Факторы патогенности Staphylococcus aureus - их роль в инфекционном процессе и в формировании поствакцинального иммунитета

Грубер И.М.; Егорова Н.Б.; Асташкина Е.А.

Факторы патогенности Staphylococcus aureus -их роль в инфекционном процессе и в формировании поствакцинального иммунитета

И.М. Грубер ([email protected]), Н.Б. Егорова, Е.А. Асташкина ([email protected])

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова», Москва

Резюме

Бурное развитие молекулярно-биологических и генетических методов исследования способствовало расширению и углублению знаний о патогенезе инфекционных заболеваний, структуре факторов патогенности и их роли в развитии постинфекционного и поствакцинального иммунитета. В обзоре представлены данные литературы по этим вопросам применительно к заболеваниям, вызываемым S. aureus, которые приобрели большую социальную и экономическую значимость. Приведен перечень многочисленных факторов патогенности S. aureus, их значимость в развитии инфекционного процесса и возможность применения при создании вакцинных препаратов. Большая часть вакцин, в конструкции которых использованы капсульные полисахариды, токсины, белковые антигены клеточной стенки, находятся на различных стадиях доклинических и клинических испытаний. Предварительные данные свидетельствуют о необходимости использования для создания протективного иммунитета мультиантиген-ного комплекса с направленностью на многочисленные факторы патогенности S. aureus.

Ключевые слова: Staphylococcus aureus, факторы патогенности, капсульный полисахарид, токсин, вакцина, инфекционный процесс, поствакцинальный иммунитет, экспериментальные модели

Staphylococcus aureus Pathogenicity Factors and their Role in the Infection Process and the induction of the postvaccination immunity

I.M. Gruber ([email protected]), N.B. Egorova, E.A. Astashkina ([email protected])

Federal State Budgetary Research Institution «I.I. Mechnikov Sientific Research Institute for Vaccine and Sera» Moscow

Abstract

The rapid development of molecular-biological and genetic methods of research led to the broadening and deepening of knowledge of the pathogenesis of infection diseases, the structure of pathogenicity factors and their role in the development of the post-infection and post-vaccination immunity. In the review presented the literature data of this problem in relation to diseases, caused by S. aureus, which acquired great social and economic significance. Presented the list of numerous pathogenicity factors of S. aureus, their significance in the development of the infectious process and the results used to create vaccine preparations. Most of the vaccines in the construction of which used the capsular polysaccharides, toxins, protein antigens of the cell wall are in various stages of preclinical and clinical trials. Preliminary data indicate a need to use it to create protective immunity multiantigenic complex with focus on numerous factors of pathogenicity of S. aureus.

Key words: Staphylococcus aureus, pathogenicity factors, capsular polysaccharide, toxin, vaccine, infection process, post-vaccination immunity, experimental models

Заболевания, вызываемые S. aureus, по-прежнему остаются одной из важнейших проблем здравоохранения во всем мире, что объясняется несколькими причинами, одна из них - расширение использования инвазивных методов диагностики и терапии в стационарах различного профиля, что приводит к заболеваниям, связанным с оказанием медицинской помощи (ИСМП), этиологический фактор которых в значительном проценте случаев S. aureus. Так, в России S. aureus составляет 46,2% всех штаммов, выделенных при инфекционном эндокардите [1], 42 -65% при септическом артрите [2]. Другая причина роста стафилококковых инфекций заключается в

том, что идет процесс увеличения резистентности возбудителей к антибиотикам, в частности, к мети-циллину (MRSA), ванкомицину (VRSA), клиндамици-ну и линезолиду [3, 4].

В США при ретроспективном анализе заболеваемости (2000 - 2001 гг.) у 0,8% всех госпитализированных пациентов при выписке из больницы зафиксированы инфекции, вызывемые S. aureus, и показано, что эти больные в 3 раза дольше находились в стационаре и у них в 5 раз увеличен риск летального исхода [5]. Кроме того, был отмечен рост числа госпитализаций по поводу пневмонии в Техасский детский госпиталь в 2001 - 2009 годах - с 4,81 до 9,75 на 10 тыс. госпитализированных,

причем в 74% случаев в роли возбудителей выступали MRSA-штаммы [6]. В обзоре P. Del Giudice с соавт. сообщено, что внебольничные инфекции (ВИ) и ИСМП, вызванные MRSA-штаммами, различаются: ВИ отмечаются у более молодых субъектов без отягощенного медицинского анамнеза и в основном проявляются гнойными кожными поражениями, реже - в виде инвазивных инфекций, таких как некротизирующая пневмония; если в США основным циркулирующими штаммами являются MRSA клоны USA300, то в Европе их распространение при ВИ пока остается ограниченным [7].

Большой проблемой является носительство S. aureus, которое составляет, например, около 41% у часто болеющих тонзиллитом [8]. При муль-тицентровом исследовании в Великобритании в существенном проценте случаев (82,2%) установлена клональная идентичность штаммов, выделенных при бактериемии и назальном носительстве [9].

К 2010 году секвенированы и опубликованы полные геномные последовательности 58 штаммов S. aureus. При их сравнительном исследовании A.J. McCarthy и J.A. Lindsay [10] установили, что расположенные в стабильном ядре генома 24 поверхностных белка вовлечены в адгезию и 13 секре-тируемых белков участвуют в ответе на иммунную эвазию. При этом отмечено 8 генов (ebpS, fnBPA, isaB, isda, sasF, sasH, spa), кодирующих соответствующие белки, присутствуют во всех секвениро-ванных геномах, а из остальных 16 генов 13 отсутствуют в небольшом количестве геномов и 3 - отсутствуют в большинстве геномов. На основании приведенных результатов авторы сделали вывод, что вакцины должны содержать «коктейль» антигенов, представляющих все варианты, или они не будут защищать от всей естественной популяции S. aureus.

Предпосылки, играющие ключевую роль при разработке новых вакцин и их клинических исследований, включают: селекцию антигенов на основе разнообразных факторов вирулентности, экспрес-сируемых S. aureus; определение процедуры контроля иммунологического ответа, генерируемого вакциной, для прогнозирования ее эффективности; тщательный отбор группы пациентов для первичного установления эффективности кандидатной вакцины [11].

Факторы патогенности S. aureus и иммунный ответ организма на инфекцию

В молекулярных механизмах патогенеза стафилококковых инфекций ключевыми основами являются потребление бактериями в тканях хозяина питательных веществ, в частности, железа, индукция механизмов коагуляции, способствующая агрегации стафилококков в сосудистой системе, и супрессия врожденного и адаптивного иммунного ответа, причем каждому из этих этапов свойственны определенные факторы вирулентности S. aureus, установление которых, по мнению исследователей, бу-

дет способствовать идентификации эффективных протективных антигенов [12].

Клеточная стенка S. aureus состоит из капсуль-ного полисахарида, пептидогликана, липотейхое-вой кислоты, рибитолсодержащей тейхоевой кислоты и многочисленных поверхностных белков. R.S. Daum и B. Spellberg [13] приводят основные факторы патогенности (вирулентности) S. aureus, участвующие в различных этапах инфекционного процесса, которые могут быть использованы при разработке вакцин:

• полисахариды клеточной стенки - капсульные полисахариды (КП), наиболее часто встречаются 5 и 8 типов, способствуют иммунной эвазии стафилококка, подавляя фагоцитоз, и поли-N-ацетилглюкозамин (PNAG), являясь адгезином, облегчает формирование биопленки и его синтез контролируется локусом ica;

• поверхностные бактериальные белки, к которым относятся адгезины, (в т.ч., хлопьеобра-зующий фактор А и В - ClfA, ClfB, фибрино-ген-связывающие белки А и В - FnbA, FnbB, коллаген-связывающий белок - Can и коагула-за - Coa), обеспечивающие колонизацию тканей, и инвазины (-токсин, ß-, y-, ö-гемолизины и др.), обеспечивающие распространение в тканях хозяина, а также белок А, связывающийся с Fc-фрагментом IgG, ингибирующий фагоцитоз;

• экстрацеллюлярные белковые продукты (лей-коцидины, в т.ч. лейкоцидин Пантона-Вален-тайна - PVL, лизирующий клеточную мембрану нейтрофилов человека и обладающий дермоне-кротическими свойствами в моделях на животных; суперантигены, относящиеся к пирогенным токсинам, приводят к неспецифической стимуляции клеток иммунной системы, повреждению клеток сосудистого эндотелия - эксфолиатив-ные А- и В-токсины, а также токсины синдрома токсического шока и энтеротоксины, кодируемые геномными островами патогенности [14]).

