Preview

Инфекция и иммунитет

Расширенный поиск

Различия в аминокислотном составе антигенных эпитопов белка VP7 российских ротавирусов с генотипом G9 и вакцинных штаммов RotaTeq, Rotavac и Rotarix

Аннотация

Введение. Ротавирусы группы А (РВА) с генотипом G9P[8] являются распространенной причиной острого гастроэнтерита среди детей в России. На территории Нижнего Новгорода доля этого генотипа в типовой структуре ротавируса в сезон 2016-17 гг. достигла 63,1 %. В мире для специфической профилактики ротавирусной инфекции широко применяют две вакцины (RotaTeq и Rotarix). Кроме этого, на базе штамма G9P[8] разработана индийская вакцина Rotavac, которая применяется на региональном уровне. Поскольку штаммы ротавируса, входящие в состав вакцин были изолированы более 30 лет назад, представляет научно-практический интерес проведение филогенетического анализа и сравнительного анализа антигенных эпитопов российских и вакцинных штаммов. В настоящем исследовании впервые проведен сравнительный анализ аминокислотного состава В- и Т-клеточных эпитопов белка VP7 ротавируса с генотипом G9 нижегородских и вакцинных штаммов RotaTeq, Rotarix и Rotavac.

Материалы и методы. Материалом для исследования служили нуклеотидные и аминокислотные последовательности гена VP7 РВА с генотипом G9. Ротавирусы были выявлены у детей, госпитализированных с острым гастроэнтеритом в инфекционный стационар Нижнего Новгорода в период 2011-2016 гг.

Результаты. Филогенетический анализ нуклеотидных последовательностей гена VP7 показал, что нижегородские штаммы принадлежат аллели G9-III. На основе выведенных аминокислотных последовательностей VP7 проанализировано три В-клеточных эпитопа (7-1a, 7-1b и 7-2) и два Т-клеточных эпитопа (16-28 а.о. и 40-52 а.о.). Наименьшее количество замен было показано для вакцины RotaTeq (0-3 а.о. на эпитоп), зарегистрированной в России. Аналогично (0-3 а.о. замены на эпитоп), было показано при сравнении нижегородских изолятов РВА с вакцинным штаммом в составе Rotavac. Наибольшее количество аминокислотных различий обнаружено между вакцинным штаммом Rotarix и нижегородскими изолятами РВА (3-10 а.о. на эпитоп).

Заключение. В настоящей работе проведен филогенетический анализ, а также выявлены различия в аминокислотном составе антигенных сайтов белка VP7 РВА, между нижегородскими ротавирусами с генотипом G9 и штаммами в составе вакцин RotaTeq, Rotavac и Rotarix. Накопление мутаций в антигенных эпитопах может способствовать ускользанию вируса от иммунного ответа. В связи с этим, для оценки возможного воздействия вакцин на типовую структуру популяции РВА и контроля за появлением измененных антигенных вариантов необходим постоянный молекулярный мониторинг циркулирующих РВА.

Об авторах

Ольга Владимировна Морозова
1. ФБУН «Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Роспотребнадзора, Нижний Новгород, Россия 2. ФГБОУ «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», Нижний Новгород, Россия
Россия
младший научный сотрудник лаборатории молекулярной эпидемиологии вирусных инфекций


Татьяна Александровна Сашина
1. ФБУН «Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Роспотребнадзора, Нижний Новгород, Россия
Россия
научный сотрудник лаборатории молекулярной эпидемиологии вирусных инфекций


Наталия Владимировна Епифанова
1. ФБУН «Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Роспотребнадзора, Нижний Новгород, Россия
Россия
к.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной эпидемиологии вирусных инфекций


Надежда Алексеевна Новикова
1. ФБУН «Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной» Роспотребнадзора, Нижний Новгород, Россия 2. ФГБОУ «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», Нижний Новгород, Россия
Россия
д.б.н., профессор, зав. лабораторией молекулярной эпидемиологии вирусных инфекций


Список литературы

1. PATH (2011–2017). Available at: http://sites.path.org/rotavirusvaccine/

2. Vesikari T., Matson D.O., Dennehy P., Van Damme P., Santosham M., Rodriguez Z., Dallas M.J., Heyse J.F., Goveia M.G., Black S.B., Shinefield H.R., Christie C.D., Ylitalo S., Itzler R.F., Coia M.L., Onorato M.T., Adeyi B.A., Marshall G.S., Gothefors L., Campens D., Karvonen A., Watt J.P., O'Brien K.L., DiNubile M.J., Clark H.F., Boslego J.W., Offit P.A., Heaton P.M., Rotavirus Efficacy and Safety Trial (REST) Study Team. Safety and efficacy of a pentavalent human-bovine (WC3) reassortant rotavirus vaccine. N. Engl. J. Med., 2006, vol. 5, no. 354, pp. 23–33.

