Исследование онколитического потенциала вакцинных штаммов вирусов желтой лихорадки и клещевого энцефалита в отношении клеточных линий глиобластом и карцином поджелудочной железы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Флавивирусы имеют потенциал в терапии глиобластом при использовании безопасных для человека штаммов или в качестве системы доставки противоопухолевых агентов.

Цель. Исследование чувствительности клеточных линий глиобластом и карцином поджелудочной железы к вакцинным штаммам вирусов желтой лихорадки (ВЖЛ) и клещевого энцефалита (ВКЭ).

Материалы и методы. Исследовали клеточные линии глиобластомы GL-6, T98G, LN-229, карциномы поджелудочной железы MIA PaСa-2 и протоковой карциномы поджелудочной железы человека PANC-1. Использовали следующие вирусные штаммы: штамм 17D ВЖЛ, штамм Софьин ВКЭ. Количественное определение вирусов проводили методом бляшкообразования и полимеразной цепной реакции. Определение чувствительности клеток к вирусам выполняли с помощью МТТ-теста.

Результаты. Показано, что штамм 17D ВЖЛ оказывал онколитическое действие на опухолевые клетки карциномы поджелудочной железы MIA Paca-2 и имел ограниченный эффект в отношении протоковой карциномы поджелудочной железы PANC-1. В отношении клеточных линий глиобластом (LN229, GL6, T98G) вирус не оказывал онколитического действия, концентрация вирусной РНК в культуральной среде снижалась. Штамм Софьин ВКЭ вызывал менее выраженное цитопатическое действие в культуре клеток MIA Paca-2 и PANC-1 и не оказывал онколитического действия на клеточных линиях глиобластом (LN229, T98G и GL6), хотя репродукция вируса в этих культурах продолжалась. Для глиобластомы GL6 концентрация вирусной РНК в культуральной среде сохранялась на уровне 1 × 109 ГЭ/мл в течение 13 сут после заражения, а в случае LN229 концентрация вирусной РНК возрастала с 1 × 109 до 1 × 1010 ГЭ/мл.

Заключение. Поведение опухоли в макроорганизме сложнее, чем in vitro, поэтому целесообразно продолжить изучение противоопухолевых онколитических и иммуномодулирующих эффектов штаммов 17D ВЖЛ и Софьин ВКЭ на моделях in vivo.

Об авторах

Алина Сергеевна Назаренко

ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита)

Email: nazarenko_as@chumakovs.su
ORCID iD: 0000-0002-7322-8730

младший научный сотрудник лаборатории клещевых энцефалитов и других вирусных энцефалитов ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита), Москва, Россия

Россия, 108819, г. Москва

Юлия Константиновна Бирюкова

ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита)

Автор, ответственный за переписку.
Email: biryukova_jk@chumakovs.su
ORCID iD: 0000-0002-5804-4001

канд. биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории клещевых энцефалитов и других вирусных энцефалитов ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита), Москва, Россия

Россия, 108819, г. Москва

Екатерина Олеговна Орлова

ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита)

Email: orlova_ea@chumakovs.su
ORCID iD: 0009-0009-4175-0493

младший научный сотрудник лаборатории клещевых энцефалитов и других вирусных энцефалитов ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита), Москва, Россия

Россия, 108819, г. Москва

Кирилл Николаевич Трачук

ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита)

Email: trachuk_kn@chumakovs.su
ORCID iD: 0000-0002-2061-0274

младший научный сотрудник лаборатории клещевых энцефалитов и других вирусных энцефалитов ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита), Москва, Россия

Россия, 108819, г. Москва

Алла Леонидовна Иванова

ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита)

Email: ivanova_al@chumakovs.su
ORCID iD: 0009-0002-3086-0581

канд. биол. наук, микробиолог отделения энцефалитной вакцины ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита), Москва, Россия

Россия, 108819, г. Москва

Алла Владимировна Белякова

ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита)

Email: belyakova_av@chumakovs.su
ORCID iD: 0000-0003-4363-6394

канд. биол. наук, ученый секретарь ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита), Москва, Россия

Россия, 108819, г. Москва

Николай Борисович Пестов

ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита)

Email: nayeoff@yahoo.com
ORCID iD: 0000-0002-9973-0120

канд. хим. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории клещевых энцефалитов и других вирусных энцефалитов ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита), Москва, Россия

Россия, 108819, г. Москва

Михаил Фридрихович Ворович

ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита); Институт трансляционной медицины и биотехнологии ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

Email: vorovich_mf@chumakovs.su
ORCID iD: 0000-0002-7367-6357

канд. биол. наук, заведующий отделением энцефалитной вакцины и ведущий научный сотрудник лаборатории клещевых энцефалитов и других вирусных энцефалитов ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита), Москва, Россия

