноразмерный антиген клеток меланомы MART-1. Результаты. Полученные результаты показали, что дендритные клетки HLA-A*02:01+ доноров, трансфицированные плазмидными конструкциями pMel-A0201 и pMel-TCI, стимулировали цитотоксическую активность аутологичных МНК в отношении клеток меланомы Mel Is. Как по эффективности индукции цитотоксического ответа, так и по уровню стимуляции продукции гранзима B аллелеспецифическая конструкция достоверно превзошла конструкцию, кодирующую полноразмерный белок MART1. заключение. ДНК-вакцинные конструкции, кодирующие искусственные полипептиды, составленные из эпитопов опухолевых антигенов, способны стимулировать противоопухолевый цитотоксический ответ. Данный подход может послужить основой для разработки новых способов иммунотерапии онкологических заболеваний.

меланома, ДНк-вакцинные конструкции, т-клеточные эпитопы, полиэпитопные антигены, цитотоксические т-лимфоциты, меланома кожи, иммуногены, цитотоксическая активность, иммунный ответ

1. Siegel R.L., Miller K.D., Jemal A. Cancer Statistics, 2018. CA Cancer J Clin. 2018 Jan; 68 (1): 7–30. doi: 10.3322/caac.21442.

2. Halama N., Zoernig I., Jaeger D. Advanced malignant melanoma: immunologic and multimodal therapeutic strategies. J Oncol. 2010; 2010: 689893. doi: 10.1155/2010/689893.

3. Pandolfi F., Cianci R., Lolli S., Dunn I.S., Newton E.E., Haggerty T.J., Boyle L.A., Kurnick J.T. Strategies to overcome obstacles to successful immunotherapy of melanoma. Int J Immunopathol Pharmacol. 2008 Jul‐ Sep; 21 (3): 493–500.

4. Parmiani G. Melanoma antigens and their recognition by T cells. Keio J Med. 2001 Jun; 50 (2): 86–90.

5. Denapoli P.M., Zanetti B.F., dos Santos A.A., de Moraes J.Z., Han S.W. Preventive DNA vaccination against CEA‐expressing tumors with anti‐idiotypic scFv6. C4 DNA in CEA‐expressing transgenic mice. Cancer Immunol Immunother. 2017 Mar; 66 (3): 333–342. doi: 10.1007/ s00262‐016‐1940‐4.

6. Antonets D.V., Bazhan S.I. PolyCTLDesigner: a computational tool for constructing polyepitope T‐cell antigens. BMC Res Notes. 2013 Oct 10; 6: 407. doi: 10.1186/1756‐0500‐6‐407.

7. Antonets D., Maksyutov A. TEpredict: software for T‐cell epitope prediction. Mol Biol (Mosk). 2010 Jan‐Feb; 44 (1): 1309.

8. Боробова Е.А., Антонец Д.В., Старостина Е.В., Смирнова О.Ю., Щербаков Д.Н., Волкова О.Ю., Орешкова С.Ф., Карпенко Л.И., Ильичев А.А., Бажан С.И. Кандидаты ДНК‐вакцины против меланомы: дизайн, конструирование и оценка экспрессии целевых генов в эу‐ кариотических клетках. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: биология, клиническая медицина. 2012; 10 (5): 23–30. [Borobova E.A., Antonets D.V., Starostina E.V., Smirnova O.Yu., Scherbakov D.N., Volkova O.Yu., Oreshkova S.F., Karpenko L.I., Ilyichev A.A., Bazhan S.I. Candidates of DNA vaccine against melanoma: design, engineering and estimating the expression of target genes in eukaryotic cells. Vestnik NGU. Seriya: Biologiya, klinicheskaya meditsina. 2012; 10 (5): 23–30. (in Russian)].

9. R Development Core Team. R: A language and environment for statistical computing [Internet]. URL: https://www.R‐project.org. (cited: 06.08.2018).

10. Villalobos A., Welch M., Minshull J. In silico design of func‐ tional DNA constructs. Methods Mol Biol. 2012; 852: 197–213. doi: 10.1007/978‐1‐61779‐564‐0_15.

11. Bazhan S.I., Belavin P.A., Seregin S.V., Danilyuk N.K., Babkina I.N., Karpenko L.I., Nekrasova N.A., Lebedev L.R., Ignatyev G.M., Agafonov A.P., Poryvaeva V.A., Aborneva I.V., Ilyichev A.A. Designing and engineering of DNA‐vaccine construction encoding multiple CTL‐epitopes of major HIV‐1 antigens. Vaccine. 2004 Apr 16; 22 (13–14): 1672–82. doi: 10.1016/j.vaccine.2003.09.048.

12. Berzofsky J., Berkower I. Novel approaches to peptide and en‐ gineered protein vaccines for HIV using defined epitopes: advances in 19941995. AIDS. 1995; 9 Suppl A: S143–57.

13. Cardinaud S., Bouziat R., Rohrlich P.S., Tourdot S., Weiss L., Langlade-Demoyen P., Burgevin A., Fiorentino S., van Endert P., Lemonnier F.A. Design of a HIV‐1‐derived HLA‐B07. 02‐restricted poly‐ epitope construct. AIDS. 2009 Sep 24; 23 (15): 1945–54. doi: 10.1097/ QAD.0b013e32832fae88.

14. Iglesias M.C., Mollier K., Beignon A.S., Souque P., Adotevi O., Lemonnier F., Charneau P. Lentiviral vectors encoding HIV‐1 polyepitopes induce broad CTL responses in vivo. Molr Ther. 2007; 15 (6): 1203–10. doi: 10.1038/sj.mt.6300135.

15. Tine J.A., Firat H., Payne A., Russo G., Davis S.W., Tartaglia J., Lemonnier F.A., Demoyen P.L., Moingeon P. Enhanced multiepitope‐based vaccines elicit CD8+ cytotoxic T cells against both immunodominant and cryptic epitopes. Vaccine. 2005; 23 (8): 1085–91. doi: 10.1016/j. vaccine.2003.01.001.

16. Woodberry T., Gardner J., Mateo L., Eisen D., Medveczky J., Ramshaw I.A., Thomson S.A., Ffrench R.A., Elliott S.L., Firat H., Lemonnier F.A., Suhrbier A. Immunogenicity of a human immunodeficiency virus (HIV)polytopevaccinecontainingmultipleHLAA2HIVCD8+cytotoxic T‐cell epitopes. J Virol. 1999; 73 (7): 5320–5.