Preview

БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение

Расширенный поиск

Перспективные направления разработки вакцинных препаратов для профилактики шигеллеза

https://doi.org/10.30895/2221-996X-2022-22-3-249-265

Резюме

Шигеллез (бактериальная дизентерия) — острое инфекционное заболевание, вызываемое возбудителями Shigellа spp. семейства Enterobacteriaceae, характеризуется наибольшим показателем смертности населения от бактериальных кишечных инфекций. Значительная доля случаев заболевания приходится на детей в возрасте до 5 лет. В 2017 г. штаммы Shigellа spp. были включены в опубликованный ВОЗ список устойчивых к действию большинства антибиотиков «приоритетных патогенов», представляющих угрозу мировому здравоохранению, что послужило стимулом к разработке новых противомикробных препаратов для терапии шигеллезов. Наряду с созданием антимикробных средств против Shigellа spp. важную роль в борьбе с шигеллезами играет комплекс превентивных мер, изложенный в программе иммунизации ВОЗ 2030, в который, помимо санитарии, гигиены и потребления чистой воды, входит вакцинация. Разработка вакцины против шигеллеза остается одним из приоритетных направлений программы ВОЗ уже более 20 лет. Цель работы — анализ перспективных направлений разработки вакцинных препаратов против шигеллеза. Проведенный анализ данных литературы показал, что в настоящее время на мировом рынке зарегистрирована только одна вакцина против шигеллеза — российская вакцина Шигеллвак, полисахаридная дизентерийная вакцина против шигелл Зонне. Рассмотрен ряд вакцинных препаратов (цельноклеточные, полисахаридные конъюгированные и неконъюгированные, препараты на основе белковых антигенов и др.), находящихся на различных этапах клинических испытаний. Отмечено, что важным направлением является создание комбинированных мультивалентных препаратов против инфекций, вызываемых Shigellа spp. и другими кишечными патогенами. Сделан вывод о том, что наиболее перспективными являются разработки субъединичных вакцин на основе Ipa-белков, обеспечивающих перекрестную защиту против Shigellа spp., а также конъюгированных поливалентных вакцин, предназначенных для детей в возрасте до 5 лет.

Об авторах

М. В. Абрамцева
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия

Абрамцева Марина Витальевна

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051



Е. О. Неманова
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия

Неманова Екатерина Олеговна

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051



Н. С. Алехина
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия

Алехина Наталья Сергеевна

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051



Список литературы

1. Khalil IA, Troeger C, Blacker BF, Rao PC, Brown A, Atherly DE, et al. Morbidity and mortality due to Shigella and enterotoxigenic Escherichia coli diarrhoea: the Global Burden of Disease Study 1990–2016. Lancet Infect Dis. 2018;18(11):1229–40. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(18)30475-4

2. Troeger C, Blacker BF, Khalil I, Rao PC, Cao S, Zimsen SRM, et al. Estimates of the global, regional, and national morbidity, mortality, and aetiologies of diarrhoea in 195 countries: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. Lancet Infect Dis. 2018;18(11):1211–28. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(18)30362-1

3. Kotloff KL, Riddle MS, Platts-Mills JA, Pavlinac P, Zaidi AKM. Shigellosis. Lancet. 2018;391(10122):801–12. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(17)33296-8

4. Liu B, Knirel YA, Feng L, Perepelov AV, Senchenkova SN, Wang Q, et al. Structure and genetics of Shigella O antigens. FEMS Microbiol Rev. 2008;32(4):627–53. https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.2008.00114.x

5. Wu Y, Lau HK, Lee T, Lau DK, Payne J. In silico serotyping based on whole-genome sequencing improves the accuracy of Shigella identification. Appl Environ Microbiol. 2019;85(7):e00165-19. https://doi.org/10.1128/AEM.00165-19

6. Mattock E, Blocker AJ. How do the virulence factors of Shigella work together to cause disease? Front Cell Infect Microbiol. 2017;7:64. https://doi.org/10.3389/fcimb.2017.00064

7. Barry EM, Pasetti MF, Sztein MB, Fasano A, Kotloff KL, Levine MM. Progress and pitfalls in Shigella vaccine research. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2013;10(4):245– 55. https://doi.org/10.1038/nrgastro.2013.12

8. Shad AA, Shad WA. Shigella sonnei: virulence and antibiotic resistance. Arch Microbiol. 2021;203:45–58. https://doi.org/10.1007/s00203-020-02034-3

9. Черепанова ЕА, Симонова ЕГ, Раичич РР, Линок АВ, Филатов НН. Оценка эпидемиологического риска в системе надзора за актуальными для Российской Федерации острыми кишечными инфекциями. Здоровье населения и среда обитания — ЗНиСО. 2018;(3):23–8.