Известно несколько механизмов защиты человека от инфекции, вызываемой S. aureus, которые включают барьер слизистых и эпителия, отсутствие (минимизация) питательных веществ, необходимых для роста и размножения стафилококка, выработку сигналов опасности на микробные продукты, направленных на активирование врожденного иммунного ответа, поглощение и киллинг бактерий профессиональными фагоцитами, в частности ней-трофилами, и участие компонентов адаптивной иммунной системы, таких как антитела и Т-клетки [15]. В профилактике стафилококковых инфекций важен механизм антитело-опосредованного клиренса, управляемого адаптивной иммунной системой, в которой ключевую роль играют секретируемые В-лимфоцитами антитела и цитокин-секретирую-щие и цитолитические Т-клетки. Было показано, что цитокины, секретируемые клетками T-хелперов (Th1 и Th17) повышают эффекторную функцию ней-

трофилов, что необходимо учитывать при разработке вакцин [16]. Вследствие колонизации человека S. aureus и взаимодействия бактерий с иммунной системой хозяина, у взрослых происходит образование антител к антигенам S. aureus, однако у большинства таких людей отсутствуют функциональные антитела, как способные к опсонофагоци-тарному киллингу стафилококков профессиональными фагоцитами, в частности нейтрофилами, так и к нейтрализации факторов вирулентности (пато-генности) [15, 17].

Поскольку полиморфноядерные нейтрофилы являются одним из первичных этапов клеточной защиты от стафилококковой инфекции, связывая и захватывая бактерии, чему способствует опсо-низация микробной поверхности антителами и/или комплементом [18], их дисфункция, а также другие нарушения (например дефект механизма, не связанного с антитело-опосредованным клиренсом, отмеченные при полиморфизме гена толл-подобного рецептора 2 - TLR2), приводят к повышению чувствительности к инфекции S. aureus [19]. Известно, что у людей с дефектами нейтрофи-лов и клеточного иммунитета, особенно Т-хелперов типа 17 (Th17/IL-17), чаще наблюдаются заболевания, вызываемые S. aureus [20, 21]. Было также показано, что у детей при хроническом кожном стафилококкозе наблюдаются IL-6 аутоантитела и снижается уровень IL-17 [22]. Таким образом, для профилактики заболеваний, вызываемых S. aureus необходимы функциональные антитела и действие эффекторной функции нейтрофилов [15].

При изучении влияния различных факторов патогенности, используемых в качестве перспективных при разработке вакцин, в исследованиях проведенных на животных моделях, также было показано, что Th17/IL-17 участвуют в противо-стафилококковом иммунитете. Так, IsdB и ClfA через Th17 и IL-17A индуцировали защиту мышей [23, 24]. Активирование дендритных клеток антигенами S. aureus происходит через IL-23, которые запускают активацию Th17 [25]. Известно также, что TLR2 распознает липотейхоевую кислоту (LTA), другие липопротеины и необходим для противоста-филококкового иммунитета [26], а циркулирующий пептидогликан, наоборот, повышает уровень IL-10 и снижает Т1л1/Т1"|17-клеток [27]. Фенол-растворимые модулины (PSM) снижают секрецию дендритными клетками провоспалительных цитокинов TNF, IL-12 и IL-6, но повышают IL-10 и, как следствие PSM повреждает способность дендритных клеток индуцировать активацию и пролиферацию CD4+T-клеток, что характеризуется снижением Th1, но увеличением частоты FOXP3+Т-клеток, которые как раз и секретируют большое количество IL-10 [28]. Показано, что PSM высоковирулентных штаммов воздействуют на функцию дендритных клеток, модулируя при этом адаптивный иммунный ответ. Таким образом, антительный ответ на антигены S. aureus, являясь маркером иммунного ответа, не

гарантирует защиту, тогда как протективный ответ происходит через Т1л17-опосредованный иммунитет, что подтверждено в исследованиях S. Bagnoli с соавт. [29], A. Joshi с соавт. [23]. Именно IL-17-зависимый Т-клеточный иммунитет играет роль в пополнении и активировании клеток воспаления и повышении антистафилококковой защиты [22]. Так, показано, что порообразующий цитотоксин S. aureus -гемолизин (Hla), в моделях на животных являющийся основным фактором вирулентности при поражении легких и развитии пневмонии, индуцирует клеточный иммунный ответ, характеризующийся Th17 ответом хозяина, а образование антител, нейтрализующих активность Hla, снижает прямое поражение ткани хозяина и провоспалительный эффект Hla [30]. При этом уровень анти-Н1а антител коррелирует с защитой детей от инфекции S. aureus, в то время как кожные инфекции не создают достаточный уровень антител к Hla [31]. Показано, что антитела к PVL, стафилококковому токсину, ассоциированному с инфекциями кожи и мягких тканей и некротизирующей пневмонией, угрожающей жизни людей, не защищают от повторных поражений кожи и мягких тканей, но облегчают течение пневмонии [32]. Приведенные данные свидетельствуют о том, что антитела против токсинов S. aureus могут быть эффективными в снижении тяжести заболеваний [27]. Основываясь на результатах клинических исследований при определении иммунного ответа человека на стафилококковую бактериемию Fowler V.G. и Proctor R.A., подчеркнули, что высокий уровень:

• противовоспалительного цитокина IL-10 (>7,8 pg/ml) и низкий уровень IL-1 (< или = 0,45 pg/ml), отмечен у пациентов с высоким уровнем бактериемии S. aureus;

• TNF-a коррелирует с длительной бактериемией у пациентов (более 4 дней), по сравнению с теми, у кого отмечен быстрый клиренс, а также высокое отношение IL-10/TNF-a (3,0 - 21,0, Me 6,9) у лихорадящих больных негативный прогностический признак - повышенная вероятность летального исхода.

Эти результаты позволили V.G. Fowler и R.A. Proctor считать, что уровни IL-10, TNF-a и IL-1 могут служить биомаркерами тяжести заболевания и для оценки эффективности вакцин. Исходя из этого и на основании анализа результатов доклинических и клинических исследований вакцин, разрабатываемых для активной и пассивной иммунизации против S. aureus, авторы заключили, что иммунный (антительный) ответ на антигены S. aureus не сопровождается протективным эффектом [27].

Оценив результаты доклинических и неудачи проведенных клинических исследований, B. Spellberg и R.S. Daum [33] полагают что необходима комбинация антигенов, способная индуцировать защиту от широкого спектра изолятов

S. aureus путем синергического стимулирующего действия на гуморальный и Т- клеточный звенья иммунитета. Авторы считают при этом, что желание многих исследователей включить в состав вакцины многочисленные антигены, нуждается в пересмотре, поскольку оптимальная стратегия заключается в использовании тех антигенов, которые оказывают влияние на различные иммунологические механизмы защиты.

Экспериментальные модели, используемые при разработке вакцин против S. aureus

Развитие исследований в направлении поиска протективных компонентов, в частности среди поверхностных и секретируемых S. aureus белков, требует использования экспериментальных моделей, позволяющих определить те белки, что имеют наиболее важное значение в патогенезе инфекции [34]. Вместе с тем, адаптация S. aureus к человеческой популяции - ограничивает использование результатов изучения патогенеза инфекции в доклинических исследованиях на моделях [35]. Это, в большой степени, связано, во-первых, с отсутствием моделей инфекционного процесса, полностью соответствуюшего развивающемуся у человека и, во-вторых, с необходимостью использования на животных существенно более высоких заражающих доз, чем у человека. Вместе с тем проведение доклинических исследований с использованием экспериментальных моделей является необходимым этапом определения взаимодействия микро- и макроорганизма и выявления наиболее перспективных компонентов для разработки профилактических препаратов. Наиболее часто используются модели легочной инфекции, мастита, экспериментального эндокардита, сепсиса, в том числе септического артрита, «почечная» модель.

