CC BY
216
ции вируса - достоверная разница в титре са- и 39 °С, при отсутствии достоверной разницы для варианта при температуре культивирования 33 дикого варианта.
Литература
1. Дмитриев Г.В., Забияка Ю.И., Файзулоев Е.Б. и др. Характеристика дикого и ослабленного вариантов штамма С-77 вируса краснухи / Актуальные вопросы эпидемиологии инфекционных болезней: Сб. научных трудов / Под ред. А.А. Шапошникова, Г. В. Ющенко. № 10 (в печати). - М.: Гигиена, 2011.
2. Забияка Ю.И., Файзулоев Е.Б., Борисова Т.К. и др. Экспресс-метод оценки титра вируса краснухи в вируссодержащей жидкости с помощью ПЦР-РВ // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 2010. № 5. С. 57 - 62.
3. Зверев В.В., Десятскова Р.Г., Юминова Н.В. и др. Лабораторная характеристика ослабленных вариантов отечественного штамма вируса краснухи, адаптированных к культуре клеток Vero // Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2008. № 4. С. 46 - 53.
4. Masafumi S., Katsuhiro K., Tetsuo N. Histidine at position 1042 of the p150 region of a KRT live attenuated rubella vaccine strain is responsible for the temperature sensitivity // Vaccine. 2009. V. 27. P. 234 - 242.
5. Ohtawara M., Kobune F., Umino Y., Sugiura A. Inability of Japanese rubella vaccines to induce antibody response in rabbits is due to growth restriction at 39 degrees C // Arch. Virol. 1985. V. 83 (3 - 4). P. 217 - 227.
Особенности врожденного иммунитета при вирусных инфекциях
С.Г. Маркушин ([email protected])
НИИ вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова РАМН, Москва ([email protected])
Резюме
В обзоре охарактеризованы основные элементы врожденной иммунной системы, включая различные классы патоген-распознающих рецепторов (TLRs, RLRs, NLRs), компоненты сигнальных внутриклеточных путей и основные семейства цитокинов (интерлейкины, интерфероны, хемокины и другие медиаторы межклеточных взаимодействий). Описаны методы активации различных иммунотропных клеток. Изложены факты, касающиеся экспрессии различных цитокинов при вирусных инфекциях. Подробно рассматриваются агонисты различных Толл-рецепторов и обсуждаются их адъювант-ные свойства. Освещены некоторые аспекты взаимодействия клеток и молекул врожденной и адаптивной иммунных систем, входящих в общий сложный механизм противовирусного иммунитета.
Ключевые слова: врожденная иммунная система, адаптивная иммунная система, противовирусный иммунитет, патогенраспознающие рецепторы, цитокины
Features of Innate Immunity in Virus Infections
S.G. Markushin ([email protected])
I.I. Mechnikov Research Institute of Vaccines and Sera, RAMS,
Moscow ([email protected])
Abstract
In review basic elements of innate immune system are characterized, including different classes of pathogen-recognized receptors (TLRs, RLRs, NLRs) components of intracellular signaling pathways and other mediators of cell interactions. The facts, concerning of the expression of different cytokines are presented. The agonists of different Toll-receptors are considered in detailand their adjuvant properties are discussed. Some aspects of cell and molecules interaction of innate and adaptive immune systems, forming a common complicated mechanism of antiviral immunity, are elucidated.
Key words: innate immune system, the adaptive immune system, antiviral immunity, pathogen-recognize receptors, cytokines
Любой живой организм при столкновении с тем или иным чужеродным антигенным материалом, будь то бактерии, вирусы, му-тационно измененные собственные клетки, тканевые или органные трансплантаты, приводит в действие иммунные механизмы защиты. Индукция защитного ответа на патоген включает комплексное взаимодействие клеток и молекул врожденной и адаптивной иммунных систем, входящих в общий сложный механизм иммунитета.
Механизмы формирования специфического (адаптивного) иммунного ответа подробно исследованы на различных структурно-иерархических уровнях.
Основные элементы врожденной иммунной системы были обнаружены в последние два десятилетия. Важнейшую роль во взаимосвязи врожденной и адаптивной иммунных систем играют дендритные клетки. Эти, а также другие клетки врожденной иммунной системы экспрессируют патогенраспознаю-щие рецепторы (PRR), которые еще носят название Толл-подобных рецепторов (Toll-like receptors - TLR) млекопитающих по аналогии с Толл-белками насекомых [42]. Эти рецепторы имеют широкую специфичность, способную определить общие структурные черты патоген-ассоциированных молекулярных паттернов (PAMP) [29]. PAMP, полученные из различных классов патогенов, распознаются
семействами патогенраспознающих рецепторов, которые включают в себя TLR, С-лектин-подобные рецепторы типа С (CLR), Rig (retinoic acid-inducible gene)-подобные рецепторы (RLR) и нуклеотидсвя-зывающие рецепторы (Nucleotide oligomerization domain (NOD) receptors - NLR).
При взаимодействии рецепторов с патогенами происходит возбуждение различных сигнальных путей, которое в конечном счете приводит к активации антигенпрезентирующих клеток (APC), с подключением адаптивной иммунной системы.
1. Патогенраспознающие рецепторы
TLR представляют семейство эволюционно консервативных патогенраспознающих рецепторов. Они являются трансмембранными рецепторами типа I, которые характеризуются повторами, обогащенными лейцинами (LRR), во вне- и внутриклеточном доменах (внутриклеточный - гомологичен домену интерлейкина-1 - TIR). Было установлено, что Толл-подобные рецепторы играют важную роль в распознавании специфических микробных компонентов, полученных из патогенов (бактерии, грибы, простейшие и вирусы). Описано десять функциональных семейств Толл-подобных рецепторов человека, многие из которых широко экспресси-руются различными иммунными клетками, включая дендритные клетки (DC), макрофаги, натуральные киллеры (NK), стволовые клетки, нейтрофилы, В-клетки, Т-клетки и некоторые неиммунные клетки (фибробласты, эпителиальные клетки). TLR могут быть разделены на субсемейства, распознающие сходные РАМР: TLR-1, TLR-2, TLR-4 и TLR-6 «узнают» липидные структуры; TLR-3, TLR-7, TLR-8 и TLR-9 - нуклеиновые кислоты. Большинство TLR (TLR-1, TLR-2, TLR-4, TLR-5, TLR-6 и TLR-10) экспрессиру-ются на клеточной поверхности, в то время как другие (TLR-3, TLR-7, TLR-8 и TLR-9) локализованы внутри эндосом. Толл-подобные рецепторы могут экспрессироваться и как гомодимеры, и как ге-теродимеры (TLR-2 + TLR-1 или TLR-2 + TLR-6), и каждый TLR распознает определенный элемент структуры микроба. Для сигнальной трансдукции TLR используют адаптерный белок MyD88 (myeloid differentiation primary response protein 88), за исключением TLR-3, который использует адаптерный белок TRIF (Toll-interleukin-I receptor), индуцирующий IFN-ß. LPS (липополисахарид) при связывании с TLR-4 активирует как MyD88, так и TRIF.
Толл-подобные рецепторы конститутивно экс-прессируются главным образом на клетках мие-ломоноцитарного ряда и различных популяций лимфоцитов, имея свои особенности экспрессии на различных типах клеток [22, 83]. Каждый TLR кодируется своим собственным геном. Гены TLR расположены у человека на разных хромосомах. Конститутивная экспрессия генов TLR говорит о постоянной готовности лейкоцитов и других клеток к встрече и распознаванию патогенов. В любой момент сохраняется возможность усиле-
ния ответа за счет увеличения количества рецепторов на клетках.