3. Ruiz-Palacios G.M., Pérez-Schael I., Velázquez F.R., Abate H., Breuer T., Clemens S.C., Cheuvart B., Espinoza F., Gillard P., Innis B.L., Cervantes Y., Linhares A.C., López P., Macías-Parra M., Ortega-Barría E., Richardson V., Rivera-Medina D.M., Rivera L., Salinas B., Pavía-Ruz N., Salmerón J., Rüttimann R., Tinoco J.C., Rubio P., Nuñez E., Guerrero M.L., Yarzábal J.P., Damaso S., Tornieporth N., Sáez-Llorens X., Vergara R.F., Vesikari T., Bouckenooghe A., Clemens R., De Vos B., O'Ryan M., Human Rotavirus Vaccine Study Group. Human Rotavirus Vaccine Study Group, Safety and efficacy of an attenuated vaccine against severe rotavirus gastroenteritis. N. Engl. J. Med., 2006, vol. 5, no. 354, pp. 11–22.

4. Dang D.A., Nguyen V.T., Vu D.T., Nguyen T.H., Nguyen D.M., Yuhuan W., Baoming J., Nguyen D.H., Le T.L., Rotavin-M1 Vaccine Trial Group. A dose-escalation safety and immunogenicity study of a new live attenuated human rotavirus vaccine (Rotavin-M1) in Vietnamese children. Vaccine, 2012, vol. 27, no. 30, Suppl. 1, pp. 114-121.

5. Fu C., He Q., Xu J., Xie H., Ding P., Hu W., Dong Z., Liu X., Wang M. Effectiveness of the Lanzhou lamb rotavirus vaccine against gastroenteritis among children. Vaccine, 2012, vol. 17, no. 31(1), pp. 154-158.

6. World Health Organization. Global Advisory Committee on Vaccine Safety, 11-12 June 2014, Weekly Epidemiological Record, 2014, vol. 29, no. 89, pp. 321–336.

7. Рычкова О.А., Казакевич Н.В., Дубинина О.А., Шарухо Г.В., Курбатсая М.А., Иванова Г.Н., Подколзин А.Т., Суглобова С.Н., Сенникова Н.П., Лылова Т.П., Куличенко М.П. Профилактика ротавирусной инфекции: путь расширения региональной программы вакцинации Тюменской области // Фарматека. 2016. №11. С. 106-111.

8. Харит С.М., Бехтерева М.К., Лобзин Ю.В., Рудакова А.В., Подколзин А.Т., Тикунов Н.В. Оценка бремени ротавирусных гастроэнтеритов как обоснование необходимости плановой вакцинации // Медицинский совет. 2017. № 4. С. 73-78.

9. Santos N., Hoshino Y. Global distribution of rotavirus serotypes/genotypes and its implication for the development and implementation of an effective rotavirus vaccine. Rev. Med. Virol., 2005, vol. 15, no. 1, pp. 29–56.

10. Matthijnssens J., Heylen E., Zeller M., Rahman M., Lemey P., Van Ranst M. Phylodynamic analyses of rotavirus genotypes G9 and G12 underscore their potential for swift global spread. Mol.Biol. Evol., 2010, vol. 27, no. 10, pp. 2431–2436.

11. Жираковская Е.В., Аксанова Р.Х., Горбунова М.Г., Тикунов А.Ю., Курильщиков А.М., Соколов С.Н., Нетесов С.В., Тикунова Н.В. Генетическое разнообразие изолятов ротавирусов группы А, выявленных в Западной Сибири в 2007-2011 гг. // Молекул. Генет. Микробиол и Вирусол. 2012. №4. С. 33–41.

12. Veselova O.A., Podkolzin A.T., Petukhov D.N., Kuleshov K.V., Shipulin G.A. Rotavirus group A surveillance and genotype distribution in Russian Federation in seasons 2012–2013. Int. J. Clin. Med., 2014, vol. 5, no. 7, pp. 407–413.