На модели легочной инфекции, в частности у иммунокомпетентных мышей C57BL/6J, было изучено участие многочисленных факторов вирулентности S. aureus в патогенезе пневмонии, поскольку на этой модели, по мнению авторов, довольно близко имитируются происходящее клинические и гистопатологические изменения в легких человека [36]. Так, на легочной модели интраназального заражения S. aureus Newman с поражением нижних дыхательных путей было показано, что внутримышечная иммунизация негемолитическим нетоксичным вариантом а-токсина (H35L), полученным с помощью направленного мутагенеза, приводила к снижению летальности мышей. При пассивной иммунизации выявлено сокращение летальности и высеваемости из легких мышей, а также гистопа-тологических изменений в них. На основании этих результатов авторы считают Hla перспективным компонентом вакцины для профилактики стафилококковой пневмонии. На мышиной модели острой пневмонии с использованием клинических изоля-тов изогеннных положительного- и отрицательного-PVL штаммов S. aureus, а также очищенного лей-

коцидина было показано участие PVL в развитии пневмонии и установлено, что экспрессия этого лейкоцидина индуцирует глобальные изменения в уровне транскрипции генов, кодирующих белки стафилококка, секретируемые и связанные с клеточной стенкой [37].

Модель экспериментального эндокардита (кроликов, крыс) широко используется исследователями при изучении катетер-ассоциированных инфекций и при их профилактике. Иммунизация препаратом, представляющим собой комплекс в-галактозидазы и домена фибронектин-связыва-ющего белка S. aureus (gal-FnBP) на модели экспериментального эндокардита крыс привела к значимому снижению обсемененности аортальных клапанов по сравнению с контролем [38]. На этой же модели показано, что ClfA и FnBP способствуют колонизации клапанов, но приводят к заболеваниям, имеющим разное течение. Так, при заражении рекомбинантными штаммами Lactococcus lactis cremoris, экспрессирующими ClfA (L. lactis ClfA+) и FnBPA (L. lactis FnBPA+) S. aureus, у крыс, инфицированных L. lactis ClfA+, через некоторое время наблюдается спонтанная стерилизация клапанов, а при заражении L. lactis FnBPA+ развивается прогрессирующая инфекция с клиническими проявлениями сепсиса [39].

Известно, что ClfA, ковалентно связанный с пеп-тидогликаном клеточной стенки S. aureus, является важным адгезином и решающим фактором вирулентности, содействующим бактериальной инвазии в ткани хозяина [40]. На мышиной модели септического артрита было продемонстрировано, что при заражении S. aureus пассивная иммунизация мышей крысиными или кроличьими ClfA антителами защищает от развития артрита и летальности от сепсиса. Авторы предположили перспективность ClfA как компонента для иммунотерапии [41].

На модели мастита мышей было проведено сравнительное изучение протективного действия рекомбинантного ClfA (rClfA) и цельноклеточной инактивированной (формалином) вакцины, эмульгированных в трех адъювантах (полном адъюванте Фрейнда, неполном Seppic адъюванте 206 и минеральном масле) и установлено, что трехкратная внутрибрюшинная иммунизация безмикробных мышей BALB/c rClfA с минеральным маслом в качестве адъюванта, по сравнению с другими вариантами вакцин, приводит к более высокому уровню IgG (IgG1 и IgG2), проявлению у антител к этому препарату более высоких опсонофагоцитарных свойств, снижением обсемененности молочных желез и через 4 суток восстановлением их нормальной морфологической структуры лишь с небольшими изменениями эпителия [40]. Это позволило R. Gong с соавт. предложить rClfA в качестве кандидата в субъединичную противостафилококко-вую вакцину для профилактики мастита коров.

S. aureus, попавшие в кровоток инфицированного хозяина, диссеминируют в тканях и образуют

абсцессы. Стафилококки размножаются как бактериальное сообщество в центре этих повреждений и они заключены в аморфную псевдокапсулу, отделяющую микроб от иммунных клеток, увеличиваются в размере и, в конечном счете, разрываются, обеспечивая поступление патогена в циркулирующую кровь и диссеминацию неинфицированных тканей [42]. Авторы идентифицировали прикрепленные поверхностные белки клеточной стенки как способствующие формированию абсцессов и выживанию стафилококка в инфицированных тканях.

С использованием мышиной модели инфекции и, в частности, формирования абсцессов в почке, на так называемой «почечной модели», было изучено влияние коагулазы (Соа), белка А (SpA) и антител к железорегулируемым белкам IsdA, IsdB на формирование абсцессов почки, на высевае-мость и летальность после заражения S. aureus [42 - 45]. Данная модель предполагает введение в ретроорбитальный синус (р/о) мышам линии BALB/c сублетальной дозы клинических изолятов S. aureus Newman или USA 300, с последующим изучением формирования абсцессов и высевае-мости из почки. Были показаны стадии процесса формирования абсцессов, в которых функционируют гены, ответственные за синтез поверхностных белков, связанных с клеточной стенкой. Так, белки ClfA и ClfB требуются в ранней фазе стафилококковой диссеминации, белки IsdA и IsdB стимулируют потребление стафилококками железа из гемопро-теина хозяина [46], в то время как SdrD и SpA необходимы при формировании абсцесса, а связанные с мембраной белки Emp и Eap нужны как для формирования абсцесса, так и для персистенции микроба в тканях хозяина.

При определении роли секретируемых белков в развитии и формировании абсцесса изучены коа-гулазы S. aureus Соа и vWbr (von-Willebrand factor), катализирующие одни и те же реакции (связываясь с протромбином, активируют его, переводя фибриноген в фибрин), причем коагулаза vWbr активирует преимущественно человеческий протромбин, а Соа - не различается по действию на человеческую, кроличью или мышиную плазму [47]. Действие коагулаз (Соа и vWbr) является важной составляющей патогенеза заболевания, которое приводит к образованию абсцессов и персистенции в тканях хозяина. Специфические антитела к Соа и vWbr защищают от формирования абсцессов и летального сепсиса, что предполагает функцию коагулаз как протективных антигенов для включения в стафилококковую вакцину [43].

На модели стафилококкового мышиного сепсиса было показано, что гены соа, vWbr и clfA содействуют тромбоэмболическому поражению ткани сердца, а предупредить агглютинацию S. aureus и развитие сепсиса можно при комбинированнии медикаментозной терапии ингибиторами тромбина, блокирующими активность Соа и vWbr, и введением поликлональных антител к ClfA [48]. Авторы

полагают, что такая тактика может способствовать предупреждению стафилококкового сепсиса у людей. На модели мышиной летальной бактериемии установлена также полная выживаемость при введении тройного мутанта (по генам соа, vWbr и clfA).

При использовании принципа обратной вакци-нологии Y.K. Stranger-Jones с соавт. [34] определяли поверхностные белки, генерирующие протектив-ный иммунный ответ у мышей линии BALB/c через 21 день после внутримышечной иммунизации в заднюю лапу, заражая их ретроорбитально штаммом S. aureus Newman и анализируя высеваемость из почек и образование абсцессов. При иммунизации 19 рекомбинантными белками наиболее высокие титры IgG и наибольшее снижение высеваемости из почек (КОЕ/мл на 3 - 4 log10) были установлены при введении ClfA, SdrD, SdrE, IsdA, IsdB. При этом иммунизация комплексом 4-х белков (SdrD, SdrE, IsdA, IsdB) приводила к более выраженной протективной активности, по сравнению с индивидуальными белками, что коррелировало с индукцией опсонофагоцитирующих антител, снижением высеваемости из почек на 5 log10 и отсутствием абсцессов (наблюдавшихся у неиммунизирован-ных мышей).