Уровень экспрессии TLR на лейкоцитах оценивается как умеренный - от сотен до нескольких тысяч рецепторов на клетку. Взаимодействие TLR c РАМР сопровождается проведением активаци-онного сигнала, ведущего к мобилизации защитных реакций. Связывание лигандов с TLR ведет к димеризации TLR и их взаимодействию с адап-терными молекулами, влекущему за собой запуск каскадной передачи сигнала [3]. Активация клеток происходит с участием различных TLR и нескольких механизмов передачи сигнала, о чем говорилось выше. В случае с MyD88 наблюдается последовательная активация серии киназ семейства IRAK (IL-1 receptor associated kinase), которая в конечном счете приводит к фосфорилированию и деградации ингибиторного белка IkB с высвобождением ядерного фактора NFkB (nuclear factor kappa-light) и перемещением в ядро. NFkB взаимодействует с промоторными участками целого ряда генов белков, активирующих и регулирующих развитие воспалительной реакции, включая гены цитокинов. Известно, что разные патогены после взаимодействия своих РАМР со специфическими TLR индуцируют одинаковый, универсальный путь активации воспалительного ответа по вышеуказанному механизму. Этот факт подтверждает данные о различиях во внеклеточных доменах TLR, обеспечивающих специфичность распознавания РАМР, и сходстве внутриклеточных доменов TLR, необходимых для проведения активационного сигнала.
Активация различных сигнальных путей после взаимодействия РАМР и TLR индуцирует экспрессию комбинаций генов и, как следствие, развитие различных защитных реакций.
В настоящее время общепризнано существование двух сигнальных внутриклеточных систем. Одна включает TLR-2, TLR-4, TLR-5, TLR-7, TLR-9 и внутриклеточные молекулы MyD88, IRAK, TRAF, NFkB. Эта система, как правило, активирует ранний провоспалительный ответ. В другую систему входят TLR-3, TLR-4 (возможно, TLR-7 и TLR-8), адаптерный белок TRIF и внутриклеточные белки TRAM (TRIF-related adaptor molecule), TBK1, IRF3 (interferon regulatory factor). Эта сигнальная система обеспечивает активацию противовирусного ответа. TLR-3 является ключевым элементом данного сигнального пути, поскольку взаимодействует с вирусной двуспиральной РНК. TLR-4 одинаково эффективно участвует в активации обеих внутриклеточных сигнальных систем.
Таким образом, имеется два важных типа реакций врожденного иммунитета: первый - антибактериальная защита с развитием воспалительной реакции в тканях, второй - противовирусный ответ с участием интерферона первого типа, который является основным противовирусным медиатором врожденного иммунитета.
В дополнение к Толл-подобным рецепторам врожденная иммунная система использует отдельные рецепторы, локализованные в клеточном ци-тозоле, для инициации антивирусного иммунного ответа. Они включают семейство РНК-хеликазных рецепторов, называемых RLR [81, 82]. Члены семейства RLR включают Rig-1, MDA-5 (melanoma-differentiation-associated gene 5) и LGP2 (laboratory of genetics and physiology 2) [36]. В отличие от TLR, которые распознают вирусные нуклеиновые кислоты в эндосомах, RLR идентифицируют сигналы вирусной репликации в цитозоле инфицированных клеток. Большинство вирусов продуцируют dsРНК (double stranded RNA) в инфицированных клетках. Сначала Rig-1 и MDA-5 были определены как сенсоры синтетического аналога dsРНК поли-!:С (синтетический аналог двуспиральной РНК №РНК) и агонист TLR-3 и MDA-5). Затем было показано, что Rig-1 вовлечен в распознавание поли-!:С с последующей активацией факторов транскрипции - ядерного фактора кВ и регуляторных факторов 3 и 7 интерферона, ведущей к продукции воспалительных цитокинов и интерферона-1 [32]. После распознавания вирусной РНК Rig-1 и MDA-5 связываются со стимулятором промотора IFN-b (IPS-1) через CARD ^aspase recruitment domains - домен, привлекающий и активирующий каспазы). IPS-1 локализован в митохондриях и действует как адаптер, который связывает RLR с продукцией интерферона 1-го типа [34].
NLR является семейством цитоплазматических PRR, которые содержат три различных домена: С -терминальный домен LRR, ответственный за распознавание лиганда, центральный домен - NACHT, ответственный за самоолигомеризацию и активацию NLR, и N - терминальный домен, ответственный за взаимодействие «белок-белок» с целью инициации проведения внутриклеточного сигнала. NLR сгруппированы в несколько субсемейств на основе структуры эффекторных доменов и NACHT-доменов: NOD, NACHT, белки, содержащие повторы, обогащенные лейцинами, и Pyrin-домен (NALP), IPAF и ингибиторные белки апоптоза нейронов (NAIP). Субсемейства NOD и IPAF содержат эффек-торные домены CARD, NALP и NAID - эффекторный домен пирин (PYD) и три повтора апоптозного белка-ингибитора бакуловирусов (BIR) соответственно. Хотя функции многих из этих PRR неизвестны, можно предполагать, что их главная роль заключается в распознавании цитоплазматических микробных PAMP и эндогенных danger-сигналов, инициирующих иммунный ответ [17, 72].
Отдельные NLR (NALP и IPAF) формируют муль-типротеиновый комплекс, активирующий киназу, получивший название «инфламмасома», который процессирует провоспалительные цитокины, включая IL-1p. Среди инфламмасом NALP3 особенно эффективна в распознавании различных молекул, включая бактериальные и вирусные PAMP, и danger-сигналов (аденозинтрифосфаты (АТФ), кри-
сталлы уратов натрия (MSU) и др.) [16]. Было обнаружено, что вирусные инфекции сопровождаются активацией инфламмасом. Как вирус Сендай, так и вирус гриппа активируют инфламмасомы NALP3 в макрофагах, обработанных АТФ в течение 30 минут in vitro [31]. Кристаллы мочевой кислоты также активируют инфламмасомы NALP3, и было показано, что вирус гриппа мог индуцировать накопление мочевой кислоты в бронхоальвеолярных смывах и сыворотке мышей [2]. Мочевая кислота, выделяемая из поврежденных клеток, стимулировала созревание дендритных клеток и при взаимодействии с антигеном gp120 ВИЧ-1 in vivo значительно повышала уровень Т-клеток CD8 [66].
Имеются данные, что мыши с дефектными NALP3, содержащими домен, активирующий ки-назу (ASC) или киназу-1, теряют способность продуцировать антитела к антигену, введенному в комбинации с гидроокисью алюминия в качестве адъюванта, но продуцируют иммунный ответ при введении полного адъюванта Фрейнда [15].
Активация сигнальных путей с участием новых семейств внутриклеточных PRR, таких как RLR или NLR, также может способствовать осуществлению врожденного иммунного ответа. Агонисты для этих рецепторов могут осуществлять TLR-независимую адъювантную активность. На самом деле показано, что IL-lß-конвертирующий фермент (ICE) - фактор, активирующий протеазу (IPAF) и входящий в состав NLR, - распознает флагеллин. Однако другие исследования подтвердили, что TLR-активация существенна для адъювантной активности определенных вакцин. В частности, было продемонстрировано прямое участие TLR-4 в активации врожденного иммунитета при иммунизации коклюшной вакциной [23]. Также установлено, что защита против вируса желтой лихорадки вовлекает активацию плазмоцитоидных и других дендритных клеток через многочисленные TLR [58].
Недавние исследования на лабораторных животных, однако, выявили, что по крайней мере для индукции антител, которая является основой защитного иммунитета, вызываемого бактериальными и вирусными вакцинами, активация TLR-сигнальных путей не является столь важным событием, как предполагалось до последнего времени. Мыши с дефектом компонентов, входящих в TLR (сигнальные пути MyD88 или TRIF), были способны осуществлять активную продукцию антител к Т-зависимому антигену, когда антиген вводился в комбинации с гидроксидом алюминия, полным и неполным адъювантом Фрейнда и монофосфори-лом липида А (MPL) [18]. В отсутствие TLR вирусы или клетки в состоянии апоптоза могут вызвать эффективный иммунный ответ у таких животных [46]. Более того, было продемонстрировано, что отсутствие TLR-5 не оказывает существенного влияния на способность флагеллина инициировать индукцию Т-зависимого ответа антител на вводимый антиген [62].
2. Цитокины
Согласно современным представлениям, цито-кины - новый класс эндогенных полипептидных медиаторов, осуществляющих межклеточные взаимодействия и регулирующих развитие ряда физиологических функций иммунных клеток, в конечном счете направленных на поддержание нарушенного гомеостаза. Цитокинами являются интерфероны, интерлейкины, ростовые и колониестимулирующие факторы, хемокины, трансформирующие ростовые факторы, а также белки группы фактора некроза опухолей. Основными свойствами цитокинов можно считать отсутствие антигенной специфичности, плейотропность, индукцию внутриклеточного сигнала при взаимодействии со специфическими клеточными рецепторами, формирование специфической цитокиновой сети. Перечисленные специфические особенности цитокинов позволяют рассматривать их как самостоятельную систему регуляции иммунных процессов, существующую параллельно с нервной и эндокринной системами.
