POLYCOMPONENT VACCINE IMMUNOVAC-VP-4 AND IMMUNOTHERAPEUTIC CONCEPT OF ITS USE FOR THE PREVENTION AND TREATMENT OF DISEASES CAUSED BY OPPORTUNISTIC MICROORGANISMS

Full Text

ВВЕДЕНИЕ
Роль условно патогенной микрофлоры в патологии человека возрастает, что
связано с трудностями терапии и профилактики этих заболеваний, обусловленных
полиэтиологичностью возбудителей и их резистентностью к применяемым хими-
опрепаратам. Эти факторы практически исключают возможность использования
средств специфической профилактики, направленных против отдельных возбуди-
телей, и обосновывают необходимость разработки новых подходов к управлению
эпидемическими процессами, вызываемыми условно патогенными микроорганиз-
мами.
За последние десятилетия достигнут значительный прорыв в исследовани-
ях клеточных и молекулярных механизмов иммунитета. Пересмотрены основные
представления о роли врожденного иммунитета в реализации резистентности к
широкому кругу патогенов, активации адаптивного иммунитета. Установлено, что
некоторые бактериальные антигены (липополисахарид, пептидогликан, белковые
антигены клеточной стенки и др.) могут быть одним из инструментов программи-
рования и коррекции врожденного иммунитета [1, 13]. Не менее важное значение
имеют и современные представления о роли бактериальных антигенов в лечении
аллергических заболеваний, основанные на признании ведущей роли иммунных
механизмов в патогенезе атопии [10, 15]. Установлена важная роль нарушений в
системе врожденного иммунитета, приводящих к формированию IgE-опосредован-
ных аллергических реакций. Особенностью такого генотипа является поляризация
иммунного ответа по Th2-типу, что сопровождается снижением содержания Th1
лимфоцитов, снижением синтеза интерферона и его ингибирующего действия на
образование IgE.
Достижения иммунологической науки открывают значительные возможности
для исследования клеточных и молекулярных механизмов иммунитета. Это, в пер-
вую очередь, относится к получению новых знаний о роли врожденного иммунитета
в реализации резистентности к широкому кругу патогенов и программированию пу-
ти формирования адаптивного иммунитета. Важнейшую роль в осуществлении этих
функций врожденного иммунитета играет структура первичного распознавания
каждого патогена, что происходит под действием образраспознающих рецепторов
(PRRs). Среди PRRs наибольшее внимание исследователей привлекают Toll-подоб-
ные рецепторы (TLRs), экспрессируемые эффекторами врожденного иммунитета.
После связывания с лигандами TLRs взаимодействуют с клеточными адаптерными
молекулами и запускают каскад передачи сигнала Т-лимфоцитам. Важными элемен-
тами механизма действия бактериальных лигандов является усиление пролиферации
и функциональной активности клеток эффекторов иммунитета. Эффекторные ме-
ханизмы многофакторны, но ключевыми элементами являются дендритные клетки
(DC) и естественные киллеры (NК). DC обеспечивают распознавание, процессинг
патогенов и антигенное представление их в контексте молекул главного комплекса
гистосовместимости (MHC) Т-лимфоцитам. Для осуществления этих функций DC
продуцируют цитокины, костимулирующие адгезивные молекулы и молекулы анти-
ген представления. При выполнении этих функций DС обеспечивают взаимосвязь
врожденного и приобретенного иммунитета и программируют поляризацию Т-лим-
фоцитов по Th1 или Th2-типу [14, 15].
Разработанная в НИИВС им. И.И.Мечникова поликомпонентная вакцина
Иммуновак-ВП-4 содержит большой набор PAMP, являющихся лигандами для
TLRs. Антигены этиологически значимых условно патогенных микроорганизмов,
входящие в состав Иммуновак-ВП-4, обладают способностью активировать ключе-
вые эффекторы врожденного иммунитета и внутри- и межвидовую перекрестную
протективную активность. Эти качества обеспечивают возможность формирования
защиты от полиэтиологичного комплекса респираторных заболеваний (ОРЗ), вос-
палительных заболеваний различной локализации и оказывать положительное вли-
яние на течение аллергических заболеваний.
Цель исследования: анализ экспериментальных данных и результатов многолет-
них клинических исследований иммунотерапевтической и иммунопрофилактичес-
кой эффективности поликомпонентной вакцины Иммуновак-ВП-4.
МАТ Е Р И А Л Ы И М Е Т О Д Ы
Поликомпонентная вакцина Иммуновак-ВП-4 содержит в своем составе анти-
гены Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris, Escherichia coli, Staphylococcus aureus в
виде липополисахарида, ассоциированного с белком наружной мембраны указан-
ных трех грамотрицательных микроорганизмов, а также тейхоевых кислот, пепти-
догликана и белковых антигенов Staphylococcus aureus. Для получения вакцины
селекционированы наиболее иммуногенные штаммы указанных видов условно