Изучение механизма развития пассивного иммунитета в ответ на введение антител к IsdA и IsdB с использованием штамма S. aureus Newman и мутантов, полученных на основании этого штамма показало, что присутствие генов железорегулиру-емых белков IsdA, IsdB и IsdC, но не ^Н необходимо для формирования стафилококковых абсцессов у мышей, в то время как для вирулентности штаммов в модели летальной стафилококковой инфекции /sd-гены необязательны, тем не менее их присутствие способствует развитию заболевания. В эксперименте пассивной защиты аффинно-очи-щенные антитела к рекомбинантным белкам IsdA и IsdB при внутривенном заражении 1 х 107 КОЕ S. aureus Newman по сравнению с контролем (неим-мунизированные мыши) значимо снижали высева-емость стафилококка и формирование абсцессов в почках мышей. Изучение пассивной защиты от летальной инфекции (р/о 1,5 х 108 КОЕ) установило более длительную выживаемость 80% мышей при введении IsdB антител (144 ч) по сравнению с IsdA антителами (96 ч) и контролем (48 ч). Авторы высказали предположение, что антитела к IsdA и IsdB могут, по крайней мере, частично обеспечивать защиту от заражения S. aureus, препятствуя механизму связывания гемового железа [45].

Экспрессия капсульных полисахаридов является общим механизмом, с помощью которого патогенные бактерии, в том числе S. aureus, уклоняются от опсонофагоцитоза [49]. Большинство капсульных штаммов содержат капсулы 5 и 8 типов, состоящие из идентичных моносахаридов, а их серологическая характеристика различается по последовательности сахаров и сайту О-ацетилирования. Повышение вирулентности капсульных штаммов по сравнению

с бескапсульными коррелирует с их возрастающей in vitro резистентностью к опсонофагоцитарному киллингу ПМЛ [50]. Эффективность активной иммунизации конъюгатом КП5/КП8 с рекомбинантным экзотоксином А Pseudomonas aeruginosa и пассивной (иммунными IgG плазмы доноров), изученные на моделях эндокардита кроликов, летальности и пиелонефрита мышей BALB/с. показали, что кап-сульные антитела не защищают от бескапсульных штаммов; при пассивной иммунизации снижается высеваемость из крови и органов, по сравнению с контролем (введением неиммунных IgG); при иммунизации моновалентной КП5 конъюгированной вакциной сокращается летальность мышей при заражении гомологичным штаммом [51]. В тоже время известно, что у многих клинических изолятов нет капсулы наиболее часто встречающихся 5 и 8 типов или вообще нет капсулы, как у эпидемического MRSA штамма USA 300. С другой стороны, было выявлено, что в отличие от таких же вакцин против гемофильной и пневмококковой инфекций, капсульный полисахарид (КП) S. aureus менее им-муногенен [50].

На мышиных моделях бактериемии, почечной инфекции и летальности было показано снижение вирулентности поли-^ацетилглюкозамин (PNAG) мутантных штаммов S. aureus с делецией в ло-кусе межклеточного адгезина (ica), кодирующего ферментативный биосинтез продукции PNAG. Поскольку было известно, что локус saгА регулирует транскрипцию локуса ica и продукцию PNAG in vitro, а белок SarA прикреплен к промотору локуса ica, на мышиной модели почечной инфекции изучали вирулентность штаммов с делецией локуса saгА. Отмечено, что после внутрибрюшинного заражения дикими штаммами S. aureus и штаммами с делециями локусов ica и sarA, значимое снижение обсемененности почек отмечено лишь при заражении штаммами с делецией локуса ica (заражение штаммом с делецией локуса sarA показывает незначимую тенденцию к снижению обсемененности почек). Таким образом, на модели почечной инфекции было установлено, что полная потеря локуса ica и неспособность к продукции PNAG сказываются на вирулентности штаммов S. aureus, в то время как частичное снижение продукции PNAG штаммами с делецией локуса sarA не сказывается на вирулентности [52]. С использованием гибридомной технологии (получение человеческого IgG2 моно-клонального антитела (МкАт) из В клеток 3- летнего больного, перенесшего стафилококковую бактериемию, и последующего клонирования вариабельных участков антител и получения IgG1 формы каждого исходного МкАт) установлено, что МкАт (F598), наиболее активно связывающее деацетилирован-ный PNAG (d PNAG), обладает наиболее высокой опсонофагоцитарной активностью по сравнению с другими МкАт (F628 и F630), максимально связывающими нативный PNAG, а также протективной активностью на модели летальности мышей при

заражении штаммами S. aureus Reynolds с КП5 и S. aureus MN8 с КП8 [53]. Эти результаты позволили авторам предположить возможность использования МкАт к деацетилированный форме PNAG в качестве иммунотерапевтического агента для профилактики или лечения стафилококковой инфекции.

Современные направления конструирования противостафилококковых вакцин

Неудачи, связанные с неэффективностью вакцин в клинических испытаниях, по мнению исследователей определяются тремя основными причинами: критической иммуногенностью антибактериальной вакцины, что приводит к дефициту выработки антител, в частности к недостатку функциональных антител; отсутствие соответствия мишеней селекционированных антигенов патогенезу инфекции; неадекватным отбором групп пациентов при изучении эффективности вакцин [11, 35].

При разработке эффективных противостафило-кокковых препаратов в основном идет поиск возможных протективных белковых и полисахаридных компонентов [54].

Поскольку механизмы вирулентности S. aureus включают потребление необходимых питательных веществ, адгезию на тканях хозяина и иммунную эвазию, нейтрализующую защиту хозяина от развития инвазивных стафилококковых инфекций, вакцины должны обладать способностью блокировать эти механизмы [55]. Вместе с тем предлагавшиеся профилактические вакцины на основе единичных антигенов, двух капсульных полисахаридов или железорегулируемого белка IsdB, оказались недостаточно эффективными в клинических испытаниях, что, как предполагают авторы, объясняется их воздействием на единичный механизм вирулентности [15]. Так, в частности, КП, способствуют иммунной эвазии стафилококка, подавляя фагоцитоз, а вакцина на основе КП индуцирует образование капсульных антител, преодолевающих данный механизм вирулентности [56]. В тоже время в клинических испытаниях на группе пациентов с тяжелой почечной патологией, находящихся на гемодиализе установлена недостаточная эффективность вакцины StaphVAX (КП 5 и 8 типов, конъюгированные с рекомбинантным белком Pseudomonas aeruginosa), обусловленная наряду с иммуносупрессивным состоянием пациентов и слабой способностью к бактериальному киллингу, а также недостаточностью конъюгата капсульных полисахаридов для защиты от многочисленных факторов вирулентности S. aureus [57].

После введения моновалентной вакцины Merck V710, включающей поверхностный железо-регу-лируемый белок IsdB, пациентов с тяжелым поражением почек, находящимся на хроническом гемодиализе, у них в течение 1 года отмечался высокий уровень антител [58]; в тоже время, у другой группы больных отделения кардиоторакальной

хирургии не установлено снижения (по сравнению с плацебо) тяжелых послеоперационных осложнений, вызванных стафилококковой инфекцией, с которой связывают увеличившуюся летальность таких пациентов [59]. Это привело к прекращению клинических испытаний вакцины V710. Отсутствие значимой эффективности вакцины V710 в предупреждении инфекции исследователи обосновывают тем, что подавляя потребление жизненно важного компонента - иона железа, она не влияет на антифагоцитарный механизм вирулентности [15], к тому же ранее в доклинических исследованиях было установлено, что антитела к IsdB способствуют проникновению клеток S. aureus в нейтрофилы, не индуцируя эффективный киллинг живых бактерий [45].

На стадии клинических испытаний находится комплексная вакцина PentaStaph, содержащая кроме КП 5 и 8 типов, антиген клеточной стенки 336 типа (тейхоевые кислоты), нетоксичный вариант -токсина и PVL. В доклинических исследованиях было установлено, что эта вакцина повышает способность иммунной системы элиминировать широкий спектр штаммов S. aureus и нейтрализовать защиту от наиболее вирулентных штаммов [60]. PentaStaph в 2013 году находилась на I фазе клинических испытаний [61].

В исследованиях, проведенных в США, описана новая стратегия разработки противостафилокок-ковых вакцин, заключающаяся в индуцировании Т-клеточной памяти, способствующей ускорению появления фагоцитов на месте инфекции и их активации, продукции цитокинов примированными вакциной лимфоцитами, повышающими способность фагоцитов к киллингу S. aureus, и тем самым, к очищению организма [16]. Разработанная rAls3p-N-вакцина на основе перекрестной иммунологической активности кандидозного рекомбинанта N-концевого Als3p (rAls3p-N) с белковым препаратом клеточной стенки S. aureus ClfA защищала мышей от летального заражения S. aureus [21], индуцируя у них протективный иммунитет к S. aureus и Т1л1/Т1"|17-ответ при отсутствии стимуляции защитных антител. Эта вакцина, названная NDV-3 фирмой NovaDigmTherapeutics (NCT01926028), находится на I фазе клинических испытаний [61].