108819, г. Москва; 119048, г. Москва

Айдар Айратович Ишмухаметов

ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита); Институт трансляционной медицины и биотехнологии ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

Email: ishmukhametov@chumakovs.su
ORCID iD: 0000-0001-6130-4145

академик РАН, генеральный директор ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита), Москва, Россия

Россия, 108819, г. Москва; 119048, г. Москва

Надежда Mихайловна Колясникова

ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита)

Email: kolyasnikova_nm@chumakovs.su
ORCID iD: 0000-0002-9934-2582

д-р мед. наук, заведующая лабораторией клещевых энцефалитов и других вирусных энцефалитов ФГАНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита), Москва, Россия

Россия, 108819, г. Москва

Список литературы

  1. Клаан Н.К., Акиньшина Л.П., Пронина Т.А. Онколитические вирусы в терапии злокачественных новообразований. Российский биотерапевтический журнал. 2018; 17(4): 6–19. https://doi.org/10.17650/1726-9784-2018-17-4-6-19 https://elibrary.ru/ysbnsh
  2. Li K., Zhao Y., Hu X., Jiao J., Wang W., Yao H. Advances in the clinical development of oncolytic viruses. Am. J. Transl. Res. 2022; 14(6): 4192–206.
  3. Macedo N., Miller D.M., Haq R., Kaufman H.L. Clinical landscape of oncolytic virus research in 2020. J. Immunother. Cancer. 2020; 8(2): e001486. https://doi.org/10.1136/jitc-2020-001486
  4. Kolyasnikova N.M., Pestov N.B., Sanchez-Pimentel J.P., Barlev N.A., Ishmukhametov A.A. Anti-cancer virotherapy in Russia: lessons from the past, current challenges and prospects for the future. Curr. Pharm. Biotechnol. 2023; 24(2): 266–78. https://doi.org/10.2174/1389201023666220516121813
  5. Tsypkin L.B., Voroshilova M.K., Goryunova A.G., Lavrova I.K., Koroleva G.A. The morphology of tumors of the human gastrointestinal tract in short-term organ culture and the reaction of these tumors to infection with poliovirus. Cancer. 1976; 38(4): 1796–806. https://doi.org/10.1002/1097-0142(197610)38:4%3C1796::aid-cncr2820380457%3E3.0.co;2-y
  6. Voroshilova M.K., Goryuniva A.G., Gorbachkov E.A., Chumakov P.M., Oganian T.G., Kodkind G.H. Studies on Cellular Immunity of Oncology Patients in the Process of Asymptomic Enteroviral Infection. Riga: Zinātne; 1977: 17–20.
  7. Voroshilova M.K., Vaganova N.T. Treatment of Patients with Gastro-Intestinal Tract Tumors with Live Enteroviral Vaccines. Riga: Zinātne; 1969.
  8. Соболева А.В., Липатова А.В., Кочетков Д.В., Чумаков П.М. Изменения чувствительности клеток глиобластом человека к онколитическим энтеровирусам при пассировании в культуре. Вестник Российского государственного медицинского университета. 2018; (2): 40–4. https://doi.org/10.24075/vrgmu.2018.025 https://elibrary.ru/xttuyx
  9. Сосновцева А.О., Желтухин А.О., Липатова А.В., Чумаков П.М., Чехонин В.П. Исследование онколитической активности вакцинного штамма полиовируса 3-го типа на модели клеток глиомы крыс. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2019; 167(1): 120–4. https://elibrary.ru/yqxlbb
  10. Желтухин А.О., Соболева А.В., Сосновцева А.О., Ле Т.Х., Ильинская Г.В., Кочетков Д.В. и др. Энтеровирусы человека проявляют избирательную онколитическую активность на модели ксенотрансплантатов мультиформной глиобластомы человека в иммунодефицитных мышах. Вестник Российского государственного медицинского университета. 2018; (2): 45–51. https://doi.org/10.24075/vrgmu.2018.026 https://elibrary.ru/xttuzf
  11. Stepanenko A.A., Sosnovtseva A.O., Valikhov M.P., Chekhonin V.P. A new insight into aggregation of oncolytic adenovirus Ad5-delta-24-RGD during CsCl gradient ultracentrifugation. Sci. Rep. 2021; 11(1): 16088. https://doi.org/10.1038/s41598-021-94573-y
  12. Romanenko M.V., Dolgova E.V., Osipov I.D., Ritter G.S., Sizova M.S., Proskurina A.S., et al. Oncolytic effect of adenoviruses serotypes 5 and 6 against U87 glioblastoma cancer stem cells. Anticancer Res. 2019; 39(11): 6073–86. https://doi.org/10.21873/anticanres.13815
  13. Святченко В.А., Тарасова М.В., Нетесов С.В., Чумаков П.М. Онколитические аденовирусы в терапии злокачественных новообразований: современное состояние и перспективы. Молекулярная биология. 2012; 46(4): 556. https://elibrary.ru/nmmpjy
  14. Вдовиченко Г.В., Радаева И.Ф., Сергеев А.А., Колокольцова Т.Д., Нечаева Е.А., Ильина Т.В. и др. Создание банков перевиваемой культуры клеток 293 для производства антиракового вирусного лечебного препарата «Канцеролизин». Биотехнология. 2006; (1): 62–7. https://elibrary.ru/ibpdar
  15. Вдовиченко Г.В., Петрищенко В.А., Сергеев А.А., Ким И.И., Фатюхина О.Е., Шишкина Л.Н. и др. Доклинические исследования противоракового лечебного аденовирусного препарата канцеролизин. Вопросы вирусологии. 2006; 51(6): 39–42. https://elibrary.ru/hylfpr
  16. Вдовиченко Г.В., Петрищенко В.А., Сергеев А.А., Ким И.И., Фатюхина О.Е., Шишкина Л.Н. и др. Изучение реактогенности, безопасности и специфической активности противоракового лечебного препарата «Канцеролизин» на животных. Биотехнология. 2006; (2): 66–72. https://elibrary.ru/ibpdgv
