Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI70210.15789/2220-7619-2019-1-47-56ORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИUnknownHexon-based scaffold for generation of diagnostic monoclonal antibodies against diverse adenovirus typesГексон как основной белок для получения моноклональных антител, выявляющих аденовирусы различных типовTimoshichevaT. A.ТимошичеваТ. А.
Russian Federation

Timoshicheva Tatyana Aleksandrovna - Junior Researcher, Biotechnology Laboratory of Diagnostic Products, Smorodintsev Research Institute of Influenza Ministry of Healthcare.

117997, St. Petersburg, prof. Popov str., 15/17.

Phone: +7 (812) 499-15-84.

Тимошичева Татьяна Александровна - младший научный сотрудник лаборатории биотехнологии диагностических препаратов ФГБУ НИИ гриппа им. А.А. Смородинцева МЗ РФ.

197376, Санкт-Петербург, ул. проф. Попова, 15/17.

Тел.: 8 (812) 499-15-84.

tatianatim@mail.ruZabrodskayaYa. A.ЗабродскаяЯ. А.
Russian Federation

Zabrodskaya Yana Aleksandrovna - Researcher, Laboratory of System Virology, Smorodintsev Research Institute of Influenza Ministry of Healthcare; Junior Researcher, Laboratory of Macromolecule Biophysics, Petersburg Nuclear Physics Institute named by B.P. Konstantinov of NRC Kurchatov Institute.

117997, St. Petersburg, prof. Popov str., 15/17.

Забродская Яна Александровна - научный сотрудник лаборатории системной вирусологии ФГБУ НИИ гриппа им. А.А. Смородинцева МЗ РФ; младший научный сотрудник лаборатории биофизики макромолекул НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ.

197376, Санкт-Петербург, ул. проф. Попова, 15/17.

zabryaka@yandex.ruAmosovaI. V.АмосоваИ. В.
Russian Federation

Amosova Irina Victorovna - PhD (Biology), Senior Researcher, Biotechnology Laboratory of Diagnostic Products, Smorodintsev Research Institute of Influenza Ministry of Healthcare.

117997, St. Petersburg, prof. Popov str., 15/17.

Амосова Ирина Викторовна - кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории биотехнологии диагностических препаратов ФГБУ НИИ гриппа им. А.А. Смородинцева МЗ РФ.

197376, Санкт-Петербург, ул. проф. Попова, 15/17.

amosova.23@mail.ruSmorodintsev Research Institute of Influenza of the Ministry of HealthcareФГБУ НИИ гриппа им. А.А. Смородинцева Минздрава РоссииPetersburg Nuclear Physics Institute named by B.P. Konstantinov of NRC “Kurchatov Institute”НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ190520199147562006201813032019Copyright ©; 2019, Timoshicheva T.A., Zabrodskaya Y.A., Amosova I.V.Copyright ©; 2019, Тимошичева Т.А., Забродская Я.А., Амосова И.В.2019Timoshicheva T.A., Zabrodskaya Y.A., Amosova I.V.Тимошичева Т.А., Забродская Я.А., Амосова И.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/702

Infectious diseases hold one of the most crucial places in healthcare. In Russia, annual prevalence of infectious diseases comprises around 50 million cases, wherein acute respiratory viral infections cover up to 90%. In non-influenza (non-peak) season, adenoviruses, respiratory syncytial virus, parainfluenza viruses etc. represent the main infectious cause of acute respiratory viral infections. Adenovirus-induced infections are characterized by heterogeneous manifestations poising them both as an interesting challenge, yet difficult in clinical diagnostics. Use of rapid, sensitive and specific tests is of high priority for routine clinical laboratory practice. In Russia, differential diagnostics of adenoviral infections includes a widely used ELISA and immunofluorescence analysis based on polyclonal specific sera. Importantly, a pattern and range of specific reactions depend on origin of animal-derived antibodies and their composition. Introduction of monoclonal antibodies specific to certain viral antigenic epitopes ensures high sensitivity and specificity allowing to reach an expected standardization level for such diagnostic products. Adenovirus hexon protein bears genus-specific antigens and relatively conserved amino acid sequence among diverse adenoviruses. Moreover, it is produced at high amount in infected cells and may be purified in a native form. Moreover, it is produced at high amount in infected cells and may be purified in a native form, thereby posing it as a promising antigen for producing monoclonal antibodies able to detect various adenoviruses types. A panel of adenovirus hexon-specific monoclonal antibodies was generated, which were further examined for biological and diagnostics properties. Western blotting data allowed to conclude that all of monoclonal antibodies generated by us were able to bind to adenovirus hexon oligomers. Specific activity of the new monoclonal antibodies against various adenovirus types was examined by ELISA and indirect immunofluorescence assay. In particular, monoclonal antibodies 4B7 and 6B12 were shown display top specific activity measured by ELISA (antibody titers comprised as high as 10–6). Moreover, monoclonal antibody 6B12 exhibited peak hexon-specific activity assessed in indirect immunofluorescence assay (against various adenovirus types), which resulted in prominent granular nuclear fluorescence in cells infected with adenovirus types 3, 4, 6, and 19. Thus, the data obtained evidence that monoclonal antibodies developed 4B7 and 6B12 maybe potentially used for developing high-quality adenovirus-specific diagnostic assays.