Действие комплексной вакцины SA4Ag, разработанной фирмой Pfiser, определяется функционированием ее компонентов, включающих ClfA и MntC (относящиеся к MSCRAMM - микробным поверхностным компонентам, распознающим молекулы адгезивного матрикса) и КП 5 и 8. Предварительное исследование вакцины SA3Ag, содержащей 3 антигена (КП 5 и 8, индивидуально конъюгированных с CRM197 - компонентом не-токсигенной формы мутанта дифтерийного токсина, и рекомбинантного ClfA), на двух возрастных группах (50 - 85 лет и 18 - 24 года) здоровых людей (I рандомизированная фаза клинических испытаний) показало безвредность вакцины и ее способ-

ность индуцировать быстрый стабильный (с 29-го дня после вакцинации в течение 3-х месячного срока наблюдения) антигенспецифический иммунный ответ, изученный в конкурентном мультиплексном иммуноанализе и в опсонофагоцитарной реакции [62]. При изучении 4-го антигена, входящего в состав вакцины SA4Ag - MntC (металл-связыва-ющего компонента, являющегося поверхностным липопротеином и кофактором фермента суперок-сиддисмутаза, активно экспрессирующегося in vivo, в частности, в среде макроорганизма, в биопленке [55]), у пациентов со стафилококковой бактериемией отмечено увеличение титра антител к MntC, который характеризуется ранней экспрессией in vivo, причем кодирующий его ген был обнаружен во всех изолятах [63], что обосновывает предположение о перспективности MntC как компонента для включения в вакцину. Для определения соответствия экспрессируемых факторов вирулентности в штаммах S. aureus, выделенных от больных, антигенам, входящим в состав вакцины SA4Ag, были изучены штаммы, выделенные у 51 пациента с раневой инфекцией (27) и бактериемией (24) и установлен высокий уровень экспрессии в изолятах mntC гена [64]. В ходе этого исследования было установлено:

• 4 антигена, присутствующие в вакцине, обнаружены в изолятах, выделенных в течение болезни и у 55% больных определены при назальном носительстве, причем 64% этих штаммов соответствовали инвазивным штаммам;

• антигены, экспрессируемые на протяжении болезни, могут быть также доступны для антител, генерируемых у пациентов вакциной SA4Ag при риске инвазивных заболеваний, вызываемых S. aureus, что установлено как при прямых исследованиях (при высевах из раны), так и при непрямом выявлении (при анализе сывороток).

В настоящее время вакцина SA4Ag фирмы Pfiser (PF-06290510) находится на II фазе клинических испытаний [61].

В связи с активизацией исследований, направленных на разработку универсальных препаратов для профилактики различных инфекционных заболеваний, особым вниманием в качестве потенциального компонента вакцин пользуется PNAG, имеющийся у ряда грамотрицательных и грамполо-жительных микроорганизмов, в том числе, у большинства штаммов S. aureus. Так, международная группа ученых разработала препарат на основе синтетического олигосахарида, конъюгированно-го со столбнячным токсоидом, а также деацети-лированного PNAG S. aureus, который, по мнению авторов, защищал от развития кожных абсцессов при заражении S. aureus, летального перитонита, вызванного E. coli, а образующиеся антитела были протективными в отношении местных и системных инфекций, вызываемых различными микроорганизмами [65, 66]. C. Pozzi с соавт. по-

казали, что введение мышам антител, полученных при иммунизации кроликов тремя конъюгирован-ными вакцинами (9GlcNH2, т.е. фрагмента синтетического неацетилированного олигосахарида PNAG, с белком рекомбинантного нетоксичного мутанта -гемолизина Hla H35L; КП 5 с ClfB; КП 8 с IsdB), снижало обсемененность кожных абсцессов и легких мышей зараженных соответствующими штаммами S. aureus (Newman, PS80 или USA 300, содержащими соответственно КП 5, КП 8 и бескапсульным), назальную колонизацию и в оп-сонофагоцитарной реакции содействовало специфическому киллингу бактерий [67]. В тоже время введение смеси антител, в том числе к синтетическому 9GlcNH2, который использовали с целью индукции антител к PNAG, приводило к интерференции в активности опсонофагоцитарного кил-линга, что свидетельствует о сложности разработки мультивалентной вакцины, включающей КП и PNAG. D. Skurnik с соавт отметили интерференцию в активности опсонофагоцитарной реакции сывороток с антителами к КП и PNAG, как иммунизированных животных, так и людей, содержащих нормальные антитела к PNAG, и при бактериемии [68]. Проведя специальные исследования (электронную микроскопию, изотермальную калориметрию и поверхностный плазмидный резонансный анализ -SPR-анализ) авторы установили, что связывание антител к КП и PNAG опосредовано, в том числе, противоположным электростатическим зарядом, а при визуализации взаимодействия мышиных мо-ноклональных антител к КП8 и PNAG наблюдали образование электронно-плотных конгломератов, что позволило объяснить интерференцию антител к КП и PNAG идиотип - антиидиотипическим взаимодействием [68].

В НИИВС им. И.И.Мечникова была разработана стафилококковая вакцина на основе комплекса поверхностных антигенов клеточной стенки (пепти-догликан, тейхоевые кислоты, белковые антигены клеточной стенки), выделенных щадящими методами из специально селекционированных иммуно-генных штаммов S. aureus, обладающих внутривидовой и вневидовой перекрестной протективной активностью [69]. Предложенная вакцина, названная авторами «Стафиловак», является активатором и стимулятором врожденного и адаптивного иммунитета [70]. В эксперименте установлена защита от септической стафилококковой инфекции у мышей и кроликов. Эта вакцина при включении в комплексную терапию хронических стафилококковых инфекций (пиодермия, фурункулез и др.) оказывала длительный терапевтический эффект: снижала тяжесть обострений, значительно удлиняла период

ремиссии, сокращала потребность антибиотикоте-рапии, способствовала индукции интерферона и антител. В настоящее время вакцина «Стафило-вак» усовершенствована: расширен штаммовый состав и разработана промышленная технология получения препарата [71]. С учетом этих изменений серии вакцины были изучены в доклинических исследованиях и установлено, что препарат обладает антигенными и протективными свойствами, не токсичен, не обладает аллергизирующим действием, тератогенностью и мутагенностью, не пирогенен, не иммунотоксичен in vitro и in vivo [72, 73]. Антигены, входящие в состав вакцины, являются агони-стами Толл-подобных рецепторов клеток системы врожденного иммунитета, что обеспечивает стимуляцию врожденного и адаптивного противостафи-локкового иммунитета и среди известных препаратов аналогов вакцине нет. Полученные результаты являются основанием для проведения клинических испытаний, целью которых будет изучение переносимости и реактогенности при подкожном введении рекомендуемых доз вакцины.

Внедрение в практику новой оригинальной отечественной стафилококковой вакцины будет способствовать эффективной профилактике и лечению пациентов с гнойно-септическими внеболь-ничными инфекциями и связанными с оказанием медицинской помощи, а также снижению формирования антибиотикоустойчивых форм микроорганизмов.

Таким образом, в последние годы разработке иммунопрофилактических и иммунотерапевти-чексих противостафилококковых препаратов уделяют большое внимание. Тем не менее, к 2008 - 2010 годам прошли доклинические исследования и к 2013 году на стадии клинических испытаний находились лишь следующие наиболее перспективные препараты: PentaStaph, NDV-3, SA4Ag [61, 74]. На основании анализа большого количества проведенных исследований Scully I.L. с соавт. [15] заключили, что от вакцины на основе единственного антигена, участвующего в определенной фазе патогенеза конкретного инфекционного процесса сложно ожидать широкого протективного эффекта, в отличие от мультианти-генного комплекса с направленностью на многочисленные механизмы вирулентности, способного защитить от возникновения инфекции и развития заболевания. Следует дополнить этот безусловно справедливый вывод, необходимостью селекции иммуногенных штаммов S. aureus, содержащих необходимые протективные антигены, и использования для их выделения методов, не нарушающих нативную структуру антигенов. ш

Литература

1. Данилов А.И., Алексеева И.В., Аснер Т.В., Власова Е.Е., Данилова Е.М., Дехнич А.В. и др. Этиология инфекционного эндокардита в России. Клин микробиол антимикроб химиотер. 2015; 17(1): 4 - 10.