13. Бахтояров Г.Н., Киселев И.С., Зверев В.В., Файзулоев Е.Б. Оценка эффективности применения мультиплексной ПЦР в режиме реального времени для генотипирования ротавирусов группы А // Журн. микробиол. 2014. № 4. С. 43–49.

14. Sashina T.A., Morozova O.V., Epifanova N.V., Novikova N.A. Predominance of new G9P[8] rotaviruses closely related to Turkish strains in Nizhny Novgorod (Russia). Arch. Virol., 2017, vol. 162, no. 8, pp. 2387-2392.

15. Nair N., Feng N., Blum L.K., Sanyal M., Ding S., Jiang B., Sen A., Morton J.M., He X.S., Robinson W.H., Greenberg H.B. VP4- and VP7-specific antibodies mediate heterotypic immunity to rotavirus in humans. Sci. Transl. Med., 2017, vol. 21, no. 9, pp. 1-12.

16. Aoki S.T., Settembre E.C., Trask S.D., Greenberg H.B., Harrison S.C., Dormitzer P.R. Structure of rotavirus outer-layer protein VP7 bound with a neutralizing Fab. Science, 2009, vol. 12, no. 324(5933), pp. 1444-1447.

17. Honeyman M.C., Stone N.L., Falk B.A., Nepom G., Harrison L.C. Evidence for molecular mimicry between human T cell epitopes in rotavirus and pancreatic is let autoantigens. J. Immunol., 2010, vol. 184, no. 4, pp. 2204–2210.

18. Wei J., Li J., Zhang X., Tang Y., Wang J., Wu Y. A naturally processed epitope on rotavirus VP7 glycoprotein recognized by HLA-A2.1-restricted cytotoxic CD8+ T cells. Viral Immunol., 2009, vol. 22, no. 3, pp. 189–194.

19. Епифанова Н.В., Морозова О.В., Сашина Т.А., Новикова Н.А. Характеристика ротавируса генотипа G9, выявленного в Нижнем Новгороде в 2011-2012 годах // Медицинский алфавит. 2013. Т. 4, № 24, С. 20-26.

20. Tamura K., Peterson D., Peterson N. Stecher G., Nei M., Kumar S. MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood evolutionary distance, and maximum parsimony methods. Mol. Biol. Evol., 2011, vol. 28, no. 10, pp. 2731–2739.

21. Drummond A.J., Suchard M.A., Xie D., Rambaut A. Bayesian phylogenetics with BEAUTi and the BEAST 1.7. Mol. Biol. Evol., 2012, vol. 29, no. 8, pp. 1969–1973

22. Bhandari N., Rongsen-Chandola T., Bavdekar A., John J., Antony K., Taneja S., Goyal N., Kawade A., Kang G., Rathore S.S., Juvekar S., Muliyil J., Arya A., Shaikh H., Abraham V., Vrati S., Proschan M., Kohberger R., Thiry G., Glass R., Greenberg H.B., Curlin G., Mohan K., Harshavardhan G.V., Prasad S., Rao T.S., Boslego J., Bhan M.K., India Rotavirus Vaccine Group. Efficacy of a monovalent human-bovine (116E) rotavirus vaccine in Indian infants: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Lancet, 2014, no. 21, vol. 383(9935), pp. 2136-2143.

23. Payne D.C., Boom J.A., Staat M.A., Edwards K.M., Szilagyi P.G., Klein E.J., Selvarangan R., Azimi P.H., Harrison C., Moffatt M., Johnston S.H., Sahni L.C., Baker C.J., Rench M.A., Donauer S., McNeal M., Chappell J., Weinberg G.A., Tasslimi A., Tate J.E., Wikswo M., Curns A.T., Sulemana I., Mijatovic-Rustempasic S., Esona M.D., Bowen M.D., Gentsch J.R., Parashar U.D. Effectiveness of Pentavalent and Monovalent Rotavirus Vaccines in Concurrent Use Among US Children <5 Years of Age, 2009–2011. Clin. Infect. Dis., 2013, vol. 57, no. 1, pp. 13–20.

24. Velázquez R.F., Linhares A.C., Muñoz S., Seron P., Lorca P., DeAntonio R., Ortega-Barria E. Efficacy, safety and effectiveness of licensed rotavirus vaccines: a systematic review and meta-analysis for Latin America and the Caribbean. BMC Pediatr., 2017, vol. 17, no. 14, pp. 1-12.