Активация местного воспаления и развитие системного иммунного острофазового ответа обеспечиваются индукцией синтеза провоспалительных цитокинов: ^-12, ^-6, ^-18, TNF-a, !Ь-1. Эта группа цитокинов продуцируется моноцитами-макрофагами и другими неиммунными клетками, включая фибробласты и эндотелиальные клетки. Она обеспечивает в первую очередь подъем температуры тела, а также активацию натуральных киллеров и макрофагов. Предполагается, что каждый из цито-кинов этой группы имеет более узкие специфические функции. В частности, !Ь-6 отвечает за активацию Т- и В-лимфоцитов, ^-12 обеспечивает активацию NK-клеток и дифференциацию лимфоцитов, TNF-a индуцирует локальное воспаление, повышение проницаемости сосудов и повышение температуры тела. TNF-a также аккумулирует лимфу в месте воспаления, иммуноглобулины и комплемент в воспаленной ткани. При вирусных инфекциях происходит активация интерферонов (^-а, ^N-0, ^N-7), которые действуют в различных направлениях, ингибируя вирусную репликацию. Интерфероны участвуют в создании транзиторной стадии антивирусной резистентности в клетках, чувствительных к вирусной инфекции. Эта стадия включает в себя синтез определенных молекул с антивирусными свойствами (олигоаденилатсинтетаза, которая интерферирует с синтезом вирус-специфических ДНК и РНК и активирует эндорибонуклеа-зы, деградирующие вирусные ^|РНК). ^-а и ^N-0 также приводят в действие определенные гены (в частности, Мх-ген), которые экспрессируют антивирусные белки. Наконец, интерфероны повышают экспрессию определенных белков, позволяющих CD8+ и NK распознавать инфицированные клетки.
В развитии вирусной инфекции цитокины активируют ключевые элементы врожденного и адаптивного иммунитета. В частности, они динамично участвуют в активации дендритных клеток РС). Пу-
тем усиления экспрессии костимуляторных молекул CD40, CD80, CD86 в DC IFN выполняет важную функцию в кросспраймировании CD8+ T-клеток.
Особо важную роль цитокины играют в осуществлении пролиферации и дифференциации иммунных клеток. При этом IL-12p70 обеспечивает процесс пролиферации и дифференциации Thl-лимфоцитов, а IL-4 и IL-6 - лимфоцитов Th2 и Th17 [30]. Параллельно с активацией DC наблюдается нарастание экспрессии IL-12 и IFN-p.
Цитокины играют ключевую роль в активации Thl-лимфоцитов. IL-12p70 участвует в формировании Thl-клеток через сигнальный элемент STAT1 (signal transducers and activators of transcription) [69]. Следует отметить, что в индукции Thl-клеток с помощью dsPHK также участвуют TNF-a, IFN-1 и IL-18. Активированные Thl-клетки продуцируют IL-2 и IFN-g, которые являются кофакторами для синтеза CD8+ T-клеток. IFN напрямую активирует DC, что приводит к индукции белков главного комплекса гистосовместимости I и II классов (MHC I, MHC II), а также кофакторов CD40, CD80, CD83, CD86. IFN-a и IFN-b индуцируют экспрессию хемокиновых рецепторов для миграции DC с периферии к Т-клеточной области лимфоидных органов. IFN-1 также необходим для осуществления ^4+-адаптивного ответа и увеличения кросспрай-мирующей активности миелоидных DC. Активного участия цитокинов требует активация Т1л17-клеток. В первую очередь TgF-b дифференцирует наивные Т-клетки или в Th17-, или в Treg-клетки под влиянием поляризационных сигналов. IL-6 - мощный поляризационный сигнал для формирования Т1л17-клеток и фактор, блокирующий развитие Treg-клеток [60, 48]. Для пролиферации и стабилизации Thl-клеток необходимо участие IL-23. Синтез IL-17 способствует продукции провоспалительных факторов, таких как IL-1, IL-6, IL-8, TNF-a. Нарушение регуляции синтеза ^17-кпеток ведет к возникновению аутоиммунных заболеваний. IFN-1 можно рассматривать как главный фактор, связывающий врожденный и адаптивный иммунитет. Кроме активации DC IFN-1 способен индуцировать антиген-специфический CD8+ и CD4+ T-клеточный ответ и повышать первичный ответ антител. IL-10 действует как супрессивный сигнал на адаптивный иммунитет. Экспрессия IL-10 наблюдается при воздействии поли-kC в отсутствие антигена.
3. Цитокины при вирусных инфекциях
Гриппозные инфекции характеризуются значительной инфильтрацией нейтрофилов в верхних дыхательных путях, а также в бронхах, бронхиолах и альвеолах, трахее. Этот процесс сопровождается продукцией цитокинов воспаления и хемо-кинов. Предварительная обработка нейтрофилов человека гранулоцит-макрофагальным колоние-стимулирующим фактором повышает секрецию IL-8. Было обнаружено, что продукция цитокинов в инфицированных нейтрофилах требует проник-
новения вируса в клетки без его внутриклеточной репликации.
Также необходимыми условиями продукции ци-токинов являются закисление эндосом и потеря вирионом вируса оболочки. Было показано, что TLR-7 важен для распознавания вирионов вируса и продукции цитокинов нейтрофилами. Эти факты указывают на активацию нейтрофилов при гриппозной инфекции и роль TLR-7 и TLR-8 в иммунном ответе.
Установлено, что заражение обезьян вирусом «испанки» (пандемическим вирусом 1918 г.) сопровождается продукцией патологического иммунного ответа, характеризующегося неконтролируемой и аберрантной активацией врожденной иммунной системы.
Множественные хемокины индуцируются в легких животных, инфицированных вирусом гриппа, включая MIP-1a (CCL3), MIP-1ß (CCL4), MIP-3a (CCL20), RANTES (regulated on activation, normal T-cell expressed and secreted) (CCL5), MIP-2 (CXCL2) и IP-10 (CXCL10).
Следует отметить, что фатальные случаи инфицирования вирусом A(H5N1) у человека ассоциированы с высоким уровнем цитокинов воспаления в периферической крови, включая IP-10, MCP-1 (CCL2), MIG (CXCL9) и IL-8 (CXCL8) [10]. Таким образом, понимание механизмов хемокинового и цито-кинового ответов на гриппозную инфекцию имеет важное значение, поскольку чрезмерная продукция цитокинов может повлиять на вирусный патогенез.
Показано, что взаимодействие РНК вируса гриппа с TLR7 и TLR8 является ключевым элементом для продукции цитокинов воспаления нейтро-филами [77].
Доказана важность рецептора Rig-1 в активации IFN-1 при иммунном ответе in vivo против вируса гриппа [35].
Будущие изучения покажут, как баланс продукции цитокинов воспаления и IFN определяют течение гриппозной инфекции.
Были исследованы экспрессия воспалительных цитокинов и экспрессия Толл-подобных рецепторов в клетках трахеи, легких и тонкого кишечника цыплят, инфицированных вирусом гриппа птиц A(H9N2) [54]. Авторы показали, что индукция цитокинов увеличивалась параллельно с увеличением титра вирусов в трахее, легких и кишечнике инфицированных цыплят, причем наивысшая продукция TNF-a и IFN-g наблюдалась через четыре дня после начала инфекции, когда был отмечен пик размножения вируса в легких. Предварительное изучение дало повод считать, что цитокины могли быть вовлечены как в освобождение организма от вируса, так и в патологическое повреждение инфицированных тканей. Изучение линии макрофагов цыплят, инфицированных вирусом A(H9N2), показало, что цитокины воспаления, такие как IL-1ß и IL-8, имели повышенный уровень [80]. Однако эта работа не
исследовала индукцию воспалительных цитокинов in vivo, что было сделано в изучении свиней и лошадей, инфицированных вирусом гриппа. Было установлено, что продукция воспалительных цитокинов зависела от выраженности клинических симптомов [59]. При заражении трехнедельных поросят вирусом гриппа свиней A(H1N1)/Swine/Belgium1/98 цитокины воспаления - IFN-a, IL-6, IL-1 и TNF-a - имели наивысший уровень содержания в бронхоаль-веолярных смывах через 24 - 39 часов, когда титр вируса и клинические признаки были наиболее выражены. При инфицировании лошадей вирусом лошадиного гриппа A(H3N8)/Equine/Kildare/89 количество цитокинов воспаления - IFN-a, IFN-ip, IL-6 и TNF-a - повышалось в процессе развития инфекции.
