Introduction: A vaccine against hepatitis C has not yet been developed. Recombinant proteins and plasmids encoding hepatitis C virus (HCV) proteins, the components of candidate vaccines, induce a weak immune response and require the use of adjuvants. The aim of the work was to study the adjuvant action of an aqueous solution of fullerene C60 during immunization of mice with HCV recombinant protein NS5B (rNS5B) that is an RNA-dependent RNA polymerase, or with NS5B-encoding pcNS5B plasmid.
Materials and methods: An aqueous solution of dispersed fullerene (dnC60) was obtained by ultrafiltration. C57BL/6 mice were immunized with rNS5B subcutaneously, pcNS5B intramuscularly mixed with different doses of dnC60 three times, then the humoral and cellular response to HCV was evaluated.
Results: Mice immunization with rNS5B in a mixture with dnC60 at doses of 250 g/mouse significantly induced humoral response: a dose-dependent increase in IgG1 antibody titers was 720 times higher than in the absence of fullerene. There was no increase in the cellular response to rNS5B when administered with dnC60. The humoral response to DNA immunization was weak in mice of all groups receiving pcNS5B. The cellular response was suppressed when the plasmid was injected in a mixture with dnC60.
Conclusions: Dispersed fullerene dnC60 is a promising adjuvant for increasing the immunostimulating activity of weakly immunogenic proteins including surface and other HCV proteins, important for a protective response. Further research is needed to enhance the ability of dnC60 to boost the cellular immune response to the components of the candidate vaccine.
Введение. Вакцина против гепатита С пока не разработана. Рекомбинантные белки и плазмиды, кодирующие белки вируса гепатита С (ВГС), компоненты кандидатных вакцин индуцируют слабый иммунный ответ и требуют использования адъювантов. Цель работы изучить адъювантную способность водного раствора фуллерена С60 при иммунизации мышей рекомбинантным белком NS5B (rNS5B) ВГС РНК-зависимой РНК-полимеразой, а также плазмидой pcNS5B, экспрессирующей этот белок. Материалы и методы. Водный раствор дисперсного фуллерена (dnC60) получен методом ультрафильтрации. Мышей C57BL/6 иммунизировали rNS5B подкожно, pcNS5B внутримышечно в смеси с разными дозами dnC60 трёхкратно, затем оценивали гуморальный и клеточный ответ на ВГС. Результаты. Показано, что иммунизация мышей rNS5B в смеси с dnC60 в дозах 250 мкг/мышь приводила к значительной индукции гуморального ответа: дозозависимый прирост титров антител IgG1 был в 720 раз выше. Усиления клеточного ответа к rNS5B при введении с dnC60 не наблюдалось: продукция IFN- лимфоцитами, стимулированными in vitro, не увеличивалась; антитела изотипа IgG2a маркера Th1 звена иммунного ответа не обнаруживались. Гуморальный ответ на ДНК-иммунизацию был слабым у мышей всех групп, получавших pcNS5B. Клеточный ответ при введении плазмиды в смеси с dnC60 подавлялся. Показана обратная зависимость индекса стимуляции пролиферации лимфоцитов в ответ на специфические стимуляторы in vitro от дозы dnC60, снижение количества клеток, синтезирующих IFN-, в реакции ELISpot, сокращение популяции CD8+-лимфоцитов. Заключение. Дисперсный фуллерен dnC60 представляется весьма обещающим адъювантом для повышения иммуностимулирующей активности слабоиммуногенных белков, к которым относятся белки ВГС, включая поверхностные, важные для протективного ответа. Для повышения способности dnC60 усиливать клеточный иммунный ответ на компоненты кандидатной вакцины необходимы дальнейшие исследования.
Keywords: DNA immunization; adjuvants; fullerene C60; hepatitis C virus; immune response; nonstructural NS5B protein.