2. Теплякова О.В., Руднов В.А., Шлыкова Г.И., Доценко Т.Г. Септический артрит у взрослых. Клин микробиол антимикроб химиотер. 2015; 17 (3): 187 - 206.

3. Otto M. Basis of virulence in community-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Annu. Rev. Microbiol. 2010; 64: 143 - 162.

4. Laabei M., Recker M., Rudkin J.K., Aldeljawi M., Gulay Z., Sloan T.J. et al. Predicting the virulence of MRSA from its genome sequence. Genome Res. 2014; 24: 839 - 849.

5. Noskin G.A., Rubin R.J., Schentag J.J., Kluytmans J., Hedblom E.C., Smulders M. et al. The burden of Staphylococcus aureus infections on hospitals in the United States: an analysis of the 2000 and 2001 Nationwide Inpatient Sample Database. Arch Intern Med. 2005; 165 (15):1756 - 1761.

6. Carrillo-Marquez M.A., Hulten K.G., Hammerman W., Lamberth L., Mason E.O., Kaplan S.L. Staphylococcus aureus pneumonia in children in the era of community-acquired methicillin-resistance at Texas Children's Hospital. Pediatr. Infect. Dis. J. 2011; 30 (7): 545 - 550.

7. Del Giudice P, Tattevin P, Etienne J. Community-acquired methicillin-resistant Staphylococcus aureus: Review. Presse Med. 2012; 41 (7 - 8): 713 - 720.

8. Garcia-Romo G.S., Gonzalez-Ibarra M., Donis-Hernandez F.R., Zendejas-Buitron V.M., Pedroza-Gonzalez A. Immunization with heat-inactivated Staphylococcus aureus induced an antibody response mediated by IgG1 and IgG2 in patients with recurrent tonsillitis. Microbiol Immunol. 2015; 59(4):193-201.

9. von Eiff C., Becker K., Machka K., Stammer H., Peters G. Nasal carriage as a source of Staphylococcus aureus bacteremia. N. Engl. J. Med. 2001; 344 (1): 11 - 16.

10. McCarthy A.J., Lindsay J.A. Genetic variation in Staphylococcus aureus surface and immune evasion genes is lineage associated: implications for vaccine design and host-pathogen interactions. BMC Microbiology 2010; 10: 173. PMC 2905362.

11. Broughan J., Anderson R., Anderson A.S. Strategies for and advances in the development of Staphylococcus aureus prophylactic vaccines. Expert Rev. Vaccines 2011; 10: 695 - 708.

12. DeDent A., Kim H.K., Missiakas D., Schneewind O. Exploring Staphylococcus aureus pathways to disease for vaccine development. Semin Immunopathol. 2012; 34: 317 - 333.

13. Daum R.S., Spellberg B. Progress toward a Staphylococcus aureus vaccine. Clin. Infect. Dis. 2012; 54 (4): 560 - 567.

14. Дмитренко О.А. Род Staphylococcus. Руководство по медицинской микробиологии. Книга III. Том первый. Оппортунистические инфекции: возбудители и этиологическая диагностика. Под ред. А.С. Лабинской, Н.Н. Костюковой. Москва: Издательство БИНОМ. 2013; 31 - 87.

15. Scully I.L., Liberator PA., Jansen K.U., Anderson A.S. Covering all the bases: preclinical development of an effective Staphylococcus aureus vaccine. Frontiers in Immunol. 2014; 5 (art 109): 1 - 7.

16. Lin L., Ibrahim A.S., Xu X., Farber J.M., Avanesian V., Baquir B. et al. Th1-Th17 cells mediate protective adaptive immunity against Staphylococcus aureus and Candida albicans infection in mice. PLoSPathog. 2009; 5 (12): РМС 2792038.

17. Rigby K.M., DeLeo F.R. Neutrophils in innate host defense against Staphylococcus aureus infections. Semin Immunopathol. 2012; 34 (2): 237- 259.

18. DeLeo F.R., Diep B.A., Otto M. Host defense and pathogenesis in Staphylococcus aureus infections. Infect Dis Clin North Am 2009; 23 (1): 17 - 34.

19. Lorenz E., Mira J.P, Cornish K.L., Arbour N.C., Schwartz D.A. A novel polymorphism in the toll-like receptor 2 gene and its potential association with staphylococcal infection. Infect Immun. 2000; 68 (11): 6398 - 6401.

20. Quilty S., Kwok G., Hajkowicz K., Currie B. High incidence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus sepsis and death in patients with febrile neutropenia at Royal Darwin Hospital. Intern. Med. J. 2009; 39: 557 - 559.

21. Spellberg B., Ibrahim A.S., Yeaman M.R., Lin L., Fu Y., Avanesian V. et al. The antifungal vaccine derived from the recombinant N terminus of Als3p protects mice against the bacterium Staphylococcus aureus. Infect Immun. 2008; 76 (10): 4574 - 4580.

22. Mar di L., Cypowyj S., Tth B., Chernyshova L., Puel A., Casanova J.L. Molecular mechanisms of mucocutaneous immunity against Candida and Staphylococcus species. J. Allergy Clin. Immunol. 2012; 130 (5): 1019 - 1027.

23. Joshi A., Pancari G., Cope L., Bowman E.P, Cua D., Proctor R.A., McNeely T. Immunization with Staphylococcus aureus iron regulated surface determinant B (IsdB) confers protection via Th17/IL17 pathway in a murine sepsis model. Hum Vaccin Immunother. 2012; 8: 336 - 346.

24. Narita K., Hu D.L., Mori F., Wakabayashi K., Iwakura Y., Nakane A. Role of interleukin-17A in cell-mediated protection against Staphylococcus aureus infection in mice immunized with the fibrinogen-binding domain of clumping factor A. Infect Immun. 2010; 78: 4234 - 4242.

25. Hanke M.L., Heim C.E., Angle A., Sanderson S.D., Kielian T. Targeting macrophage activation for the prevention and treatment of Staphylococcus aureus biofilm infections. J Immunol, 2013; 190 : 2159 - 2168.

26. Fournier B. The function of TLR2 during staphylococcal diseases. Front. Cell. Inf. Microbiol. 2013; 2: 167.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

27. Fowler V.G., Proctor R.A. Where does a Staphylococcus aureus vaccine stand? Clin. Microbiol. Infect. 2014; 20, Suppl. 5: 66 - 75.

28. Schreiner J., Kretschmer D., Klenk J., Otto M., Buhring H-J, Stevanovic S. et al. Staphylococcus aureus phenol-soluble modulin peptides modulate dendritic cell functions and increase in vitro priming of regulatory T cells. J Immunol. 2013; 190: 3417 - 3426.

29. Bagnoli F., Bertholet S., Grandi G. Inferring reasons for the failure of Staphylococcus aureus vaccines in clinical trials. Front Cell Infect Microbiol. 2012; 2: 1 - 4.

30. Frank K.M., Zhou T., Moreno-Vinasco L., Hollett B., Garcia J.G., Bubeck Wardenburg J. Host response signature to Staphylococcus aureus alpha-hemolysin implicates pulmonary Th17 response. Infect Immun. 2012; 80: 3161 - 3169.

31. Fritz S.A., Tiemann K.M., Hogan P.G., Epplin E.K., Rodriguez M., Al-Zubeidi D.N. et al. A serologic correlate of protective immunity against community-onset Staphylococcus aureus infection. Clin Infect Dis. 2013; 56 (11): 1554 - 1561.

32. Rasigade J.P., Sicot N., Laurent F., Lina G., Vandenesch F., Etienne J. A history of Panton-Valentine leukocidin (PVL)-associated infection protects against death in PVL-associated pneumonia. Vaccine. 2011; 29 (25): 4185 - 4186.

33. Spellberg B., Daum R. Development of vaccine against Staphylococcus aureus. Semin immunopathol. 2012; 34 (2): 335 - 348.