Инфекционные заболевания вирусной этиологии являются одной из важнейших проблем здравоохранения. В России ежегодно регистрируется около 50 млн случаев инфекционных заболеваний, до 90% из которых приходится на долю острых респираторных вирусных инфекций. В неэпидемические по гриппу сезоны в качестве основных возбудителей ОРВИ выступают аденовирусы, респираторно-синцитиальный вирус, вирусы парагриппа и др. Инфекционные заболевания, вызванные аденовирусами, характеризуется полиморфизмом проявлений, что делает их интересными для изучения и в то же время сложными для клинической диагностики. Применение быстрых, чувствительных и специфичных тестов является актуальным для рутинной клинической лабораторной практики. Для дифференциальной диагностики аденовирусных инфекций в России широко применяются иммуноферментный и иммунофлуоресцентный анализ с применением поликлональных специфичных сывороток, характер и спектр реагирования которых зависит от особенностей иммунного ответа животного-продуцента и состава вырабатываемых антител. Включение в состав современных иммунологических тестов моноклональных антител, направленных к определенным антигенным детерминантам в составе вируса, определяет высокую чувствительность, специфичность и необходимый уровень стандартизации препаратов. Гексон аденовирусов содержит родоспецифические антигены и обладает достаточно консервативной аминокислотной последовательностью среди аденовирусов разных типов. Кроме того, этот белок синтезируется в инфицированных клетках в больших количествах и может быть получен в нативной форме, что определило его использование в качестве иммуногена для получения моноклональных антител, способных выявлять аденовирусы различных типов. Получена панель моноклональных антител к гексону аденовируса. Изучены их биологические и диагностические свойства. По результатам вестерн блоттинга можно заключить, что все моноклональные антитела связываются с олигомерами гексона в составе аденовируса. Специфическая активность новых моноклональных антител в отношении аденовирусов разных типов исследована методами иммуноферментного и непрямого иммунофлуоресцентного анализа. Наибольшей специфической активностью в иммуноферментном анализе обладают моноклональные антитела 4B7 и 6B12, титр антител составил 10–6. Наибольшей активностью в отношении различных типов аденовирусов в непрямом иммунофлуоресцентном анализе обладали моноклональные антитела 6В12, при использовании которых в инфицированных аденовирусами 3, 4, 6 и 19 типов клетках наблюдалась яркая гранулярная флуоресценция преимущественно ядерной локализации. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования новых моноклональных антител 4B7 и 6В12 для конструирования современных диагностических тест-систем.