  17. Бауэр Т.В., Трегубчак Т.В., Максютов А.З., Таранов О.С., Соловьева О.И., Разумов И.А. и др. Рекомбинантный вирус осповакцины, перспективный для лечения меланомы. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2020; 38(2): 90–8. https://doi.org/10.17116/molgen20203802190 https://elibrary.ru/aclyje
  18. Nazarenko A.S., Vorovitch M.F., Biryukova Y.K., Pestov N.B., Orlova E.A., Barlev N.A., et al. Flaviviruses in antitumor therapy. Viruses. 2023; 15(10): 1973. https://doi.org/10.3390/v15101973
  19. Lemos de Matos A., Franco L.S., McFadden G. Oncolytic viruses and the immune system: the dynamic duo. Mol. Ther. Methods Clin. Dev. 2020; 17: 349–58. https://doi.org/10.1016/j.omtm.2020.01.001
  20. Postler T.S., Beer M., Blitvich B.J., Bukh J., de Lamballerie X., Drexler J.F., et al. Renaming of the genus flavivirus to orthoflavivirus and extension of binomial species names within the family flaviviridae. Arch. Virol. 2023; 168(9): 224. https://doi.org/10.1007/s00705-023-05835-1
  21. Zhu Z., Gorman M.J., McKenzie L.D., Chai J.N., Hubert C.G., Prager B.C., et al. Zika virus has oncolytic activity against glioblastoma stem cells. J. Exp. Med. 2017; 214(10): 2843–57. https://doi.org/10.1084/jem.20171093
  22. Святченко В.А., Разумов И.А., Протопопова Е.В., Демина А.В., Соловьева О.И., Завьялов Е.Л. и др. Вирус Зика обладает онколитической активностью в отношении клеток U87 глиобластомы человека. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019; 22(8): 1040–5. https://doi.org/10.18699/VJ18.448 https://elibrary.ru/yqnnul
  23. Monath T.P., Vasconcelos P.F. Yellow fever. J. Clin. Virol. 2015; 64: 160–73. https://doi.org/10.1016/j.jcv.2014.08.030
  24. Zhu X., Fan C., Xiong Z., Chen M., Li Z., Tao T., et al. Development and application of oncolytic viruses as the nemesis of tumor cells. Front. Microbiol. 2023; 14: 1188526. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1188526
  25. Aznar M.A., Molina C., Teijeira A., Rodriguez I., Azpilikueta A., Garasa S., et al. Repurposing the yellow fever vaccine for intratumoral immunotherapy. EMBO Mol. Med. 2020; 12(1): e10375. https://doi.org/10.15252/emmm.201910375
  26. Левкович Е.Н., Карпович Л.Г. Сравнительное изучение вирусов группы клещевого энцефалита в культурах клеток HeLa. Вопросы вирусологии. 1960; (5): 30–9.
  27. Левкович Е.Н., Сергеева Г.И. Ингибирующее действие вирусов комплекса клещевого энцефалита, обладающих различной нейровирулентностью, на опухоли мышей in vivo. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1967; 64(8): 88–91.
  28. Сергеева Г.И., Левкович Е.Н. Изучение особенностей размножения в опухолевых клетках in vitro и in vivo отдельных вирусов комплекса клещевого энцефалита, обладающих различной степенью нейровирулентности. Вопросы вирусологии. 1966; 11(5): 539–45.
  29. Koudan E.V., Gryadunova A.A., Karalkin P.A., Korneva J.V., Meteleva N.Y., Babichenko I.I., et al. Multiparametric analysis of tissue spheroids fabricated from different types of cells. Biotechnol. J. 2020; 15(5): 1900217. https://doi.org/10.1002/biot.201900217
  30. Dutta S.K., Langenburg T. A perspective on current flavivirus vaccine development: a brief review. Viruses. 2023; 15(4): 860. https://doi.org/10.3390/v15040860
  31. Lindquist L., Vapalahti O. Tick-borne encephalitis. Lancet. 2008; 371(9627): 1861–71. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(08)60800-4
  32. Moore A.E. The destructive effect of the virus of Russian Far East encephalitis on the transplantable mouse sarcoma 180. Cancer. 1949; 2(3): 525–34. https://doi.org/10.1002/1097-0142(194905)2:3%3C525::aid-cncr2820020317%3E3.0.co;2-o
  33. Moore A.E. Inhibition of growth of five transplantable mouse tumors by the virus of Russian Far East encephalitis. Cancer. 1951; 4(2): 375–82. https://doi.org/10.1002/1097-0142(195103)4:2%3C375::aid-cncr2820040227%3E3.0.co;2-a
  34. Chiantore M.V., Mangino G., Zangrillo M.S., Iuliano M., Affabris E., Fiorucci G., et al. Role of the Microenvironment in tumourigenesis: focus on virus-induced tumors. Curr. Med. Chem. 2015; 22(8): 958–74. https://doi.org/10.2174/0929867322666141212121751
  35. Gál P., Varinská L., Fáber L., Novák Š., Szabo P., Mitrengová P., et al. How signaling molecules regulate tumor microenvironment: parallels to wound repair. Molecules. 2017; 22(11): 1818. https://doi.org/10.3390/molecules22111818
  36. Lipatova A.V., Soboleva A.V., Gorshkov V.A., Bubis J.A., Solovyeva E.M., Krasnov G.S., et al. Multi-omics analysis of glioblastoma cells’ sensitivity to oncolytic viruses. Cancers (Basel). 2021; 13(21): 5268. https://doi.org/10.3390/cancers13215268
  37. Moerdyk-Schauwecker M., Shah N.R., Murphy A.M., Hastie E., Mukherjee P., Grdzelishvili V.Z. Resistance of pancreatic cancer cells to oncolytic vesicular stomatitis virus: role of type I interferon signaling. Virology. 2013; 436(1): 221–34. https://doi.org/10.1016/j.virol.2012.11.014
  38. Sakai T., Mashima H., Yamada Y., Goto T., Sato W., Dohmen T., et al. The roles of interferon regulatory factors 1 and 2 in the progression of human pancreatic cancer. Pancreas. 2014; 43(6): 909–16. https://doi.org/10.1097/mpa.0000000000000116

