АКТИВАЦИЯ ГЕНОВ СИГНАЛЬНЫХ ПУТЕЙ ИММУНИТЕТА: РАЗЛИЧНАЯ ИНДИВИДУАЛЬНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ КЛЕТОК КРОВИ ЧЕЛОВЕКА К ПРЕПАРАТАМ ИНТЕРФЕРОНОВ И ИНДУКТОРОВ IFN

Исследовали дозовые эффекты препаратов Генфаксон (бета1-IFN), Циклоферон и Иммуномакс (индукторы IFN) на экспрессию 6 генов сигнальных путей иммунитета (TLR3, TLR4, RIG1, IRF3, IPS, B2M) в клетках крови 3-х разных людей методом ОТ-ПЦР в реальном времени. Обнаружено, что доноры имеют различную чувствительность к исследованным препаратам, возможно, обусловленную конститутивными уровнями активности генов TLR3 и TLR4 и связанную с их иммунной патологией. Генфаксон в дозе 104 МЕ давал сильную стимуляцию экспрессии генов TLR3, TLR4, IRF3 и B2M у двух людей, Иммуномакс в дозе 0,5 единиц имел такие же эффекты только у одного мужчины (с инфекцией вирусом Эпштейна–Барр). Циклоферон стимулировал генную экспрессию значительно слабее у всех доноров. Мы показали обратную корреляцию чувствительности клеток человека к препарату Иммуномакс от конститутивных уровней активности TLR3 и TLR4 генов. Стимулирующие эффекты Иммуномакса были максимальными у человека с очень низкими TLR3/4 генными уровнями. Иммуномакс стимулировал гены нескольких сигнальных путей, включая TLR3, TLR4, но RIG1/IPS генные пути были активированы сильнее. Циклоферон индуцировал генную транскрипцию факторов IRF3 и B2M лучше, чем TLR3, TLR4. Таким образом, наши данные подтверждают IFN-индуцирующие свойства препаратов Генфаксон, Иммуномакс и Циклоферон в клетках крови человека. Тестирование экспрессии генов сигнальных путей иммунитета методом ОТ-ПЦР в реальном времени позволит быстро и с высокой специфичностью оценивать активности препаратов IFN и индукторов IFN без использования биологического метода клеточных культур. 

1. Атауллаханов Р.И., Пичугин А.В., Шишкова Н.М., Мастернак Т.Б., Малкина Е.Ю., Ульянова Л.И., Стеценко О. Н. Клеточные механизмы иммуномодулирующего действия препарата Иммуномакса // Иммунология, 2005. Т.26, No 2. С. 111-120. [Ataullakhanov R.I., Pichugin A.V., Shishkova N.M., Masternak Т.В., Malkina E.Yu., Ulyanova L.I., Stetsenko O.N. Cell mechanisms of the immunomodulating action produced by drug «Immunomax». Immunologiya = Immunology, 2005, Vol. 26, no. 2, pp. 111-120. (In Russ.)]

2. Ершов Ф.И. Антивирусные препараты. Справочник (2-е изд.). М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006, 312 с. [Ershov F.I. Antiviral preparations]. Moscow: GEOTAR-Media, 2006, 312 p.

3. Деева Е.Г., Павловская Я.В., Киселев О.И., Киселев В.И., Пиотровский Л.Б., Ершов Ф.И. Структурный и функциональный анализ биологически активных производных акридина // Вестник Российской Академии наук, 2004. No 2. С. 29-34. [Deeva E.G., Pavlovskaia Ia.V., Kiselev O.I., Kiselev V.I., Piotrovskii L.B., Ershov F.I. The structural and functional analysis of the biological activity of acridine derivates. Vestnik Rossiyskoy Akademii nauk = Bulletin of the Russian Academy of Medical Sciences, 2004, no. 2, pp. 29-34. (In Russ.)]

4. Коваленко А.Л., Казаков В.И., Слита А.В., Зарубаев В.В., Сухинин В.П. Исследование внутриклеточной локализации циклоферона, связывание его с ДНК и стимуляции экспрессии цитокинов в клетках при воздействии циклоферона // Цитология, 2000. Т. 42, No 7. С.659-664. [Kovalenko A. L., Kazakov V.I., Slita A.V., Zarubaev V.V., Sukhinin V.P. Intracellular localization of cycloferon, its binding with DNA and stimulation of cytokines expression after exposure to cycloferon. Tsitologiya = Cytology, 2000, Vol. 42, no. 7, pp. 659-664. (In Russ.)]

5. Лацерус Л.А., Пинигина И.М., Барышников А.Ю., Огородникова М.В. Цитотоксические и апоптозиндуцирующие активности препарата Абисилин в отношении опухолевых клеток // Российский биотерапевтический журнал, 2010. No 1. С. 9-12. [Latseruz L.A., Pinigina N.M., Baryshnikov A.Yu., Ogorodnikova M.V. The cytotoxic apoptosis-inducing activity of Ambisilin. Rossiyskiy bioterapevticheskiy zhurnal = Russian Journal of Biotherapeutic, 2010, no. 1, pp. 9-12. (In Russ.)]