adenovirushexonmonoclonal antibodiesdiagnosticsenzyme-linked immunosorbent assayimmunofluorescence assayаденовирусгексонмоноклональные антителадиагностикаиммуноферментный анализиммунофлуоресцентный анализМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации; Царева Т. Р.; Сорокин Е. В.; Рэмзи Э.1. Амосова И.В., Тимошичева Т.А., Егорова А.А., Мусаева Т.Д., Писарева М.М., Едер В.А., Львов Н.И. Генетическое разнообразие аденовирусов, циркулирующих среди военнослужащих Северо-Западного региона // Вопросы вирусологии. 2017. Т. 6, № 62. С. 283–287.2. Амосова И.В., Тимошичева Т.А., Сверлова М.В., Бузицкая Ж.В., Егорова А.А., Львов Н.И. Использование микрокультурального иммуноферментного анализа и модифицированного метода иммунофлуоресценции для диагностики аденовирусной инфекции // К линическая лабораторная диагностика. 2017. Т. 62, № 4. С. 230–235.3. Горностаева Ю.А., Романова Т.С. Актуальные вопросы профилактики респираторных инфекций // Медицинский совет. 2012. № 7. С. 98-103.4. Яцышина С.Б., Агеева М.Р., Воробьева Н.С., Валдохина А.В., Елькина М.А., Горелов А.В., Малеев В.В., Покровский В.И. А деновирусы в этиологической структуре острых респираторных вирусных инфекций в Москве в 2004–2014 гг. // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2015. № 5. С. 50–57.5. Candiano G., Bruschi M., Musante L., Santucci L., Ghiggeri G.M., Carnemolla B., Orecchia P., Zardi L., Righetti P.G. Blue silver: A very sensitive colloidal Coomassie G-250 staining for proteome analysis. Electrophoresis, 2004, vol. 25, no. 9, pp. 1327–1333. doi: 10.1002/elps.2003058446. Chan C.E., Lim A.P., MacAry P.A., Hanson B.J. The role of phage display in therapeutic antibody discovery. Int. Immunol., 2014, vol. 26, no. 12, pp. 649–657. doi: 10.1093/intimm/dxu0827. Döhner L, Dieckmann U. Antigenic composition of adenovirus hexons. Acta Biol. Med. Ger., 1978, vol. 37, no. 11–12, pp. 1735–1740.8. Ebner K., Pinsker W., Lion T. Comparative sequence analysis of the hexon gene in the entire spectrum of human adenovirus serotypes: phylogenetic, taxonomic, and clinical implications. J. Virol., 2005, vol. 79, no. 20, pp. 12635–12642. doi: 10.1128/JVI.79.20.12635-12642.20059. Fortsas E., Petric M., Brown M. Electrophoretic migration of adenovirus hexon under non-denaturing conditions. Virus Res., 1994, vol. 31, no. 1, pp. 57–65. doi: 10.1016/0168-1702(94)90071-X10. Irmen K.E., Kelleher J.J. Use of monoclonal antibodies for rapid diagnosis of respiratory viruses in a community hospital. Clin. Diagn. Lab. Immunol., 2000, vol. 7, no. 3, pp. 396–403. doi: 10.1128/CDLI.7.3.396-403.200011. Khilko S.N., Kirasova M.A., Kiseleva E.K., Tikchonenko T.I. Comparison of adenoviral hexon polypeptides (monomers) and of native hexons (trimers) by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. Acta Microbiol. Hung., 1990, vol. 37, no. 2, pp. 233–245.12. Köhler G, Milstein C. Derivation of specific antibody-producing tissue culture and tumor lines by cell fusion. Eur. J. Immunol., 1976, vol. 6, no. 7, pp. 511-519. doi: 10.1002/eji.183006071313. Laemmli U.K., Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, 1970, vol. 227, no. 5259, pp. 680 –685. doi: 10.1038/227680a014. Magalhaes L.G., Ferreira L.L.G., Andricopulo A.D. Recent advances and perspectives in cancer drug design. An. Acad. Bras. Cienc., 2018, vol. 90, no. 1, suppl. 2, pp. 1233–1250. doi: 10.1590/0001-376520182017082315. Målen H., Berven F.S., Fladmark K.E., Wiker H.G. Comprehensive analysis of exported proteins from Mycobacterium tuberculosis H37Rv. Proteomics, 2007, vol. 7, no. 10, pp. 1702–1718. doi: 10.1002/pmic.20060085316. Nakane P.K., Kawaoi A. Peroxidase-labeled antibody. A new method of conjugation. J. Histochem. Cytochem., 1974, vol. 22, no. 12, pp. 1084–1091. doi: 10.1177/22.12.108417. Orvell C. Structural polypeptides of mumps virus. J. Gen. Virol., 1978, vol. 41, no. 3, pp. 527–539. doi: 10.1099/0022-1317-41-3-52718. Pollack S.J., Jacobs J.W., Schultz P.G. Selective chemical catalysis by an antibody. Science, 1986, vol. 234, no. 4783, pp. 1570 –1573. doi: 10.1126/science.378726219. Walter J.M., Wunderink R.G. Severe respiratory viral infections: new evidence and changing paradigms. Inf. Dis. Clin. North Am., 2017, vol. 31, no. 3, pp. 455–474. doi: 10.1016/j.idc.2017.05.00420. Zdanov K.V., Lvov N.I., Maltsev O.V. Peredelsky E.V., Pisareva M.M. Main aetiological features of acute respiratory viral diseases in young people of draft age and conscripts during the 2013–2014 epidemic season. Int. Rev. Arm. Forc. Med. Serv., 2016, vol. 89, no. 2, pp. 58–63.