25. Zeller M., Patton J.T., Heylen E., De Coster S., Ciarlet M., Van Ranst M., Matthijnssens J. Genetic analyses reveal differences in the VP7 and VP4 antigenic epitopes between human rotaviruses circulating in Belgium and rotaviruses in Rotarix and RotaTeq. J. Clin. Microbiol., 2012, vol. 50, no. 3, pp. 966-976.

26. Mouna B.H., Hamida-Rebaï M.B., Heylen E., Zeller M., Moussa A., Kacem S., Van Ranst M., Matthijnssens J., Trabelsi A. Sequence and phylogenetic analyses of human rotavirus strains: comparison of VP7 and VP8(∗) antigenic epitopes between Tunisian and vaccine strains before national rotavirus vaccine introduction. Infect. Genet. Evol., 2013, no. 18, pp.132-144.

27. Kulkarni R., Arora R., Arora R., Chitambar S.D. Sequence analysis of VP7 and VP4 genes of G1P[8] rotaviruses circulating among diarrhoeic children in Pune, India: a comparison with Rotarix and RotaTeq vaccine strains. Vaccine, 2014, vol. 11, no. 32, Suppl 1, pp. 75-83.

28. Abdel-Moneim A.S., Al-Malky M.I., Alsulaimani A.A., Abuelsaad A.S., Mohamed I., Ismail A.K. Sequence Diversity of VP4 and VP7 Genes of Human Rotavirus Strains in Saudi Arabia. Foodborne Pathog. Dis., 2015, vol. 12, no. 12, pp. 937-944.

29. Morozova O.V., Sashina T.A., Fomina S.G., Novikova N.A. Comparative characteristics of the VP7 and VP4 antigenic epitopes of the rotaviruses circulating in Russia (Nizhny Novgorod) and the Rotarix and RotaTeq vaccines. Arch. Virol., 2015, vol. 160, no. 7, pp. 1693-1703.

30. Kirkwood C., Masendycz P.J., Coulson B.S. Characteristics and location of cross-reactive and serotype-specific neutralization sites on VP7 of human G type 9 rotaviruses. Virology, 1993, vol. 196, no. 1, pp. 79-88.

31. Sabbe M., Berger N., Blommaert A., Ogunjimi B., Grammens T., Callens M., Van Herck K., Beutels P., Van Damme P., Bilcke J. Sustained low rotavirus activity and hospitalisation rates in the post-vaccination era in Belgium, 2007 to 2014. Euro Surveill., 2016, vol. 7, no. 21, pp. 1-12.

32. Potts W.K., Slev P.R. Pathogen-Based Models Favoring MHC Genetic Diversity. Immunological reviews, 1995, no. 143, pp. 181-197.

33. Desselberger U., Huppertz H.I. Immune responses to rotavirus infection and vaccination and associated correlates of protection. J. Infect. Dis. 2011, vol. 15, no. 203(2), pp. 188-195.


Дополнительные файлы

1. Метаданные
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (15KB)    
Метаданные
2. Подписи авторов
Тема
Тип Данные
Скачать (986KB)    
Метаданные
3. Титульный лист
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (14KB)    
Метаданные
4. Резюме
Тема
Тип Материалы исследования
Скачать (14KB)    
Метаданные
5. Рисунок_1
Тема
Тип Анализ данных
Скачать (1MB)    
Метаданные
6. Подпись к рисунку
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (12KB)    
Метаданные
7. Таблица_1
Тема
Тип Результаты исследования
Скачать (73KB)    
Метаданные
8. Таблица_2
Тема
Тип Результаты исследования
Скачать (62KB)    
Метаданные
9. Список литературы
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (29KB)    
Метаданные
10. Сопроводительное письмо
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (410KB)    
Метаданные
11. Экспертное заключение
Тема
Тип Прочее
Скачать (1MB)    
Метаданные

Для цитирования:


Морозова О.В., Сашина Т.А., Епифанова Н.В., Новикова Н.А. Различия в аминокислотном составе антигенных эпитопов белка VP7 российских ротавирусов с генотипом G9 и вакцинных штаммов RotaTeq, Rotavac и Rotarix. Инфекция и иммунитет. 2019;.

For citation:


Morozova O.V., Sashina T.A., Epifanova N.V., Novikova N.A. Differences in the amino acid composition of the antigen epitopes of the VP7 protein of Russian rotaviruses with the G9 genotype and the vaccine strains RotaTeq, Rotavac, and Rotarix. Russian Journal of Infection and Immunity. 2019;.

Просмотров: 42


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-7619 (Print)
ISSN 2313-7398 (Online)