10. Njamkepo E, Fawal N, Tran-Dien A, Hawkey J, Strockbine N, Jenkins C, et al. Global phylogeography and evolutionary history of Shigella dysenteriae type 1. Nat Microbiol. 2016;1:16027. https://doi.org/10.1038/nmicrobiol.2016.27

11. Baker S, The HC. Recent insights into Shigella: a major contributor to the global diarrhoeal disease burden. Curr Opin Infect Dis. 2018;31(5):449–54. https://doi.org/10.1097/QCO.0000000000000475

12. Kozyreva VK, Jospin G, Greninger AL, Watt JP, Eisen JA, Chaturvedi V. Recent outbreaks of shigellosis in California caused by two distinct populations of Shigella sonnei with either increased virulence or fuoro quinolone resistance. mSphere. 2016;1(6):e00344 –16. https://doi.org/10.1128/msphere.00344-16

13. Ranjbar R, Farahani A. Shigella: antibiotic-resistance mechanisms and new horizons for treatment. Infect Drug Resist. 2019;12:3137–67. https://doi.org/10.2147/IDR.S219755

14. Soltan Dallal MM, Omidi S, Douraghi M, Haghi Ashtiani MT, Sharifi Yazdi MK, Okazi A. Molecular analysis of integrons and antimicrobial resistance profile in Shigella spp. isolated from acute pediatric diar rhea patients. GMS Hyg Infect Control. 2018;13:Doc02. https://dx.doi.org/10.3205/dgkh000308

15. Thompson CN, Duy PT, Baker S. The rising dominance of Shigella sonnei: an intercontinental shift in the etiology of bacillary dysentery. PLoS Negl Trop Dis. 2015;9(6):e0003708. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0003708

16. Chung The H, Bodhidatta L, Pham DT, et al. Evolutionary histories and antimicrobial resistance in Shigella flexneri and Shigella sonnei in Southeast Asia. Commun Biol. 2021;4:353. https://doi.org/10.1038/s42003-021-01905-9

17. Tacconelli E, Carrara E, Savoldi A, Harbarth S, Mendelson M, Monnet DL, et al. Discovery, research, and development of new antibiotics: the WHO priority list of antibiotic-resistant bacteria and tuberculosis. Lancet Infect Dis. 2018;18(3):318–27. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(17)30753-3

18. Brunner K, Samassa F, Sansonetti PJ, Phalipon A. Shigella-mediated immunosuppression in the human gut: subversion extends from innate to adaptive immune responses. Hum Vaccin Immunother. 2019;15(6):1317–25. https://doi.org/10.1080/21645515.2019.1594132

19. Cohen D, Muhsen K. Vaccines for enteric diseases. Hum Vaccin Immunother. 2019;15(6):1205–14. https://doi.org/10.1080/21645515.2019.1611200

20. Levine MM, Kotloff KL, Barry EM, Pasetti MF, Sztein MB. Clinical trials of Shigella vaccines: two steps forward and one step back on a long, hard road. Nat Rev Microbiol. 2007;5(7):540–53. https://doi.org/10.1038/nrmicro1662

21. Cohen D, Green MS, Block C, Slepon R, Ofek I. Prospective study of the association between serum antibodies to lipopolysaccharide O antigen and the attack rate of shigellosis. J Clin Microbiol. 1991;29(2):386–9. https://doi.org/10.1128/jcm.29.2.386-389.1991

22. Clarkson KA, Frenck RW, Jr, Dickey M, Suvarnapunya AE, Chandrasekaran L, Weerts HP, et al. Immune response characterization after controlled infection with lyophilized Shigella sonnei 53G. mSphere. 2020;5(5):e00988-19. https://doi.org/10.1128/mSphere.00988-19

23. Ferreccio C, Prado V, Ojeda A, Cayyazo M, Abrego P, Guers L, Levine MM. Epidemiologic patterns of acute diarrhea and endemic Shigella infections in a poor periurban setting in Santiago, Chile. Am J Epidemiol. 1991;134(6):614–27. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aje.a116134