патогенных бактерий, антигены которых обладали широкой внутри- и межвидовой
перекрестной протективной активностью. Для выделения антигенов использова-
ны щадящие методы выделения антигенов, позволяющие в максимальной степени
сохранить их нативную структуру. Вакцина разрешена к применению в практике
здравоохранения Министерством здравоохранения и социального развития РФ
для назально-подкожного и назально-перорального применения (регистрационное
удостоверение от 24.02.2010).
Протективную активность Иммуновак-ВП-4 оценивали в опытах активной
защиты мышей от вирулентных штаммов бактерий и вирусов. Иммунологические
показатели определяли по морфофункциональным критериям, присущим имму-
нокомпетентным клеткам, а также с помощью метода проточной цитометрии при
использовании диагностических моноклональных антител к цитокинам, Толл-по-
добным рецепторам, поверхностным молекулам дендритных клеток и лимфоцитов.
Клинический эффект Иммуновак-ВП-4 оценивали при хронических воспалитель-
ных и аллергических заболеваниях, а также при профилактике острых респираторых
заболеваний в детских организованных коллективах.
Р Е З У Л ЬТАТ Ы И О Б С У Ж Д Е Н И Е
В проведенных экспериментах на мышах выявлено, что под действием
Иммуновак-ВП-4 значительно увеличивалось количество экспрессирующих TLR2,
TLR4 и TLR9 при разных методах введения вакцины [1, 3]. Прибавление Иммуновак-
ВП-4 в среду культивирования DC приводило к их созреванию, что сопровождалось
синтезом цитокинов (IL-1β , IL-6, IFNγ, IL-12); повышением количества клеток,
экспрессирующих молекулы CD40, CD80,CD86, CD83 и МНСI и МНСII. При вак-
цинации мышей Иммуновак-ВП-4 в крови мышей увеличивалось содержание IL1β,
IL-6, IL-10, IL-12, IFNγ. Также показано, что Иммуновак-ВП-4 усиливала пролифе-
рацию и цитотоксическое действие NK-клеток [1].
Наряду с исследованиями механизма иммунитета, осуществленного на молеку-
лярно-клеточном уровне, были поставлены опыты по определению протективной ак-
тивности Иммуновак-ВП-4 при заражении мышей различными условно патогенны-
ми возбудителями. В табл. 1 обобщены результаты исследований по защите от восьми
бактериальных и двух вирусных возбудителей. Во всех опытах количество выживших
после заражения летальными дозами мышей значительно отличалось от неприви-
того контроля. Приведенные данные подтверждают, что однократная вакцинация
Иммуновак-ВП-4 создает протективный эффект от широкого круга патогенов.
Таким образом, экспериментальные исследования показали, что Иммуновак-
ВП-4 является мощным индуктором эффекторов врожденного иммунитета: вы-
зывает значительную экспрессию TLRs—2, 4, 9; стимулирует DC к созреванию и
экспрессии костимулирующих молекул и антигенпрезентирующих молекул CD40,
CD80, CD86,CD83, МНСI, МНСII и цитокинов ТNFα, IL1β , IL-6, IL-10, IL-12,
IFNγ; способствует повышению цитокинов в крови иммунизированных мышей
(IL1β , IL-6, IL-10, IL-12, IFNγ); программирует дифференцировку Т-лимфоцитов
по Th1-пути; повышает цитоксичность NK-клеток; обладает широкой перекрест-
ной протективной активностью в отношении условно патогенных возбудителей.
В ходе ограниченных и государственных испытаний установлена способность
Иммуновак-ВП-4 обеспечивать клинический эффект у детей и взрослых при острых
и хронических полиэтиологичных респираторных заболеваниях, повышать эффек-
тивность базисного лечения гнойно-воспалительных заболеваний органов дыхания,
кожи и аллергических заболеваний. У больных, получавших Иммуновак-ВП-4, от-
мечен стереотипный клинически положительный эффект в пределах 69,2 — 100%,
проявляющийся в значительном снижении числа и тяжести рецидивов, улучшении
клинических признаков заболеваний, снижении объема принимаемых лекарствен-
ных средств, в том числе антибиотиков и глюкокортикостероидов. Важным показа-
телем является также снижение числа ОРЗ и их бактериальных осложнений, в том
числе в детских организованных коллективах (табл. 2).
Один курс профилактического введения Иммуновак-ВП-4 в детских организо-
ванных коллективах оказывал длительный профилактический эффект (14-месяч-
ный срок наблюдения) на заболеваемость ОРЗ, что проявлялось в снижении числа
эпизодов ОРЗ, снижении числа часто болеющих детей, уменьшении бактериальных
осложнений (отит, бронхит, гайморит, ангина) [3]
Было проведено также два исследования, в которых наблюдение за детьми про-
водили в течение семи месяцев. В этот срок из 138 привитых повторные эпизоды
ОРЗ были только у одного ребенка, а бактериальные осложнения у двух детей, тогда
как в группах непривитых (168 детей) было10 и 13 детей с повторными эпизодами и
20 детей с бактериальными осложнениями (отит, бронхит). Представленные данные