При инфицировании людей высокопатогенным вирусом гриппа A(H5N1), а также мышей этим вирусом или пандемическим вирусом гриппа 1918 года наблюдалось повышение продукции воспалительных цитокинов [57]. В легких пациентов, инфицированных вирусом гриппа птиц A(H5N1), отмечалось повышение экспрессии белка МхА, IFN-a и IP-10. Заражение мышей вирусом A(H5N1) или пандемическим вирусом 1918 года вело к быстрой инфильтрации легких макрофагами и нейтрофила-ми с продукцией цитокинов воспаления IL-1a, IL-6 и IFN-g.
При изучении кинетики экспрессии генов, кодирующих цитокины воспаления или TLR, в организме цыплят, инфицированных вирусом A(H5N1), было показано, что различные цитокины экспрессируют-ся в разное время. В трахее индукция TNF-a была одинаковой в первый, второй или четвертый день инфекции, в то время как индукция IFN-g увеличивалась с течением времени. Индукция TLR-4 в трахее инфицированных цыплят была наивысшей в первый день инфекции, TLR-5 (в кишечнике) - на четвертый день.
Можно сделать вывод, что инфицирование цыплят вирусом гриппа A(H5N1) вызывает продукцию цитокинов воспаления в трахее, легких или кишечнике путем активации различных TLR.
Группой исследователей изучалась индукция цитокинов и Толл-подобных рецепторов в организме пациентов, инфицированных вирусом гриппа A(H1N1) [45]. У пациентов обнаруживалось повышение экспрессии TLR-2, TLR-3, TLR-9 и отсутствие изменений в экспрессии TLR-4, TLR-7, TLR-8. У беременных женщин наблюдалась только экспрессия TLR-9. Также было отмечено повышение экспрессии цитокинов IL-2, IL-6, IFN-g, TNF-a и снижение - IL-10. Синтез IL-4 не изменялся. У беременных женщин выявлялось повышение экспрессии только IL-2 и TNF-a.
Предполагается, что TLR-9 является ключевым рецептором среди PRR для обнаружения и связывания вирусов гриппа.
Распознавание рецепторами LTR-7/8 вирионов вируса гриппа существенно для индукции защит-
ного иммунного ответа к главному антигену вируса - гемагглютинину. Интересно, что вирусный белок скорее, чем нуклеиновая кислота (dsPHK), способен к стимуляции иммунного ответа через TLR-сигнальные пути. НА-белок играет важную роль в патогенности, ассоциированной с пандемическим вирусом гриппа 1918 года. РНК вируса гриппа узнается различными клеточными рецепторами (в т.ч. TLR, RLR) и адаптерными молекулами MyD88 (TLR), IPS (RLR). Комбинированное действие отдельных рецепторов и сигнальных путей вовлечено в регуляцию врожденного иммунного ответа на гриппозную инфекцию. Имеются убедительные доказательства, что неиммунные клетки (эпителиальные и миелоидные) индуцируют IFN-1 через IPS-1, в то время как иммунные клетки (pDC, B-клетки) - через MyD88 [12, 35, 47].
При вирусной инфекции MyD88 играют главную роль в создании адаптивного иммунного ответа, который осуществляется в этом случае через продукцию антител В-клетками и CD4-клетками g-интерферона. Интересно отметить, что при последующем инфицировании гриппозные TLR-3 и TLR-7 теряют свою актуальность в активации, пролиферации и проявлении эффекторных функций клетками CD4 или CD8 [21].
4. Агонисты TLR - адъюванты нового поколения
для вирусных вакцин
Вакцины нового поколения против вирусных инфекций создаются на основе рекомбинантных белков. Они более безопасны, но одновременно и менее иммуногенны, чем традиционные вирусные вакцины. Чтобы повысить их иммуногенность, используют разнообразные адъюванты.
У LPS бактериального происхождения - мощного агониста TLR-4 - обнаружены адъювантные свойства, однако он оказался слишком токсичным для использования в вакцинах для людей [9]. Химически модифицированное производное ли-пидной области LPS - монофосфорил липида А (MPL) - оказалось намного менее токсичным и обладает высоким иммуностимуляторным потенциалом. MPL стал первым лигандом TLR, одобренным для использования совместно с вакциной против гепатита В. Следует отметить, что водный раствор MPL повышает уровень антител, масляный - более эффективен в стимуляции Т-клеточного иммунного ответа. Адъювант AS02 - водно-масляная эмульсия, содержащая MPL и QS-21 (иммуностимулятор - производное сапонина), - индуцирует сильное повышение антител и Т1л1-клеточный ответ. Применение AS02 одобрено в клинических испытаниях вакцин против папилломавируса человека, гепатита B и ВИЧ-инфекции [7, 33, 50]. Клинические испытания AS01 - липосомального препарата, также содержащего MPL, - показали, что он индуцировал гуморальный и клеточный иммунный ответ, включая рост числа цитотоксических Т-лимфоцитов.
Адъювант MF59 (водно-масляная эмульсия) был включен в лицензированную гриппозную вакцину, которой в течение 10 лет привито около 50 млн человек [56]. Было обнаружено, что MF59 более эффективен, чем адъюванты на основе алюминия. Недавно MF59 был использован в качестве адъю-ванта (Е6020) для субъединичной гриппозной вакцины [6]. MF59 активирует DC, но его механизм действия на клеточные рецепторы недостаточно изучен [14]. Было показано, что MF59 вместе с CpG и гидроокисью алюминия стимулировали врожденный иммунитет в месте инъекции. Кластер генов, активируемый всеми адъювантами, индуцировал синтез цитокинов IL-1ß и IL-2, а также хемокинов (CCL2, CCL12, CXCL10) и адгезионных молекул [52].
Было обнаружено, что поли-1:С имел мукозаль-ную активность, когда вводился интраназально с инактивированной гриппозной вакциной. Поли-I:C повышал мукозальный и системный гуморальный ответ, который обеспечивал полную защиту против гомологичного и гетерологичного вируса гриппа, включая высокопатогенный вирус гриппа птиц A(H5N1) [28]. Адъювантный эффект поли-1:С обеспечивался активацией TLR-3 и цитоплазмати-ческого MDA-5 [38]. Синтетический аналог поли-I:C - поли-С12и - в качестве адъюванта имеет низкую токсичность, что подтверждено отсутствием побочных эффектов при использовании более чем 75 тыс. доз вакцины.
Белковый компонент бактерий флагеллин, обеспечивающий их подвижность, - агонист TLR-5 [5, 27, 51]. В настоящее время клинические испытания (3-я фаза) вакцины против Pseudomonas aeruginosa (вызывает фиброз мочевого пузыря), содержащей флагеллин бактерии в качестве адъюванта, показали 30%-ное снижение развития инфекции [13].
Одноцепочечная РНК - лиганд мышиных TLR-7 и человеческих TLR-8 [24]. Аналоги одноцепочеч-ной РНК соттветственно являются лигандами для TLR-7 и TLR-7/8 [20]. Синтетические соединения, которые связываются с TLR-7/8, индуцируют активацию и созревание дендритных клеток.
Отдельные синтетические имидазохинолины имеют потенциальное антивирусное и противораковое действие, поскольку они индуцируют цито-кины воспаления, особенно IFN-a. Одно из этих имидазохинолиновых соединений - имикви-мод - было одобрено для лечения определенных видов онкологических заболеваний и инфекций, вызываемых папилломавирусом [26].
Эффективным лигандом для TLR-9 служит бактериальная ДНК, которая содержит неметили-рованные CpG-динуклеотиды. Потенциальные адъюванты для противовирусных вакцин - синтетические олигонуклеотиды (ODN), содержащие CpG-динуклеотиды. Их функция заключается в активации TLR-9-сигнальных путей [38]. В 2008 году при проведении клинических испытаний вакцины против гепатита В с CpG-олигонуклеотидами в ка-
честве адъювантов наблюдались случаи грануле-матоза Вегенера - аутоиммунного заболевания, сопровождающегося воспалением кровеносных сосудов. Этот факт может быть объяснен невысоким уровнем экспрессии TLR-9 на клетках человека по сравнению с мышиными клетками.