6. Новиков А.Г., Логунова З.В., Потекаев Н.Н. Опыт применения иммуномодулятора «Иммуномакс» // Российский медицинский журнал, 2004, Т. 12, No 13. С. 819-820. [Novikov А.G., Logunovа Z.V., Potekaev N.N. Experience of using immunomodulator «Immunomax». Rossiyskiy meditsinskiy zhurnal = Russian Medical Journal, 2004, Vol. 12, no. 13, pp. 819-820. (In Russ.)]

7. Романцов М.Г., Ершов Ф.И., Коваленко А.Л. Циклоферон в лечении инфекционных заболеваний // Антибиотики и химиотерапия, 2008. Т. 53, No 3-4. С. 36-45. [Romantsov M.G., Ershov F.I., Kovalenko A.L. Cycloferon in the treatment of infectious diseases. Antibiotiki i khimioterapiya = Antibiotic and Chemotherapy, 2008, Vol. 53, no. 3-4, pp. 36-45. (In Russ.)]

8. Соколова Т.М. Иммунное узнавание вирусных нуклеиновых кислот приводит к индукции интерферонов и воспалительных цитокинов. Сборник научных трудов «Интерферон-2011» / Под ред. Ершова Ф.И. М.: НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи МЗ РФ, 2012. С. 52-62. [Sokolova Т. М. Immune recognition viral nucleic acids result in interferon and inflammatory cytokines induction. “Interferon-2011”]. Moscow: NF Gamaleya Institute of Microbiology, Epidemiology and Immunology, 2012, pp. 52-62.

9. Соколова Т.М., Урываев Л.В., Тазулахова Э.Б., Ершов Ф.И., Малышенкова И.К., Дидковский Н.А. Индивидуальные изменения экспрессии генов системы интерферона в клетках крови человека под влиянием амиксина и циклоферона // Вопросы вирусологии, 2005. No 2. С.32-36. [Sokolova T.M., Uryvaev L.V., Tazulakhova E.В., Ershov F.I., Malyshenkova I.K., Didkovsky N.A. Individual changes of gene expression in the interferon system in human blood cells due to amixin and cycloferon. Voprosy Virusologii = Problems of Virology, 2005, no. 2, pp. 32-36. (In Russ.)]

10. Соколова Т.М., Федорова Н.Е., Меджидова М.Г., Терехов С.М., Урываев Л.В., Кущ А.А. Механизмы клеточной резистентности к цитомегаловирусу связаны с пролиферативным состоянием клеток и транскрипционной активностью генов лейкоцитарного и иммунного интерферона // Медицинская иммунология, 2007. Т. 9, No 4-5. С.457-466. [Sokolova T.M., Fedorova N.E., Medjidova M.G., Terekhov S.M., Uryvaev L.V., Kushch A.A. Mechanisms of cell resistance to cytomegalovirus are connected with cell proliferation state and transcription activity of leukocyte and immune interferon genes. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2007, Vol. 9, no. 4-5, pp. 457-466. (In Russ.)]

11. Соколова Т.М., Оспельникова Т.П., Колодяжная Л.В., Шувалов А.Н., Чкадуа Г.З., Ершов Ф.И. Эффекты индукторов интерферона на экспрессию генов – регуляторов апоптоза в лимфоцитах человека //Цитокины и воспаление, 2011. Т.10, No 2. С. 75-81. [Sokolova T.M., Ospelnikova T.P., Kolodyazhnaya L.V., Shuvalov A.N., Chkadua G.Z. Effects of interferon inducers on the expression of apoptosis regulatory genes in human lymphocytes. Tsitokiny i vospalenie = Cytokines and Inflammation, 2011, Vol. 10, no. 2, pp. 75-81. (In Russ.)]

12. Соколова Т.М., Шувалов А.Н. Телков М.В., Колодяжная Л.В., Ершов Ф.И. Препарат «Ридостин» индуцирует транскрипцию широкого спектра генов системы интерферона в клетках человека // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2013. Т. 156, No 8. С. 179-182. [Sokolova T.M., Shuvalov A.N., Telkov M.V., Kolodyazhnaya L.V., Ershov F.I. Preparation “Ridostin” induces transcription wide genes spectrum of interferon system in human cells. Byulleten` eksperimental`noy biologii i meditsiny = Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 2013, Vol. 156, no. 8, pp. 179-182. (In Russ.)]

13. Суханов Д.С., Романцов М.Г., Смагина Ф.И., Коваленко А.Л., Локтева О.М. Доза зависимая интерферон индуцирующая активность и фармакинетика циклоферона у здоровых лиц // Экспериментальная и клиническая фармакология, 2012. No 75. С.23-26. [Sukhanov D.S., Romantsov M.G., Smagina A.N., Kovalenko A.L. Lokteva O.M. Dose-dependent interferon induction activity and pharmacokinetics of cycloferon in healthy humans. Eksperimental`naya i klinicheskaya farmakologiya = Experimental and Clinical Pharmacology, 2012, Vol. 75, no. 1, pp. 23-26. (In Russ.)]