34. Stranger-Jones Y.K., Bae T., Schneewind O. Vaccine assembly from surface proteins of Staphylococcus aureus. Proc Natl Acad Sci USA. 2006; 103: 16942 -16947.

35. Jansen K.U., Girgenti D.Q., Scully I.L., Anderson A.S. Vaccine review: Staphyloccocus aureus vaccines: Problems and prospects. Vaccine. 2013; 31: 2723 - 2730.

36. Bubeck Wardenburg J., Schneewind O. Vaccine protection against Staphylococcus aureus pneumonia. J. Exp. Med. 2008; 205 (2): 287 - 294.

37. Brown E.L., Dumitrescu O., Thomas D., Badiou C., Koers E.M., Choudhury P. et al. The Panton-Valentine leukocidin vaccine protects mice against lung and skin infections caused by Staphylococcus aureus USA300. Clin. Microbiol. Infect. 2009; 15 (2): 156 - 64.

38. Schennings T., Heimdahl A., Coster K., Flock J.I. Immunisation with fibronectin-binding protein from Staphylococcus aureus protects against experimental endocarditis in rats. Microb. Pathogen. 1993; 15: 227 - 236.

39. Que Y.A., Haefliger J.A., Piroth L., Francois P., Widmer E., Entenza J.M. et al. Fibrinogen and fibronectin binding cooperate for valve infection and invasion in Staphylococcus aureus experimental endocarditis. J. Exp. Med. 2005; 201 (10): 1627 - 1635.

40. Gong R., Hu C., Xu H., Guo A., Chen H., Zhang G., Shi L.. Clumping factor A binding region A in a subunit vaccine against Staphylococcus aureus-induced mastitis in mice. Clin. Vaccine Immunol. 2010; 17 (11): 1746 - 1752.

41. Josefsson E., Hartford O., O'Brien L., Patti J.M., Foster T. Protection against experimental Staphylococcus aureus arthritis by vaccination with clumping factor A, a novel virulence determinant. J. Infect. Dis. 2001; 184: 1572 - 1580.

42. Cheng A.G., Kim H.K., Burts M.L., Krausz T., Schneewind O., Missiakas D.M. 2009. Genetic requirements for Staphylococcus aureus abscessformation and persistence in host tissues. FASEB J. 2009; 23: 3393 - 3404.

43 Cheng A.G., McAdow M., Kim H.K., Bae T., Missiakas D.M., Schneewind O. Contribution of raagulases towards Staphylococcus aureus disease and protective immunity. PLoS Pathog. 2010; 6 (8): 1 - 18.

44. Kim H.K., Cheng A.G., Kim H-Y, Missiakas D.M., Schneewind O. Nontoxigenic protein A vaccine for methicillin-resistant Staphylococcus aureus infections in mice. J. Exp. Med. 2010; 207 (9): 1863 - 1870.

45. Kim H.K., DeDent A., Cheng A.G., McAdow M., Bagnolib F., Missiakas D.M., Schneewind O. IsdA and IsdB antibodies protect mice against Staphylococcus aureus abscess formation and lethal challenge. Vaccine. 2010; 28: 6382 - 6392.

46. Mazmanian S.K., Scaar E.P., Gaspar A.H., Humayun M., Gornicki P. Passage of geme-iron across the envelope of Staphylococcus.aureus. Science. 2003; 299: 906 - 909.

47. Bjerketorp J., Jacobsson K., Frykberg L. The von Willebrand factor-binding protein (vWbp) of Staphylococcus aureus is a coagulase. FEMS Microbiol Lett. 2004; 234: 309 - 314.

48. McAdow M., Kim H.K., DeDent A.C., Hendrickx A.P.A., Missiakas D.M., Schneewind O. Preventing Staphylococcus aureus sepsis through the inhibition of its agglutination in blood. PLoS Pathog. 2011; 7 (10). PMCID: PMC3197598.

49. Foster T.J., Geoghegan J.A., Ganesh V.K., Hook M. Adhesion, invasion and evasion: the many functions of the surface proteins of Staphylococcus aureus. Nat Rev Microbiol. 2014; 12 (1): 49 - 62.

50. O'Riordan K., Lee J.C. Staphylococcus aureus capsular polysaccharides. Clin. Microbiol. Rev. Jan. 2004; 17 (1): 218 - 234.

51. Fattom A.L., Sarwar J., Ortiz A., Naso R. Staphylococcus aureus capsular polysaccharide vaccine and CP-specific antibodies protect mice against bacterial challenge. Infect. Immun. 1996; 64 (5): 1659 - 1665.

52. Kropec A., Maira-Litran T., Jefferson K.K., Grout M., Cramton S.E., Gotz F. et al. Poly-N-acetylglucosamine production in Staphylococcus aureus is essential for virulence in murine models of systemic infection. Infect. Immun. 2005; 73 (10): 6868 - 6876.

53. Kely-Quintos C., Cavacini L.A., Posner M.R., Goldmann D., Pier G.B. Characterization of the opsonic and protective activity against Staphylococcus aureus of fully human monoclonal antibodies specific for the bacterial surface polysaccharide poly-N-acetylglucosamine. Infect. Immun. 2006; 74 (5): 2742 - 2750.

54. Daum R.S. Staphylococcus aureus vaccines. «Vaccines», Eds.: Plotkin S.A., Orenstein W.A., Offit P.A. Elsevier. 2008; 1307 - 1315.

55. Anderson A.S., Miller A.A., Donald R.G., Scully I.L., Nanra J.S., Cooper D., Jansen K.U. Development of a multicomponent Staphylococcus aureus vaccine designed to counter multiple bacterial virulence factors. Hum. Vaccin. Immunother. 2012; 8 (11): 1585 - 1594.

56. Nanra J.S., Buitrago S.M., Crawford S., Ng J., Fink PS., Hawkins J. et al. Capsular polysaccharides are an important immune evasion mechanism for Staphylococcus aureus. Hum. Vaccin. Immunother. 2013; 9 (3): 480 - 487.

57. Matalon A.M., Buerkert J., Block G., Hohenboken M., Fattom A., Horwirth G. et al. Efficacy profile of a bivalent Staphylococcus aureus glycoconjugate investigational vaccine in adults on haemodialysis: phase III randomized study. International symposium on staphylococci and staphylococcal infections. Lyon France; 2012; 9 - 114.

58. Moustafa M., Aronoff G.R., Chandran C., Hartzel J.S., Smugar S.S., Galphin C.M. et al. Phase IIa study of the immunogenicity and safety of the novel Staphylococcus aureus vaccine V710 in adults with end-stage renal disease receiving hemodialysis. Clin. Vaccine Immunol. 2012; 19 (9):1509 - 1516.

59. Fowler V.G., Allen K.B., Moreira E.D., Moustafa M., Isgro F., Boucher H.W. et al. Effect of an investigational vaccine for preventing Staphylococcus aureus infections after cardiothoracic surgery: a randomized trial. J. Am. Med. Assoc. 2013; 309 (13): 1368 - 1378.

60. Ohlsen K., Lorenz U. Immunotherapeutic strategies to combat staphylococcal infections. Intern. J. of Med. Microbiol. 2010; 300: 402 - 410.

61. Vaccines in development. Medicine in development for vaccines. 2013; 22 - 27.

62. Nissen M., Marshall H., Richmond P., Shakib S., Jiang Q., Cooper D.et al. A randomized phase I study of the safety and immunogenicity ofthree ascending dose levels of a 3-antigen Staphylococcus aureus vaccine (SA3Ag) in healthy adults. Vaccine. 2015; 33 (15): 1846 - 1854.

63. denReijer P.M., Lemmens-denToom N., Kant S., Snijders S.V., Boelens H., Tavakol M., et al. Characterization of the humoral immune response during Staphylococcus aureus bacteremia and global gene expression by Staphylococcus aureus in humanblood. PLoSOne. 2013; 8 (1): e53391.

64. Rozemeijer W., Fink P., Rojas E., Jones C.H., Pavliakova D., Giardina P et al. Evaluation of approaches to monitor Staphylococcus aureus virulence factor expression during human disease. PLoS ONE. 2015; 10 (2): e0116945.