Установлено, что различные TLR могут работать вместе. С учетом этого разработана экспериментальная вакцина против гриппа А(Н^1) и А(H5N1). Комбинация MPL и синтетического лиган-да TLR-7 позволила резко снизить дозу антигена А(H5N1) - 0,1 мкг данного антигена в сочетании с экспериментальным антигеном давали эффект, сходный с эффектом дозы 10 мкг антигена в комбинации с гидроокисью алюминия [64].
Исследование внутриклеточных сигнальных путей, вовлеченных в продукцию IFN-1, позволило разработать новый адъювант [39]. Конструирование различных фьюжн-полипептидов, соответствующих внутриклеточным сигнальным молекулам Rig-1, дало возможность использовать их в качестве адъювантов для вакцины против гриппа [39].
Х. Ли с сотрудниками продемонстрировали, что адъюванты QuilA и хитозан активируют NALP3-инфламмасомы in vitro, что свидетельствует о том, что отдельные адъюванты могут обладать общим механизмом действия [43]. Увеличение продукции IL-1b в дендритных клетках путем активации NALP3 - свойство многих адъювантов [63].
5. dsРНК как адъювант в вакцинах
против вирусных инфекций
Двуспиральные вирусные РНК или ДНК - наиболее четкие вирусные маркеры, распознаваемые элементами врожденного иммунитета в качестве сигнала опасности. Как потенциальный активатор врожденного и адаптивного иммунитета dsРНК, вводимая одновременно с чужеродным антигеном, может действовать как адъювант.
После стимуляции dsРНК наблюдается продукция IFN-1, рассматриваемая как главный фактор, связывающий врожденный и адаптивный иммунитет. Помимо DC (аутокринно и паракринно) активируются CD8+ Т- и CD4+ Th-клетки и увеличивается титр первичных антител. У TLR-3-/- мышей отсутствует пролиферация CD8+ T-клеток и продукция IFN-g при введении dsРНК и антигена. Предполагается, что адъювантный эффект в этом случае может быть TLR-3-зависимым без прямого эффекта на CD8+ T-клетки. Спленоциты из неиммунных мышей могли продуцировать IL-10 при стимуляции поли-kC в отсутствие антигенов. Также показано, что адъювантный эффект поли-kC требует совместной активации TLR и цитоплазматических Rig-1-сигнальных путей [36].
При иммунизации мышей вакциной против гриппа птиц А(H5N1) со стабилизированной dsРНК в качестве адъюванта титр антител в три раза превосходил таковой при иммунизации той же самой вакциной с адъювантом Фрейнда [40, 41]. Вве-
дение мышам только одной стабилизированной dsРНК также снижало возможность размножения вирулентного вируса гриппа А(H5N1) в легких мышей [41].
Иммунопротективные свойства dsРНК в отношении вируса гриппа были продемонстрированы в исследованиях других авторов при использовании иных синтетических аналогов dsРНК [78, 79]. При совместном введении стабилизированной dsРНК и HBs-антигена наблюдалось значительное повышение специфических антител [65]. Однако только dsРНК не вызывала активации T-клеток CD4+ и CD8+. При этом большинство исследований в этом направлении свидетельствует, что использование dsРНК в качестве адъюванта активирует иммунный процесс по типу Th1, задействуя как CD4+, так и CD8+ T-клетки [53, 73]. Это говорит о том, что адъювантные свойства различных dsРНК-молекул могут сильно различаться [4].
Таким образом, вирусные инфекции обнаруживаются TLR-3, Rig-1 и MDA-5 (два члена семейства RLR), NLRP3 (белок семейства NLR, содержащий домен пирин) через промежуточные формы репликации вирусной dsРНК. Совокупность этих рецепторов индуцирует активацию цитокинов воспаления, включая интерфероны 1-го типа - IFN-a и IFN-p.
Следовательно, праймированные CD4+ Т-клет-ки, программируемые различными цитокинами и другими факторами DC и иных иммунных клеток, в конечном счете дифференцируются в клетки Th1, Th2 или ^^-эффекторные, или регуляторные, Т-клетки (Treg) [49]. Наивные CD4+ Т-клетки при взаимодействии с IL-12 стимулируют экспрессию STAT и последовательно, через T-bet (из семейства факторов транскрипции Т-box) превращаются в ^^клетки [69]. Активируемые ^^клетки продуцируют цитокины IL-2 и IFN-g, которые служат активаторами CD8+ клеток, а также активируют mDC (миелоидные дендритные клетки). Сигналы Th1-клеток важны для CD8+ T-клеточной пролиферации и функционирования. Полагают, что dsРНК способна индуцировать продукцию IL-12p70, который снижает порог ^^ответа и тем самым обеспечивает адаптивный иммунный ответ Th1 через TLR-3 и JNK (C-Jun N-терминальная киназа)-сигнальные пути. TNF-a, IFN-1 и IL-18 также играют важную роль в индукции ^^иммунного ответа при воздействии dsРНК. IFN-1 может активировать mDC, индуцируя продукцию МНС I, МНС II, CD40, CD80, CD86 и высокий уровень экспрессии CD83. IFN-a, -b увеличивает также экспрессию хемокинов с рецептора CCR7 на рецепторы CCL19 и CCL21, которые стимулируют миграцию mDC из периферических тканей в Т-клеточную область лимфоидных органов. IFN-1 также необходим для генерирования Th1-CD4+ адаптивного Т-клеточного ответа, в то время как IL-12p40 и IFN-2 не являются необходимыми. В этом случае активация ^^иммунного ответа, индуцируемого dsРНК, возможно, обусловлена ее способностью вызывать бурный рост IFN-1. Однако
при низких концентрациях dsPHK (0,1 - 1 мкг/мл) лимфоциты человека экспрессируют цитокин IL-4. На самом деле, когда вводится dsPHK совместно с белком-антигеном, отмечается индукция не только Th1-, но и ^2-иммунного ответа.
Активированные dsPHK и специфическим антигеном DC способны в свою очередь активировать антиген-специфические CD8+ цитотоксические Т-лимфоциты (CTLs) путем кросспрезентации и кросспраймирования. При инфицировании РНК-содержащими вирусами миелоидных дендритных клеток (mDC) образующиеся вирус-специфические dsPHK связываются с цитозольными NOD-подобными рецепторами, образуя большие цито-плазматические комплексы - инфламмасомы, которые обеспечивают протеолитическую активацию провоспалительных цитокинов IL-1 и IL-18. Формирование и активация инфламмасом способствует превращению mDC в антигенпрезентирующие клетки.
APC презентирует эндогенные антигены, включая те, которые вместе с МНС I активируют наивные CD8+ лимфоциты вместе с костимуляторными факторами и сигналами-инструкциями, превращая их в МНС I-CTLs. Однако во многих случаях вирус не попадает в mDC прямо, но инфицирует другие клетки. В таком случае вирусный антиген и dsPHK могут проникнуть из этих клеток в mDC, которые в свою очередь презентируют антигенные эпитопы МНС I лимфоцитам CD8+, индуцируя ци-тотоксический ответ. Этот механизм называется кросспраймированием и индуцирует сигнальные пути TLR-3 - TRIF и MDA-5 MAVS (также известного как IPS-1, VISA или CARDIF) [36]. Процесс поглощения антигенов mDC включает фагоцитоз отдельных костимулированных антигенов, пиноци-тоз растворимых антигенов и кросспрезентацию с использованием Fc-рецепторов, маннозных рецепторов и Dectin-1 [44]. Получены факты, свидетельствующие, что NLRP3-инфламмасомы вовлечены в активацию CTLs [19].
