BIOPREPARATION FOR IN SITU ANTITUMOR VACCINATION

Авторы

  • A. Zinchenko Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus
  • L. Birichevskaya Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus
  • L. Birichevskaya Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus
  • A. Shchokolova Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus
  • P. Krasochko Vitebsk Veterinary Academy
  • A. Barashkov Vitebsk City Veterinary Station

Ключевые слова:

Ветеринария, кошки, иммунотерапия, циклический дигуанозинмонофосфат, терапевтическая in situ-противоопухолевая вакцина

Аннотация

Настоящее исследование посвящено впервые предпринятой попытке использовать ферментативно полученный биопрепарат циклического дигуанозинмонофосфата (цикло-ди-ГМФ), для терапии рака животных. В качестве животной модели была выбрана карцинома молочной железы кошек. Препарат вводили внутриопухолево в расчете вызвать иммуногенную гибель части раковых клеток и таком образом, осуществить так называемую противоопухолевую in situ-вакцинацию. Предварительные результаты указывают на перспективность использования исследованного биопрепарата для терапии онкологических заболеваний животных.

В заключении была подчеркнута целесообразность дальнейшего изучения препарата цикло-ди-ГМФ для противоопухолевой in situ-вакцинации. При этом особо отмечена необходимость дополнить этот монопрепарат еще одним иммуностимулирующим соединением, характеризующимся механизмом действия, отличным от такового, проявляемого цикло-ди-ГМФ. В качестве примера такого соединения предложен препарат ДНК, содержащий так называемые иммуностимулирующие CpG-мотивы. 

Биографии авторов

A. Zinchenko , Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus

Professor, D.Sc. (Biology), Head of the Laboratory

L. Birichevskaya, Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus

Associate Professor, Ph.D. (Biology), Senior researcher  

L. Birichevskaya, Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus

Associate Professor, Ph.D. (Biology), Senior researcher  

A. Shchokolova , Institute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus

Ph.D. (Biology), Senior researcher

P. Krasochko , Vitebsk Veterinary Academy

Professor, D.Sc. (Biology and Veterinary), Head of the Department

A. Barashkov , Vitebsk City Veterinary Station

Ph.D. (Veterinary), veterinary doctor

Библиографические ссылки

Reed S.G., Orr M.T., Fox C.B. Key roles of adjuvants in modern vaccines // Nat. Med. – 2013. –

Vol. 19, № 12. – P. 1597–1608. DOI:

1038/nm.3409.

Hu H.G., Li Y.M. Emerging adjuvants for cancer immunotherapy // Front. Chem. – 2020. – Vol. 8. – Art. 601. DOI: 10.3389/fchem.2020.00601.

Tamayo R., Pratt J.T., Camilli A. Roles of cyclic diguanylate in the regulation of bacterial pathogenesis // Annu. Rev. Microbiol. – 2007. – Vol. 61, № 1. – P. 131–148.

Jenal U., Reinders A., Lori C. Cyclic di-GMP: second messenger extraordinaire // Nat. Rev. Microbiol. – 2017. – Vol. 15. – P. 271–284.

Romling U., Galperin M.Y., Gomelsky M. Cyclic di-GMP: the first 25 years of a universal bacterial second messenger // Microbiol. Mol. Biol. Rev. – 2013. – Vol. 77, № 1. – P. 1–52.

Cui T., Cang H., Yang B., He Z.G. Cyclic dimeric guanosine monophosphate: activation and inhibition of innate immune response // J. Innate

Immun. – 2019. – Vol. 11, № 3. – P. 242–248. DOI: 10.1159/000492679.

Karaolis D.K., Means T.K., Yang D., Takahashi

M., Yoshimura T., Muraille E., Philpott D., Schroeder J.T., Hyodo M., Hayakawa Y., Talbot B.G., Brouillette

E., Malouin F. Bacterial c-di-GMP is an immunostimulatory molecule // J. Immunol. – 2007. –

Vol. 178, № 4. – P. 2171–2181. DOI:

4049/jimmunol.178.4.2171.

Burdette D.L., Monroe K.M., Sotelo-Troha K., Iwig J.S., Eckert B., Hyodo M., Hayakawa Y., Vance R.E. STING is a direct innate immune sensor of cyclic di-GMP // Nature. – 2011. – Vol. 478, № 7370. – P. 515–518. DOI: 10.1038/nature10429.

Parvatiyar K., Zhang Z., Teles R.M., Ouyang S., Jiang Y., Iyer S.S., Zaver S.A., Schenk M., Zeng S., Zhong W., Liu Z.J., Modlin R.L., Liu Y.J., Cheng G. The helicase DDX41 recognizes the bacterial secondary messengers cyclic di-GMP and cyclic diAMP to activate a type I interferon immune response // Nat. Immunol. – 2012. – Vol. 13, № 12. – P. 1155– 1161. DOI: 10.1038/ni.2460.

Wu J.J., Li W.H., Chen P.G., Zhang B.D., Hu

H.G., Li Q.Q. et al. Targeting STING with cyclic diGMP greatly augmented immune responses of glycopeptide cancer vaccines // Chem. Commun. –

– Vol. 54. – P. 9655–9658. DOI:

1039/C8CC04860F.