65. Gening M.L., Maira-Litran T., Kropec A., Skurnik D., Grout M., Tsvetkov Y.E. et al. Synthetic ß-(1 6)-linked N-acetylated and nonacetylated oligoglucosamines used to produce conjugate vaccines for bacterial pathogens. Infect Immun. 2010; 78 (2): 764 - 772.

66. Cywes-Bentley C., Skurnik D., Zaidi T., Rouxa D., Rosane B., DeOliveira et al. Antibody to a conserved antigenic target is protective against diverse prokaryotic and eukaryotic pathogens. PNAS. 2013; 110 (24): E2209 - 2218.

67. Pozzi C., Wilk K., Lee J.C., Gening M., Nifantiev N., Pier G.B. Opsonic and protective properties of antibodies raised to conjugate vaccines targeting six Staphylococcus aureus antigens. PLoS One. 2012; 7 (10). PMID 23077517.

68. Skurnik D., Merighi M., Grout M., Gadjeva M., Maira-Litran T., Ericsson M. et al. Animal and human antibodies to distinct Staphylococcus aureus antigens mutually neutralize opsonic killing and protection in mice. J. Clin. Invest. 2010; 120 (9): 3220 - 3233.

69. Ефремова В.Н., Егорова Н.Б., Масюкова С.А. Бесклеточная антистафилококковая вакцина для лечения хронической стафилококковой инфекции. Патент РФ на изобретение, № 2122862 от 10.12.1998.

70. Егорова Н.Б., Ефремова В.Н., Курбатова Е.А., Грубер И.М. Экспериментальная и клинико-иммунологическая оценка бесклеточной стафилококковой вакцины Стафиловак. Журн микробиол. 2008; 6: 102 - 108.

71. Кузьменко О.М., Злыгостев С.А., Михайлова Н.А., Грубер И.М., Ахматова Н.К., Егорова Н.Б. и др. Характеристика комплексов антигенов вакцинных штаммов Staphylococcus aureus, полученных в различных условиях культивирования. Журн микробиол. 2010; 2: 51 - 54.

72. Грубер И.М., Егорова Н.Б., Михайлова Н.А., Черкасова Л.С., Тарасова О.Е., Асташкина Е.А. и др. Исследование протективной активности стафилококковой вакцины «Стафиловак-2». Журн микробиол. 2014; 6: 54 - 58.

73. Черкасова Л.С., Плеханова Н.Г., Тарасова О.Е., Асташкина Е.А., Мельников Н.В., Грубер И.М. и др. Иммуногенные свойства экспериментально производственных серий вакцины вакцины «Стафиловак-2». Журн. микробиол. 2014; 5: 86 - 90.

74. Грубер И.М., Егорова Н.Б., Курбатова Е.А., Михайлова Н.А. Стратегия разработки противостафилококковых иммунопрофилактических и иммунотерапевтических препаратов. Эпидемиол инфекцион болезни. Актуал вопр. 2013; 4: 31 - 38.

References

1. Daniliv A.I., Alekseeva I.V., Asner T.V., Vlasova E.E., Danilova E.M., Deknhnich A.V. et al. Etiology of infective endocarditis in Russia. Clin. Microbiol. Antimicrob. Chemother. 2015; 17 (1): 4 - 10 (in Russian).

2. Teplyakova O.V., Rudnov V.A., Shlykova G.I, Dotsenko T.G. Septic arthritis in adults. Clin Microbiol Antimicrob Chemother. 2015; 17 (3): 187 - 206 (in Russian).

3. Otto M. Basis of virulence in community-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Annu Rev Microbiol. 2010; 64: 143 - 162.

4. Laabei M., Recker M., Rudkin JK., Aldeljawi M., Gulay Z., Sloan TJ. et al. Predicting the virulence of MRSA from its genome sequence. Genome Res. 2014; 24: 839 - 849.

5. Noskin G.A, Rubin R.J, Schentag J.J., Kluytmans J., Hedblom E.C., Smulders M. et al. The burden of Staphylococcus aureus infections on hospitals in the United States: an analysis of the 2000 and 2001 Nationwide Inpatient Sample Database. Arch Intern Med. 2005; 165 (15):1756 - 1761.

6. Carrillo-Marquez M.A., Hulten K.G., Hammerman W., Lamberth L., Mason E.O., Kaplan S.L. Staphylococcus aureus pneumonia in children in the era of community-acquired methicillin-resistance at Texas Children's Hospital. Pediatr. Infect. Dis. J. 2011; 30 (7): 545 - 550.

7. Del Giudice P., Tattevin P, Etienne J. Community-acquired methicillin-resistant Staphylococcus aureus: Review. Presse Med. 2012; 41 (7 - 8): 713 - 720.

8. Garcia-Romo G.S., Gonzalez-Ibarra M., Donis-Hernandez F.R., Zendejas-Buitron V.M., Pedroza-Gonzalez A. Immunization with heat-inactivated Staphylococcus aureus induced an antibody response mediated by IgG1 and IgG2 in patients with recurrent tonsillitis. Microbiol Immunol. 2015; 59(4):193-201.

9. von Eiff C., Becker K., Machka K., Stammer H., Peters G. Nasal carriage as a source of Staphylococcus aureus bacteremia. N. Engl. J. Med. 2001; 344 (1): 11 - 16.

10. McCarthy A.J., Lindsay J.A. Genetic variation in Staphylococcus aureus surface and immune evasion genes is lineage associated: implications for vaccine design and host-pathogen interactions. BMC Microbiology 2010; 10: 173. PMC 2905362.

11. Broughan J., Anderson R., Anderson A.S. Strategies for and advances in the development of Staphylococcus aureus prophylactic vaccines. Expert Rev. Vaccines 2011; 10: 695 - 708.

12. DeDent A., Kim H.K., Missiakas D., Schneewind O. Exploring Staphylococcus aureus pathways to disease for vaccine development. Semin Immunopathol. 2012; 34: 317 - 333.

13. Daum R.S., Spellberg B. Progress toward a Staphylococcus aureus vaccine. Clin. Infect. Dis. 2012; 54 (4): 560 - 567.

14. Dmitrenko O.A. Genus a Staphylococcus. Manual of Medical Microbiology. Book III. Volume One. Opportunistic infections: pathogens and etiologic diagnosis. Ed.: A.S. Labinskaya, N.N. Kostyukova. Moscow: Publishing Binom. 2013; 31 - 87.

15. Scully I.L., Liberator P.A., Jansen K.U., Anderson A.S. Covering all the bases: preclinical development of an effective Staphylococcus aureus vaccine. Frontiers in Immunol. 2014; 5 (art 109): 1 - 7.

16. Lin L., Ibrahim A.S., Xu X., Farber J.M., Avanesian V., Baquir B. et.al. Th1-Th17 cells mediate protective adaptive immunity against Staphylococcus aureus and Candida albicans infection in mice. PLoSPathog. 2009; 5 (12): РМС 2792038.

17. Rigby K.M., DeLeo F.R. Neutrophils in innate host defense against Staphylococcus aureus infections. Semin Immunopathol. 2012; 34 (2): 237 -259.

18. DeLeo F.R., Diep B.A., Otto M. Host defense and pathogenesis in Staphylococcus aureus infections. Infect Dis Clin North Am 2009; 23 (1): 17 - 34.

19. Lorenz E., Mira J.P., Cornish K.L., Arbour N.C., Schwartz D.A. A novel polymorphism in the toll-like receptor 2 gene and its potential association with staphylococcal infection. Infect Immun. 2000; 68 (11): 6398 - 6401.

20. Quilty S., Kwok G., Hajkowicz K., Currie B. High incidence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus sepsis and death in patients with febrile neutropenia at Royal Darwin Hospital. Intern Med J. 2009; 39: 557 - 559.

21. Spellberg B., Ibrahim A.S., Yeaman M.R., Lin L., Fu Y., Avanesian V., et al. The antifungal vaccine derived from the recombinant N terminus of Als3p protects mice against the bacterium Staphylococcus aureus. Infect Immun. 2008; 76 (10): 4574 - 4580.

22. Mar di L., Cypowyj S., T th B., Chernyshova L., Puel A., Casanova J.L. Molecular mechanisms of mucocutaneous immunity against Candida and Staphylococcus species. J. Allergy Clin. Immunol. 2012; 130 (5): 1019 - 1027.