24. Livio S, Strockbine NA, Panchalingam S, Tennant SM, Barry EM, Marohn ME, et al. Shigella isolates from the global enteric multicenter study inform vaccine development. Clin Infect Dis. 2014;59(7):933–41. https://doi.org/10.1093/cid/ciu468

25. DuPont HL, Hornick RB, Snyder MJ, Libonati JP, Formal SB, Gangarosa EJ. Immunity in shigellosis. II. Protection induced by oral live vaccine or primary infection. J Infect Dis. 1972;125(1):12–6. https://doi.org/10.1093/infdis/125.1.12

26. Sarker P, Mily A, Ara A, Haque F, Maier N, Wierzba TF, et al. Functional antibodies and innate immune responses to WRSS1, a live oral Shigella sonnei vaccine candidate, in Bangladeshi adults and children. J Infect Dis. 2021;224(12 Suppl 2):S829–39. https://doi.org/10.1093/infdis/jiab395

27. Raqib R, Sarker P, Zaman K, Alam NH, Wierzba TF, Maier N, et al. A phase I trial of WRSS1, a Shigella sonnei live oral vaccine in Bangladeshi adults and children. Hum Vaccin Immunother. 2019;15(6):1326– 37. https://doi.org/10.1080/21645515.2019.1575165

28. Venkatesan MM, Ballou C, Barnoy S, McNeal M, El-Khorazaty J, Frenck R, Baqar S. Antibody in Lymphocyte Supernatant (ALS) responses after oral vaccination with live Shigella sonnei vaccine candidates WRSs2 and WRSs3 and correlation with serum antibodies, ASCs, fecal IgA and shedding. PLoS One. 2021;16(11):e0259361. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0259361

29. Launay O, Sadorge C, Jolly N, Poirier B, Béchet S, van der Vliet D, et al. Safety and immunogenicity of SC599, an oral live attenuated Shigella dysenteriae type-1 vaccine in healthy volunteers: results of a Phase 2, randomized, double-blind placebo-controlled trial. Vaccine. 2009;27(8):1184–91. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2008.12.021

30. McKenzie R, Venkatesan MM, Wolf MK, Islam D, Grahek S, Jones AM, et al. Safety and immunogenicity of WRSd1, a live attenuated Shigella dysenteriae type 1 vaccine candidate. Vaccine. 2008;26(26):3291–6. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2008.03.079

31. Harutyunyan S, Neuhauser I, Mayer A, Aichinger M, Szijártó V, Nagy G, et al. Characterization of ShigETEC, a novel live attenuated combined vaccine against Shigellae and ETEC. Vaccines. 2020;8(4):689. https://doi.org/10.3390/vaccines8040689

32. Chakraborty S, Harro C, Denearing B, Bream J, Bauers N, Dally L, et al. Evaluation of the safety, tolerability, and immunogenicity of an oral, inactivated whole-cell Shigella flexneri 2a vaccine in healthy adult subjects. Clin Vaccine Immunol. 2016;23(4):315– 25. https://doi.org/10.1128/CVI.00608-15

33. Лёдов ВА, Апарин ПГ. Клинические исследования вакцинного препарата для профилактики дизентерии Флекснера на основе модифицированного липополисахарида Shigella flexneri (по результатам I фазы клинических исследований). Acta Biomedica Scientifica. 2014;4(98):91–5.

34. Mo Y, Fang W, Li H, Chen J, Hu X, Wang B, et al. Safety and immunogenicity of a Shigella bivalent conjugate vaccine (ZF0901) in 3-month- to 5-year-old children in China. Vaccines. 2022;10(1):33. https://doi.org/10.3390/vaccines10010033

35. Martin P, Alaimo C. The ongoing journey of a Shigella bioconjugate vaccine. Vaccines. 2022;10(2):212. https://doi.org/10.3390/vaccines10020212

36. Talaat KR, Alaimo C, Martin P, Bourgeois AL, Dreyer AM, Kaminski RW, et al. Human challenge study with a Shigella bioconjugate vaccine: analyses of clinical efficacy and correlate of protection. EBioMedicine. 2021;66:103310. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2021.103310

37. Hatz CF, Bally B, Rohrer S, Steffen R, Kramme S, Siegrist CA. Safety and immunogenicity of a candidate bioconjugate vaccine against Shigella dysenteriae type 1 administered to healthy adults: a single blind, partially randomized Phase I study. Vaccine. 2015;33(36):4594–601. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2015.06.102