Лимфоциты Th17 принадлежат к Th-клеточному субсету, который преимущественно продуцирует IL-17, IL-17F, IL-22 и IL-21, но не IFN-g или IL-4. Наивные Т-клетки по воздействием TgF-b (фактор трансформирующего роста) дифференцируются на два противоположных вида: Th17 и Treg с участием различных поляризационных сигналов. IL-6 служит поляризационным сигналом для формирования Th17, которое включает транскрипционную программу, инициированную TgF-b для формирования Th17 и блокировки индукции Treg [48, 60]. IL-23 обеспечивает увеличение количества и стабильность фенотипа Th17. Транскрипционный фактор ROR-yt - ключевой фактор, управляющий дифференциацией клеток Th17, - индуцирует транскрипцию гена IL-17 в наивных Т-хелперных клетках и также требуется для формирования продуцирующих IL-17 клеток в присутствии IL-6 и TgF-p. Вирусные инфекции опосредуются через промежуточные
формы вирусной репликации dsPHK TLR-3, а также Rig-1, и MDA-5, и NLRP-3. Совокупность этих рецепторов индуцирует активацию воспалительных цитокинов провоспалительными лимфоцитами, включая IFN-1 - IFN-a и IFN-0.
Заключение
Роль TLR в исходе гриппозной инфекции только начинает изучаться. Установление причины потери чувствительности макрофагов в верхних дыхательных путях к бактериальным агонистам TLR поможет пролить свет на дисфункцию TLR и их роль в качестве медиаторов повышенной чувствительности к бактериальной пневмонии после гриппозных инфекций [11]. Показано, что через 2 - 6 недель после инфицирования вирусом гриппа активность ней-трофилов в ответ на воздействие агонистов TLR-2, TLR-4 и TLR-5 была подавлена, что было связано со снижением продукции TLR-индуцированных цитокинов и коррелировало с высоким уровнем размножения грамположительных и грамотрицательных бактерий в легких. Было также продемонстрировано, что механизм трансмиграции нейтрофилов являлся следствием снижения сигналов хемотаксиса. Было установлено, что ответ периферических мононукле-арных лейкоцитов на воздействие TLR-лигандов у лиц, перенесших гриппозную инфекцию, был значительно ниже по сравнению с контролем [25]. Высокая частота постгриппозных осложнений, включая бактериальные инфекции, встречается у пожилых людей, кроме того, у них отмечается сниженный титр антител после вакцинации гриппозными вакцинами. Сокращение продукции TNF-a, IL-6 и IL-12p40 наблюдалось при стимуляции TLR-1, TLR-2, TLR-3, TLR-5, TLR-6, TLR-7, TLR-8 у пожилых по сравнению с молодыми людьми. Это различие наблюдается у 80% обследованных пожилых людей, несмотря на отсутствие сопутствующих заболеваний. Снижение продукции TLR-индуцируемых цитокинов было ассоциировано с отсутствием защитного эффекта специфических антител к тривалентной гриппозной вакцине.
Недавно было показано, что отдельные штаммы вирусов гриппа сероподтипов Н1 и Н5 могут вызывать серьезные повреждения различных отделов респираторного тракта. Эти повреждения ассоциированы с сильной экспрессией цитокинов и хемо-кинов [70], в частности с повышенной продукцией TNF-a, IFN-g, IL-8, IL-10, IL-6, белка МСР-1, JP-10. На модели обезьян было обнаружено, что вирус гриппа 1918 года значительно увеличивал уровень IL-6, IL-8, MCP-1 и RANTES в сыворотке крови животных. Можно предположить, что высокая вирулентность вируса гриппа каким-то образом ассоциирована с извращенной индукцией врожденного иммунитета [74]. Был обнаружен важный факт, что главными продуцентами избыточного количества цитокинов во время летальных гриппозных инфекций, вызванных вирусами A(H5N1) и A(H1N1), являются эндотелиальные клетки, выстилающие стенки
кровеносных сосудов легочной ткани [71]. Сфинго-зин-1 - фосфатный рецептор S1P1 на поверхности эндотелиальных клеток - оказался ключевым элементом, вызывающим «цитокиновый шторм». Как было установлено, воздействие агонистов на рецепторы S1P1 вызывало резкое подавление этими клетками продукции IFN-1, цитокинов и хемокинов в бронхоальвеолярную жидкость, что приводило к замедлению инфильтрации легких моноцитами, макрофагами, нейтрофилами и NK. В настоящее время несколько фармацевтических компаний исследует ряд препаратов, взаимодействующих с рецептором S1P1.
Престимуляция врожденного иммунитета, по различным данным [55, 61, 75, 76], значительно снижала репродукцию вируса гриппа в легких мышей. Общая стимуляция врожденного иммунитета с помощью IFN-a, а также специфических TLR на модели мышей способствовала выживанию животных от летальной пневмонии [1, 8, 68, 79]. Недавно группа исследователей показала, что престимуля-ция TLR-4 c помощью LPS защищала мышей против летальной гриппозной инфекции [67] и повышала LD50 для мышей в десять и более раз. В ходе дальнейшего исследования было отмечено, что боль-
шинство изученных агонистов TLR в процессе стимуляции TLR снижало чувствительность животных к вирусу гриппа A(H0N1)/PR8/34. Важно отметить, что противовирусный эффект престимуляции TLR в данном случае наблюдался и с вирусами птичьего гриппа, обладающими высокой патогенно-стью. Авторы делают вывод, что активный синтез и активная экспрессия вирусных антигенов могут вызвать гиперактивацию сигнальных путей TLR-4 и привести к сильному повреждению клеток респираторного тракта. Предполагается, что сигнальные пути TLR-4 могут иметь принципиальное значение в защите против высокопатогенных вирусов гриппа, в то время как сигнальные пути TLR-2 могли контролировать инфекцию, вызванную вирусом гриппа 1918 года.
Некоторые вышеизложенные факты свидетельствуют, что избыточная активация врожденного иммунитета во время вирусных инфекций представляет значительную угрозу для здоровья пациента. В этой связи наряду с разработкой противовирусных препаратов прямого действия особое внимание должно уделяться поиску факторов, контролирующих адекватный ответ врожденного иммунитета на вирусную инфекцию.
Литература
Abe T., Takahashi H., Hamazaki H. et al. Baculovirus induces an innate immune response and confers protection from lethal influenza virus infection in mice // J. Immunol. 2003. V. 171. P. 1133 - 1139.
Akaike T., Ando M., Oda T. et al. Dependence on O2-generation by xanthine oxidase of pathogenesis of influenza virus infection in mice // J. Clin. Invest. 1990. V. 85. P. 739 - 745.
Akira S., Tokeda K. Toll-like receptor signaling // Nat. Rev. Immunol. 2004. V. 4. P. 499 - 511.
Avril T., De Tayrac M., Leberre C. et al. Not all polyriboinosinic - polyribocytidylic acids (poly I:C) are equivalent for inducing maturation of dendritic cells: Implication for a -type-1 polarized DCs // J. Immunotherapy. 2009. V. 32. P. 353 - 362. Bates J., Honko A., Graff A. et al. Mucosal adjuvant activity of flagellin in aged mice // Mech. Ageing. Dev. 2008. V. 129. P. 271 - 281.
Baudner B., Ronconi V., Casini D. et al. MF59 emulsion is an effective delivery system for a synthetic TLR 4 agonist (E6020) // Pharm. Res. 2009. V. 26. P. 1477 - 1485. Bovier P., Farinelli T., Loutan L. Interchangeability and tolerability of a virosomal and an aluminum-adsorbed hepatitis A vaccine // Vaccine. 2005. V. 23. P. 2424 - 2429. Cluff C., Baldridge J., Stover A. et al. Synthetic toll-like receptor 4 agonists stimulate innate resistance to infectious challenge // Infect. Immunity. 2005. V. 73. P. 3044 - 3052.
Condie R., Zak S., Good R. Effect of meningococcal endotoxin on the immune response // Proc. Soc. ExP. Biol. Med. 1955. V. 90. P. 355 - 360. De Jong M., Simmons C., Thanh T. et al. Fatal outcome of human influenza A (H5N1) is associated with high viral load and hypercytokinemia // Nature Medicine. 2006. V. 12. P. 1203 - 1207.
Didierlaurent A., Goulding J., Patel S. et al. Sustained desensitization to bacterial Tolllike receptor ligands after resolution of respiratory influenza infection // JEM. 2008. V. 205. P. 323 - 329.