свидетельствуют о значительном профилактическом эффекте действия Иммуновак-
ВП-4 на заболеваемость ОРЗ в детских коллективах [3]. В трех последовательно про-
веденных контролируемых исследованиях получены практически однозначные ре-
зультаты: снижение числа и длительности течения эпизодов ОРЗ; предупреждение
развития повторных эпизодов ОРЗ, в том числе в младших возрастных группах; сни-
жение числа бактериальных осложнений; длительный профилактический эффект в
течение 14 месяцев (срок наблюдения) после одного курса введения препарата.
Исследование иммунологических показателей проведены в тех же группах
больных, в которых был изучен клинический эффект иммунотерапии при вакци-
нации Иммуновак-ВП-4. Обобщены результаты по нескольким группам больных.
Применение Иммуновак-ВП4 способствовало увеличению экспрессии TLR3, TLR4
и TLR9 у больных фигурными эритемами [7]. Увеличение синтеза IFNγ и IFNα вы-
явлено при всех исследованных на этот показатель нозологиях. При этом наиболь-
шие количества продукции IFNγ были отмечены при пиодермиях и фигурных эри-
темах [7]. Изучение спектра цитокинов показало, что введение вакцин у пациентов
с фигурными эритемами вызывало повышение IFNγ при снижении IL-4. Важным
показателем явилось снижение уровня IgE, что отмечено при бронхиальной астме,
атопическом дерматите и фигурных эритемах [4, 6, 7]. Эти данные подтверждают
приведенные результаты экспериментальных исследований о действии Иммуновак-
ВП-4 на активацию Т-лимфоцитов по типу Th-1, что приводит к индукции IFNγ,
ингибирующего синтез IL-4 и способствующего переключению В-лимфоцитов с
синтеза IgE на синтез IgG и IgA.
Введение Иммуновак-ВП-4 способствовало также формированию адаптив-
ного иммунитета. Исследование уровня антител у больных пиодермией выявило
их повышение у лиц с исходно низкими титрами к антигенам, входящим в состав
Иммуновак-ВП-4, также было показано значительное увеличение аффинности ан-
тител [7].
Экспериментальные исследования показали, что Иммуновак-ВП-4 является мощ-
ным активатором эффекторов системы врожденного иммунитета, содержит большое
число лигандов, связывающихся с TLRs, что способствует быстрому распознаванию
патогена, в ответ на который активируются другие эффекторы врожденного иммуни-
тета и происходит передача сигнала Т-лимфоцитам. Наиболее активно Иммуновак-
ВП-4 действует на созревание дендритных клеток, что сопровождается появлением на
их поверхности костимуляторных и антигенпрезентирующих молекул. Такие созрев-
шие DС синтезируют ряд цитокинов, из которых наибольшее значение имеет IL-12,
играющий важную роль в программировании направленности активации Т-лимфо-
цитов по Th1-типу. Такие активированные Т-лимфоциты продуцируют IFNγ, спо-
собствующий переключению В-лимфоцитов с синтеза IgE на синтез IgG и IgA. Этот
процесс имеет важнейшее значение и объясняет эффект терапии при аллергических
заболеваниях, для которых характерно наличие дисбаланса в системе Th1 и Th2 лим-
фоцитов. Протективная активность Иммуновак-ВП-4 при защите от бактериальных и
вирусных условно патогенных возбудителей также связана со значительной активаци-
ей врожденного иммунитета, поскольку эти возбудители чаще вызывают заболевания
при сниженной иммунологической резистентности организма, на таком фоне чаще
возникают различные осложнения. Длительный эффект, отмечаемый при терапии и
профилактике этих заболеваний, также можно объяснить тем, что мощная активация
врожденного иммунитета длительно сохраняется и такая ее направленность по Th1-
типу способствует формированию адаптивного иммунитета.
Установленный в экспериментальных исследованиях механизм действия
Иммуновак-ВП-4 и его подтверждение при клинических исследованиях определяют
целесообразность использования Иммуновак-ВП-4 при воспалительных заболева-
ниях различной локализации, вызываемых условно патогенными микроорганизмами
бактериальной и вирусной природы, аллергических заболеваниях, профилактике по-
лиэтиологичного комплекса ОРЗ, различных иммунодефицитных состояниях, экс-
тренной профилактике и терапии заболеваний, вызванных неизвестным патогеном.

About the authors

N. B. Egorova

Mechnikov Reseach Institute of Vaccines and Sera

Author for correspondence.
Email: fake@neicon.ru
Moscow Russian Federation

E. A. Kurbatova

Mechnikov Reseach Institute of Vaccines and Sera

Email: fake@neicon.ru
Moscow Russian Federation

N. K. Akhmatova

Mechnikov Reseach Institute of Vaccines and Sera

Email: fake@neicon.ru
Moscow Russian Federation

I. M. Gruber

Mechnikov Reseach Institute of Vaccines and Sera

Email: fake@neicon.ru
Moscow Russian Federation

References

Supplementary files