38. Frenck RW, Jr, Conti V, Ferruzzi P, Ndiaye AGW, Parker S, McNeal MM, et al. Efficacy, safety, and immunogenicity of the Shigella sonnei 1790GAHB GMMA candidate vaccine: results from a phase 2b randomized, placebo-controlled challenge study in adults. EClinicalMedicine. 2021;39:101076. https://doi.org/10.1016/j.eclinm.2021.101076

39. Qasim M, Wrage M, Nüse B, Mattner J. Shigella outer membrane vesicles as promising targets for vaccination. Int J Mol Sci. 2022;23(2):994. https://doi.org/10.3390/ijms23020994

40. Riddle MS, Kaminski RW, Williams C, Porter C, Baqar S, Kordis A, Gilliland T, et al. Safety and immunogenicity of an intranasal Shigella flexneri 2a Invaplex 50 vaccine. Vaccine. 2011;29(40):7009–19. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2011.07.033

41. Turbyfill KR, Clarkson KA, Vortherms AR, Oaks EV, Kaminski RW. Assembly, biochemical characterization, immunogenicity, adjuvanticity, and efficacy of Shigella artificial Invaplex. mSphere. 2018;3(2):e00583-17. https://doi.org/10.1128/mSphere.00583-17

42. Ledov VA, Golovina ME, Markina AA, Knirel YA, L’vov VL, Kovalchuk AL, Aparin PG. Highly homogenous tri-acylated S-LPS acts as a novel clinically applicable vaccine against Shigella flexneri 2a infection. Vaccine. 2019;37(8):1062–72. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2018.12.067

43. Cohen D, Ashkenazi S, Green MS, Gdalevich M, Robin G, Slepon R, et al. Double-blind vaccine-controlled randomised efficacy trial of an investigational Shigella sonnei conjugate vaccine in young adults. Lancet. 1997;349(9046):155–9. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(96)06255-1

44. Passwell JH, Ashkenazi S, Banet-Levi Y, Ramon-Saraf R, Farzam N, Lerner-Geva L, et al. Age-related efficacy of Shigella O-specific polysaccharide conjugates in 1–4-year-old Israeli children. Vaccine. 2010;28(10):2231–5. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2009.12.050

45. Cohen D, Atsmon J, Artaud C, Meron-Sudai S, Gougeon ML, Bialik A, et al. Safety and immunogenicity of a synthetic carbohydrate conjugate vaccine against Shigella flexneri 2a in healthy adult volunteers: a phase 1, dose-escalating, single-blind, randomised, placebo-controlled study. Lancet Infect Dis. 2021;21(4):546–58. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(20)30488-6

46. Seo H, Duan Q, Zhang W. Vaccines against gastroenteritis, current progress and challenges. Gut Microbes. 2020;11(6):1486–517. https://doi.org/10.1080/19490976.2020.1770666

47. Leow CY, Kazi A, Hisyam Ismail CMK, Chuah C, Lim BH, Leow CH, et al. Reverse vaccinology approach for the identification and characterization of outer membrane proteins of Shigella flexneri as potential cellular- and antibody-dependent vaccine candidates. Clin Exp Vaccine Res. 2020;9(1):15–25. https://doi.org/10.7774/cevr.2020.9.1.15

48. Walker R, Kaminski RW, Porter C, Choy RKM, White JA, Fleckenstein JM, et al. Vaccines for protecting infants from bacterial causes of diarrheal disease. Microorganisms. 2021;9(7):1382. https://doi.org/10.3390/microorganisms9071382

49. Anderson JD, Bagamian KH, Muhib F, Baral R, Laytner LA, Amaya M, et al. Potential impact and cost-effectiveness of future ETEC and Shigella vaccines in 79 low- and lower middle-income countries. Vaccine X. 2019;2:100024. https://doi.org/10.1016/j.jvacx.2019.100024


Дополнительные файлы

Рецензия

Для цитирования:


Абрамцева М.В., Неманова Е.О., Алехина Н.С. Перспективные направления разработки вакцинных препаратов для профилактики шигеллеза. БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2022;22(3):249-265. https://doi.org/10.30895/2221-996X-2022-22-3-249-265

For citation:


Abramtseva M.V., Nemanova E.O., Alekhina N.S. Promising directions for vaccine development to prevent shigellosis. Biological Products. Prevention, Diagnosis, Treatment. 2022;22(3):249-265. (In Russ.) https://doi.org/10.30895/2221-996X-2022-22-3-249-265

Просмотров: 647


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


ISSN 2221-996X (Print)
ISSN 2619-1156 (Online)