Diebold S., Kaisho T., Hemmi H. et al. Innate antiviral responses by means of TLR7-me-diated recognition of single-stranded RNA // Science. 2004. V. 303. P. 1529 - 1531. Doring G., Meisner C., Stern M. A double-blind randomized placebo-controlled phase III study of Pseudomonas aeruginosa flagella vaccine in cystic fibrosis patients // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007. V. 104. P. 11020 - 11025.
Dupuis M., Murphy T., Higgins D. et al. Dendritic cells internalize vaccine adjuvant after intramuscular injection // Cell Immunol. 1998. V. 186. P. 18 - 27. Eisenbarth S.C., Colegio O.R., O'Connor W. et al. Crucial role for the Nalp3 inflamma-some in the immunostimulatory properties of aluminium adjuvants // Nature. 2008. V. 453. P. 1122 - 1126.
Franchi L., Eigenbrod T., Minoz-Planillo R., Nunez G. The inflammasome: a caspase-1 activation platform that regulates immune responses and disease pathogenesis // Nat. Immunol. 2009. V. 10. P. 241 - 247.
Fritz J., Ferrero R., Philpott D. et al. NOD-like proteins in immunity, inflammation and disease // Nat. Immun. 2006. V. 7. P. 1250 - 1257.
Gavin A., Hoebe K., Duong B. et al. Adjuvant-enhanced antibody responses in the absence of Toll-like receptor signaling // Science. 2006. V. 314. P. 1936 - 1938. Ghiringhelli F., Apetoh L., Tesniere A. et al. Activation of the NLRP3 inflammasome in dendritic cells induces IL-1ß -dependent adaptive immunity against tumors // Nature Medicine. 2009. V. 15. P. 1170 - 1178.
Gorden K., Gorski K., Gibson S. et al. Synthetic TLR agonists reveal functional differences between human TLR 7 and TLR 8 // J. Immunol. 2005. V. 174. P 1259 - 1268. Heer A., Shamshiev A., Donda A. et al. TLR signaling fine-tunes anti-influenza B cell responses // J. Immunol. 2007. V. 178. P. 2182 - 2191.
22. Hornung V., Rothenfusser S., Britsch S. et al. Quantitative expression of Toll-like receptor 1-10 mRNA in cellular subsets of human peripheral blood mononuclear cells and sensitivity to CpG oligodeoxynucleotides // J. of Immunol. 2002. V. 168. P. 4531 - 4537.
23. Higgins S., Jarnicki A., Lavelle E. et al. TLR4 mediates vaccine-induced protective cellular immunity to Bordetella pertussis: role of IL-17-producing T cells // J. Immunol. 2006. V. 177. P. 7980 - 7989.
24. Heil F., Hemmi H., Hochrein H. et al. Species-specific recognition of single-stranded RNA via Toll-like receptors 7 and 8 // Science. 2004. V. 303. P. 1526 - 1529.
25. Heltzer M.L., Coffin S.E., Maurer K. et al. Immune dysregulation in severe influenza // J. Leukocyte Biology. 2009. V. 85. P. 1036 - 1043.
26. Hemmi H., Kaisho T., Takeuchi O. et al. Small anti-viral compounds activate immune cells via the TLR7 MyD88-dependent signaling pathway // Nat. Immunol. 2002. V. 3. P 196 - 200.
27. Honko A., Mizel S. Mucosal administration of flagellin induces innate immunity in the mouse lung // Infect. Immun. 2004. V. 72. P. 6676 - 6679.
28. Ishinohe T., Tamura S., Kawaguchi A. et al. Cross-protection against H5N1 influenza virus infection is afforded by intranasal inoculation with seasonal trivalent inactivated influenza vaccine // J. infect. dis. 2007. V. 196. P. 1313 - 1320.
29. Janeway C.A. Jr. Approaching the asymptote? Evolution and revolution in immunology // Cold Spring Harb. Symp. Quant Biol. 1989. V. 54 (Pt 1). P. 1 - 13.
30. Joffre O., Nolte M., Sporri R., Sousa C. Inflammatory signals in dendritic cell activation and the induction of adaptive immunity // Immun. Rev. 2009. V. 227. P. 234 - 247.
31. Kanneganti T.D., Body-Malapel M., Amer A. et al. Critical role for Cryopyrin/Nalp3 in activation of caspase-1 in response to viral infection and double-stranded RNA // J. Biol. Chem. 2006. V. 281. P. 36560 - 36568.
32. Kato H., Sato S., Yoneyama Y. et al. Cell type-specific involvement of RIG-1 in antiviral response // Immunity. 2005. V. 6. P. 981 - 988.
33. Kaufmann S. Tuberculosis and AIDS - a devilish liaison // Drug. Discov. Tuday. 2007. V. 12. P. 891 - 893.
34. Kawai T., Takahashi K., Sato S. et al. IPS-1 an adaptor triggering RIG-1 and Mda 5-medi-ated type I interferon induction // Nat. Immunol. 2005. V. 6. P. 981 - 988.
35. Koyama S., Ishii K., Kumar H. et al. Differential role of TLR- and RLR-signaling in the immune responses to influenza A virus infection and vaccination // J. Immunol. 2007. V. 179. P. 4711 - 4720.
36. Kumar H., Koyama S., Ishii KJ. et al. Cutting edge: cooperation of IPS-1 and TRIF-dependent pathways in poly IC-enhanced antibody production and cytotoxic T cell responses // J. Immunol. 2008. V. 180. P. 683 - 687.
37. Kato H., Takeuchi O., Sato S. et al. Differential roles of MDA5 and RIG-1 helicases in the recognition of RNA viruses // Nature. 2006. V. 441. P. 101 - 105.
38. Klinman D., Xie H., Little S. et al. CpG oligonucleotides improve the protective immune response induced by the anthrax vaccination of rhesus macaques // Vaccine. 2004. V. 22. P. 2881 - 2886.
39. Kobyama K., Takeshita F., Ishii K. et al. A signaling polypeptide derived from an innate immune adaptor molecule can be harnessed as a new class of vaccine adjuvant // J. Immunol. 2009. V. 182. P. 1593 - 1601.
40. Lau Y., Tang L., McCall A. et al. An adjuvant for the induction of potent, protective humoral responses to an H5N1 influenza virus vaccine with antigen-sparing effect in mice // J. Virol. 2010. V. 84. P. 8639 - 8649.
41. Lau Y., Tang L., Ooi E. A TLR3 ligand that exhibits potent inhibits of influenza virus replication and has strong adjuvant activity has the potential for dual application in an influenza pandemic // Vaccine. 2009. V. 27. P. 1354 - 1364.
42. Lemaitre B., Nicolas E., Michaut L. et al. The dorsoventral regulatory gene cassette spatzle / Toll / cactus controls the potent antifungal response in Drosophila adults // Cell. 1996. V. 86. P. 973 - 983.
43. Li H., Willingham S., Ting J., Re F. Cutting edge: inflammasome activation by alum and alum's adjuvant effect are mediated bu NLRP3 // J. Immunol. 2008. V. 181. P. 17 - 21.
44. Lin M., Zhan Y., Villadangos J., Lew A. The cell biology of cross-presentation and the role of dendritic cell subsets // Immunology and Cell Biology. 2008. V. 86. P. 353 - 362.
45. Liu Y., Chen H., Sun Y., Chen F.A. Antiviral role of toll-like receptors and cytokines against the new 2009 H1N1 virus infection // Mol. Biol. ReP. 2011. V. 38. P. 2869 - 2874.
46. Lopez C., Moltedo B., Alexopoulou L. et al. TLR-independent induction of dendritic cell maturation and adaptive immunity by negative-strand RNA viruses // J. Immunol. 2004. V. 173. P. 6882 - 6889.
47. Lund J., Alexopoulou L., Sato A. et al. Recognition of single-stranded RNA-viruses by Toll-like receptor 7 // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004. V. 101. P. 5598 - 5603.
48. Mangan P., Harrington L., O'Quinn D. et al. Transforming growth factor-b induces development of the Th17 lineage // Nature. 2006. V. 441. P. 231 - 234.
49. Manicasssamy S., Pulendran B. Modulation of adaptive immunity with Toll-like receptors // Seminars in Immunology. 2009. V. 21. P. 185 - 193.