14. Шувалов А.Н., Соколова Т.М., Шаповал И.М., Ершов Ф.И. Модуляция клеточных генов препаратом Иммуномакс: активация генов интерферонов и интерлейкинов // Иммунология, 2014. No 1. C. 17-21. [Shuvalov A.N., Sokolova T.M., Shapoval I.M., Ershov F.I. Modulation of cellular gene transcription by drug “Immunomax”: activation of Interferon and Interleukine genes. Immunologiya = Immunology, 2014, no. 1, pp. 17-21. (In Russ.)]

15. Ghochikyan A., Pichugin A., Bagaev A. Targeting TLR-4 with a novel pharmaceutical grade plant derived agonist Immunomax, as a therapeutic strategy for a metastatic breast cancer. J. Transl. Med. 2014, Vol. 12, no. 1, pp. 322-333.

16. Black K.E., Collins S.L., Hagan R.S., Hambin M.J., Chan-Li Y., Hallowell R.W., Powell J.D., Horton M.R.. Hyaluronan fragments induce IFNβ via a novel TLR4-TRIF-TBK1-IRF3-dependent pathway. Journal of Inflammation, 2013, Vol. 10, pp. 23-32.

17. Calvar T., Deimling T., Ablasser A., Hopfner K-P., Hornung V. Species-specific detection of the antiviral small-molecule compound CMA by STING. The EMBO J., 2013, Vol. 32, pp.1440-1450.

18. Cholewiriski G., Dzierzbicka K., Kotodziejczyk A.M. Natural and synthetic acridines /acridones as antitumor agents: their biological activities and methods of synthesis. Parmacologicals Reports, 2011, Vol. 63, pp. 305-336.

19. Denkow K., Baur J.M.J., Herker M., Paap B.K., Thamilarassan M., Koszan D., Shott E., Deuschle K., BellmanStrobl J., Paul F., Zettl U.K., Ruprecht K., Lehnard S. Multiple Sclerosis: Modulation of Toll-Like receptors (TLR) expression by interferon -β includes upregulation of TLR7 in plasmacytoid dendritic cells. Plos one, 2013, Vol. 8, issue 8, e70626, pp. 1-11.

20. George P.M., Badiger R., Alazawi W., Foster G.R., Mitchell J.A. Pharmacology and therapeutic potential of interferons. Parmacology and Therapeutics, 2012, Vol. 135, pp. 44-53.

21. Gonzalez-Navajas J.M., Lee J., Daid M., Raz E. Immunomodulatory functions of type I interferons. Nat. Rev. Immunol., 2013, Vol. 12, no. 2, pp. 125-135.

22. Iwasaki A., Medzhitov R. Regulation of adaptive immunity by the innate immune system. Science, 2010, Vol. 327, pp. 291-295.

23. Lester S.N., Li K. Toll-like receptors in antiviral innate immunity. J.Mol.Biol., http:// dx.dos.org/10.1016. jmb.2013.11.024.

24. Levy D.E., Marie I., Durbin J.E. Induction and Function of Type I and III Interferon in response to viral infection. Curr Opin Virol., 2011, Vol. 1, no. 6, pp. 476-486.

25. Miettinen M., Sareneva T., Julkunen I., Matikainen S. IFNs activate toll-like receptor gene expression in viral infections. Genes and Immunity, 2001, Vol. 2, pp. 349-355.

26. Paul-Clark M.J., George P.M., Cateral T., Parzych K., Wright W.R., Crawford D., Bailey L.K., Reed D.M., Mitchell J.A. Pharmacology and therapeutic potential of pattern recognition receptors. Pharmacology and Therapeutics, 2012, Vol. 135, pp. 200-215.

27. Platanias L.C. Mechanisms of type 1and type-IIinterferon-mediated signaling. Nat. Rev. immunol, 2005, Vol. 5, pp. 375-386.

28. Sadler A.J., Williams B.R. Interferon-inducible antiviral effectors. Nat. Rev. Immunol., 2008, Vol. 8, pp. 559–568.

29. Siren J., Pirhonen J., Julkunen I., Matikainen S. IFN-α regulates TLR-dependent gene expression of IFN-α, IFN-β, IL28 and IL29. J. Immunol., 2005, Vol. 174, pp. 1932-1937.

30. Vispe S., Vandenberghe I., Rubin M. Novel tetra-acridine derivates as dual inhibitors of topoisomerase II and the human proteasome. Biochem. Pharmacol., 2007, Vol. 73, no. 12, pp.1863-1872.

31. Wang W.G., Ho W.C., Dicker D.T., Mackinnon C.,Winkler J.D., Marmorstein R., El-Deiry W.C. Acridine derivates activate p53 and induce tumor cell death through Bax. Cancer Biol. Ther., 2005, Vol. 4, pp. 893-898.

32. Zarubaev V.V., Slita A.V., Krivitskaya V.Z., Sirotkin A.K., Kovalenko A.L., Chatterjii N.K. Direct antiviral effects of cycloferon (10-carboxymethyl-0-acridanone) against adenovirus type 6 in vitro. Antiviral Res., 2003, Vol. 58, no. 2, pp. 131-137.