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Чувствительность клеточных линий глиобластом GL6, LN-229, T98G, карциномы поджелудочной железы MIA Paca-2 и протоковой карциномы поджелудочной железы PANC-1 к штамму 17D ВЖЛ (панель а) и штамму Софьин ВКЭ (панель б) в зависимости от титра вируса при заражении по результатам оценки доли выживших клеток с помощью МТТ-теста на 5-е сутки после инфицирования. Фотографии клеток MIA Paca-2. Ув. ×100. а(1) – контрольной лунки, монослой сохранен; а(2) – инфицированной, полный клеточный лизис.

Скачать (283KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изменение концентрации вирусной РНК в культуральной среде при инфицировании (0-е сутки) глиобластом GL6, LN-229, T98G штаммом 17D ВЖЛ на 3, 5, 7, 10, 13-е сутки эксперимента.

Скачать (274KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изменение концентрации вирусной РНК в культуральной среде при инфицировании (0-е сутки) глиобластом GL6, LN-229, T98G штаммом Софьин ВКЭ на 3, 5, 7,10, 13-е сутки эксперимента.

Скачать (266KB)
Метаданные
5. Риc. 4. Оценка ЦПД штамма 17D ВЖЛ с помощью тканевых сфероидов на культуре клеток MIA Paca-2. На фотографии вид сфероидов на 3-и сутки. Контроль – не инфицированный сфероид панель (а) и после инфицирования титром 106 БОЕ/мл штаммом 17D ВЖЛ – панель (б). Ув. ×40.

Скачать (713KB)
Метаданные

© Назаренко А.С., Бирюкова Ю.К., Орлова Е.О., Трачук К.Н., Иванова А.Л., Белякова А.В., Пестов Н.Б., Ворович М.Ф., Ишмухаметов А.А., Колясникова Н.M., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».