50. McCormack S., Tilzey A., Carmichael A. et al. A phase I trial in HIV negative healthy volunteers evaluating the effect of potent adjuvants on immunogenicity of a recombinant gp 120W61D derived from dual tropic R5X4 Hiv-1ACH320 // Vaccine. 2000. V. 18. P. 1166 - 1177.
51. McSorley S., Ehst B., Yu Y. et al. Bacterial flagellin is an effective adjuvant for CD4+ T cells in vivo // J. Immunol. 2002. V. 169. P. 3914 - 3919.
52. Mosca F., Tritto E., Muzzi A. et al. Molecular and cellular signatures of human vaccine adjuvants // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2008. V. 105. P. 10501 - 10506.
53. Navabi H., Jasa N., Reece A. et al. A clinical grade poly I:C-analogue (Ampligen) promotes optimal DC maturation and Th1-type T cell responses of healthy donors and cancer patients in vitro // Vaccine. 2009. V. 27. P. 107 - 115.
54. Nguyen T., Lee J., Song B. et al. Induction of inflammatory cytokines and toll-like receptors in chickens infected with avian H9N2 influenza virus // Vet. Res. 2011. V. 42. P. 64 - 72.
55. Obi N., Hayashi K., Miyahara T. et al. Inhibitory effect of TNF-alpha produced by macrophages stimulated with grifola frondosa extract (ME) on the growth of influenza A/ Aichi/2/68 virus in MDCK cells // Am. J. Chin. Med. 2008. V. 36. P. 1171 - 1183.
56. O'Hagan D., De Grigorio E. The path to a successful vaccine adjuvant - the long and winding road // Drug. Discov. Today. 2009. V. 14. P. 541 - 551.
57. Perrone L., Plowden J., Garcia-Sastre A. et al. H5N1 and 1918 pandemic influenza virus infection results in early and excessive infiltration of macrophages and neutrophils in the lungs of mice // PLoS Pathog. 2008. V. 4. P. e1000 - 1115.
58. Querec T., Bennouna S., Alkan S. Yellow fever vaccine YF-17D activates multiple dendritic cell subsets via TLR2, 7, 8 and 9 to stimulate polyvalent immunity // JEM. 2006. V. 203. P. 413 - 424.
59. Quinlivan M., Nelly M., Prendergast M. et al. Proinflammatory and antiviral cytokine expression in vaccinated and unvaccinated horses exposed to equine influenza virus // Vaccine. 2007. V. 25. P. 7056 - 7064.
60. Romagnani S. Human Th17 cells // Arthritis Research and Therapy. 2008. V. 10. P. 230 - 232.
61. Sadler A., Williams B. Interferon-inducible antiviral effectors // Nat. Rev. Immunol. 2008. V. 8. P. 559 - 568.
62. Sanders C., Franchi L., Yarovinsky F. et al. Induction of adaptive immunity by flagellin does not require robust activation of innate immunity // Eur. J. Immunol. 2009. V. 39. P. 359 - 371.
63. Sharp F., Ruane D., Claass B. et al. Uptake of particulate vaccine adjuvants by dendritic cells activates the NALP3 inflammasome // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009. V. 106. P. 870 - 875.
64. Schmidt C. Clinical setbacks for toll-like receptor 9 agonists in cancer // Nat. Biotech-nol. 2007. V. 25. P. 825, 826.
65. Shen E., Li L., Feng L. et al. PIKA as an adjuvant enhances specific humoral and cellular immune responses following the vaccination of mice with HBsAg plus PIKA // Cellular & Molecular Immunology. 2007. V. 4. P. 113 - 120.
66. Shi Y., Evans J.E., Rock K.L. Molecular identification of a danger signal that alerts the immune system to dying cells // Nature. 2003. V. 425. P. 516 - 521.
67. Schinya K., Okamura T., Sueta S. et al. Toll-like receptor pre-stimulation protects mice against lethal infection with highly pathogenic influenza viruses // J. Virol. 2011. V. 8. P. 97 - 104.
68. Seo S., Lee K., Byun Y. et al. Immediate and broad-spectrum protection against het-erologous and heterotypic lethal challenge in mice by live influenza vaccine // Vaccine. 2007. V. 25. P. 8067 - 8076.
69. Smith-Garvin J., Koretzky G., Jordan M. T-cell activation // Annual Review of Immunology.
2009. V. 27. P. 591 - 619.
70. Thitithanyanont A., Engering A., Uiprasertkul M. et al. Antiviral immune responses in H5N1-infected human lung tissue and possible mechanisms underlying the hyper-production of interferon-inducible protein IP-10 // Biochem. Biophys. Res. Commun.
2010. V. 398. P. 752 - 758.
71. Teijaro J., Walsh K., Cahalan S. et al. Endothelial cells are central orchestra-tors of cytokine amplification during influenza virus infection // Cell. 2011. V. 46. P. 980 - 991.
72. Ting J., Willingham S., Bergstralh D. NLR at the intersection of cell death and immunity // Nat. Rev. Immunol. 2008. V. 8. P. 372 - 379.
73. Trumpheller C., Caskey M., Nchinda G. et al. The microbial mimic poly I:C induces durable and protective CD4+ T cell immunity together with dendritic cell targeted vaccine // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2008. V. 105. P. 2574 - 2579.
74. Tscherne D., Garcia-Sastre A. Virulence determinants of pandemic influenza viruses // J. of Clinic Investigations. 2011. V. 121. P. 6 - 13.
75. Tuvim M., Evans S., Clement C. et al. Augmented lung inflammation protects against influenza A pneumonia // PloS One. 2009. V. 4. P. 4176 - 4182.
76. Van Campen H. Influenza A virus replication is inhibited by tumor necrosis factor alpha in vitro // Arch. Virol. 1994. V. 136. P. 439 - 446.
77. Wang J., Bowen G., Padden C. et al. Toll-like receptor-mediated activation of neutrophils by influenza A virus // Blood. 2008. V. 112. P. 2028 - 2034.
78. Wong J., Christopher M., Viswanathan S. et al. Activation of toll-like signaling pathway for protection against influenza virus infection // Vaccine. 2009. V. 27. P. 3481 - 3483.
79. Wong J., Christopher M., Viswanathan S. et al. Antiviral role of toll-like receptor-3 agonists against seasonal and avian influenza virus // Current Pharmaceutical Design. 2009. V. 15. P. 1269 - 1274.
80. Xing Z., Cardona C., Li J. et al. Modulation of the immune responses in chickens by low-pathogenicity avian influenza virus H9N2 // J. Gen. Virol. 2008. V. 89. P. 1288 - 1299.
81. Yoneyama M., Kikuchi M., Natsukava T. et al. The RNA helicase RIG-1 has an essential function in double-stranded RNA-induced innate antiviral responses // Nature immunology. 2004. V. 5. P. 730 - 737.
82. Yoneyama M., Fujita T. Function of RIG-1-like receptors in antiviral innate immunity // J. Biol. Chemistry. 2007. V. 282. P. 15315 - 15318.
83. Zarember K.A., Godowski P.J. Tissue expressionof human Toll-like receptors and differential regulation of Toll-like receptors mRNA in leukocytes in response to microbes, their products and cytokines // J. of Immunol. 2002. V. 168. P. 554 - 561.
Эпидемиология и вакцинопрофилактика гепатита А в Вологодской области
Т.Ю. Курганова
БУЗ Вологодской области «Центр по профилактике инфекционных заболеваний»
Резюме
Представлены характеристика эпидемического процесса ГА в 2000 - 2010 годах и анализ результатов вакцинопрофи-лактики этой инфекции на территории Вологодской области. Ключевые слова: гепатит А, вакцинация, дети
The Epidemiology of Hepatitis A and Vaccination for Hepatitis A in Vologda Region
T.Yu. Kurganova
Budget Health Care Agency of the Vologda Region «Center for
Prevention of Infectious Diseases»
Abstract
In this article are presented the 10 years characteristic of the epidemiological process of hepatitis A in Vologda region and the effect of vaccination in this territory. Key words: hepatitis A, vaccination, children
Гепатит А (ГА) продолжает оставаться одной из актуальных проблем здравоохранения в связи с высоким уровнем заболеваемости, повсеместным распространением, значительным социально-экономическим ущербом,
наносимым этой инфекцией [Васильев К.Г., 2009].
Цель настоящей публикации - описательная характеристика эпидемического процесса ГА и анализ результатов вакцинопро-