Corrales L., Glickman L.H., McWhirter S.M., Kanne D.B., Sivick K.E., Katibah G.E., Woo S.R., Lemmens E., Banda T., Leong J.J., Metchette K., Dubensky T.W., Gajewski T.F. Direct activation of STING in the tumor microenvironment leads to potent and systemic tumor regression and immunity // Cell Rep. – 2015. – Vol. 11, № 7. – P. 1018–1030. DOI: 10.1016/j.celrep.2015.04.031.

Zhu Y., An X., Zhang X. et al. STING: a master regulator in the cancer-immunity cycle // Mol. Cancer. – 2019. – Vol. 18, № 1. – Art. 152. DOI: 10.1186/s12943-019-1087-y.

Le Naour J., Zitvogel L., Galluzzi L., Vacchelli E., Kroemer G. Trial watch: STING agonists in cancer therapy // Oncoimmunol. – 2020. – Vol. 9, №

– Art. 1777624. DOI:

1080/2162402x.2020.1777624.

Motedayen А.L., Pease J.E., Sharma R., Pinato D.J. Challenges and Opportunities in the Clinical Development of STING Agonists for Cancer Immunotherapy // J. Clin. Med. – 2020. – Vol. 9, № 10.

– Art. 3323. DOI: 10.3390/jcm9103323.

Tadmor T. Time to understand more about spontaneous regression of cancer // Acta Haematol. – 2019. – Vol. 141. – P. 156–157.

Zinchenko A.I., Birichevskaya L.L. Lessons drawn from spontaneous cancer regression // Annual Transaction Institute of Microbiology, NAS Belarus “Microbial biotechnologies: basic and applied aspects”, Vol. 12, Minsk, 2020, Belaruskaya Navuka Press. – P. 313–328 (in Russian).

Hoption Cann S.A., van Netten J.P., van Netten C. Dr William Coley and tumour regression: a place in history or in the future // Postgrad. Med. J. – 2003. – Vol. 79. – P. 672–680.

van den Boorn J.G., Hartmann G. Turning tumors into vaccines: co-opting the innate immune system // Immunity. – 2013. – Vol. 39, № 1. – P. 27– 37.

Hammerich L., Binder А., Brody J.D. In situ vaccination: cancer immunotherapy both personalized and off-the-shelf // Mol. Oncol. –2015. – Vol. 9, № 10. – Р. 1966–1981. DOI: 10.1016/j.molonc.2015.10.Gl6.

Zinchenko А.I., Shchokolova А.S., Birichevskaya L.L. On the problem of development of the universal immunotherapeutic anticancer vaccine // Proceedings of the National Academy of

Sciences of Belarus. Вiological series. – 2018. – Vol.

, № 3. – P. 374–381 (in Russian). DOI: 10.29235/1029-8940-2018-63-3-374-381.

Korovashkina A.S., Rymko A.N., Kvach S.V., Zinchenko A.I. Enzymatic synthesis of c-di-GMP using inclusion bodies of Thermotoga maritima full-length diguanylate cyclase // J. Biotechnol. –2012. –Vol. 164, № 2. –P. 276–280.

Bode C., Zhao G., Steinhagen F., Kinjo T., Klinman D.M. CpG DNA as a vaccine adjuvant // Expert Rev. Vaccines. – 2011. – Vol. 10, № 4. – P. 499– 511. DOI: 10.1586/erv.10.174.

Scheiermann J., Klinman D.M. Clinical evaluation of CpG oligonucleotides as adjuvants for vaccines targeting infectious diseases and cancer // Vaccine. – 2014. – Vol. 32, № 48. – P. 6377–6389. DOI: 10.1016/j.vaccine.2014.06.065.

Li K., Qu S., Chen X., Wu Q., Shi M. Promising targets for cancer immunotherapy: TLRs, RLRs, and STING-mediated innate immune pathways // Int. J. Mol. Sci. – 2017. – Vol. 18, № 2. – Art. 404. DOI: 10.3390/ijms18020404.

Krieg A.M. Therapeutic potential of toll-like receptor 9 activation // Nat. Rev. Drug Discov. – 2006. – Vol. 5, № 6. – P. 471–484. DOI: 10.1038/nrd2059.

Pontarollo R.A., Babiuk L.A., Hecker R., van Drunen Littel-van den Hurk S. Augmentation of cellular immune responses to bovine herpesvirus-1 glycoprotein D by vaccination with CpG-enhanced plasmid vectors // J. Gen. Virol. – 2002. – Vol. 83, № 12. – P. 2973–2981. DOI: 10.1099/0022-1317-83-122973.

Zinchenko A.I., Kvach S.V., Shchokolova A.S. Construction of plasmid enriched with immunostimulatory CpG motifs // East. Eur. Sci. J. (Dusseldorf). – 2014. – № 3. – P. 10–13.

Загрузки

Опубликован

2021-02-15

Выпуск

Раздел

Статьи