DOI: https://doi.org/10.22263/2312-4156.2017.4.24
Жерулик С.В., Луд Н.Г., Генералов И.И.
Возможности и перспективы клинического применения поликлональных каталитических антител
Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, г. Витебск, Республика Беларусь
Вестник ВГМУ. – 2017. – Том 16, №4. – С. 24-36.
Резюме.
В статье приведены современные данные об антителах, проявляющих каталитическую (абзимную) активность. Изложены сведения об основных типах ферментативной активности антител, таких как нуклеазная, протеолитическая и оксидоредуктазная. Освещены новейшие теории участия поликлональных абзимов в патогенезе аллергических, аутоиммунных, инфекционных, опухолевых и других патологий. Описана взаимосвязь различных типов абзимной активности с клиническими проявлениями и прогнозом заболеваний. Представлена каталитическая активность иммуноглобулинов классов А, G и М в разных биологических средах, таких как грудное молоко и ротовая жидкость. Проанализированы возможности клинического применения поликлональных абзимов для диагностики заболеваний и создания нового поколения лекарственных препаратов для применения в различных областях медицины, рассмотрены преимущества производства поликлональных препаратов каталитических антител перед моноклональными.
Ключевые слова: абзимы, поликлональные каталитические антитела, аутоантитела, патогенез, лабораторная диагностика заболеваний.
Литература
1. Pauling, L. Molecular Architecture and Biological Reactions / L. Pauling // Chem. Eng. News. – 1946. – Vol. 24, N 10. – P. 1375–1377.
2. Slobin, L. I. Preparation and some properties of antibodies with specificity toward p-Nitrophenyl esters / L. I. Slobin // Biochemistry. – 1966. – Vol. 5, N 9. – P. 2836–2844.
3. Tramontano, A. Catalytic antibodies / А. Tramontano, К. D. Janda, R. A. Lerner // Science. – 1986 Dec. – Vol. 234, N 4783. – P. 1566–1570.
4. Catalytic hydrolysis of vasoactive intestinal peptide by human autoantibody / S. Paul [et al.] // Science. – 1989 Jun. – Vol. 244, N 4909. – P. 1158–1162.
5. Robotic QM/MM-driven maturation of antibody combining sites / I. V. Smirnov [et al.] // Sci. Adv. – 2016 Oct. – Vol. 2, N 10. – P. e1501695.
6. О протеолитической активности в препаратах очищенного иммуноглобулина G и антител кролика / А. Я. Кульберг [и др.] // Биохимия. – 1969. – Т. 34, № 6. – С. 1178–1183.
7. Антиидиотипические и природные каталитически активные антитела / А. М. Шустер [и др.] // Молекуляр. биология. – 1991. – Т. 25, № 3. – С. 593–602.
8. Некоторые аспекты иммунного ответа на гиалуронидазу как фактор агрессии микроорганизмов / И. И. Генералов [и др.] // Актуальные вопросы патогенеза и терапии инфекционных и паразитарных болезней. – Л., 1987. – С. 10–16.
9. Сучков, С. В. Каталитические антитела и их значение для практической медицины / С. В. Сучков // Альм. клин. медицины. – 2003. – № 6. – С. 387–391.
10. Role of autoantibody in the pathogenesis of patients with atopic bronchial asthma / C. Vodounon [et al.] // J. Immunol. – 2015. – Vol. 8, N 1. – P. 1–16.
11. DNA-hydrolyzing autoantibodies / A. M. Shuster [et al.] // Science. – 1992 May. – Vol. 256, N 5057. – P. 665–667.
12. Бунева, В. Н. Взаимодействие каталитически активных антител с олигорибонуклеотидами / В. Н. Бунева, О. А. Андриевска, И. В. Романникова // Молекуляр. биология. – 1994. – T. 28, № 4. – C. 739–743.
13. Генералов, И. И. Абзимная активность иммуноглобулинов / И. И. Генералов. – Витебск : ВГМУ, 2000. – 152 с.
14. Сучков, С. В. ДНК-абзимы и механизмы цитотоксичности при системной красной волчанке / С. В. Сучков, А. Г. Габибов, Н. В. Гнучев // Иммунология. – 2001. – № 4. – С. 47–51.
15. Сабирзянова, А. З. Цитотоксичность и генотоксичность антител к нативной дезоксирибонуклеиновой кислоте при системной красной волчанке и ревматоидном артрите / А. З. Сабирзянова, Т. А. Невзорова // Рос. иммунол. журн. – 2013. – Т. 7, № 4. – С. 428–436.
16. Волкова, М. В. Нуклеазная активность поликлональных иммуноглобулинов класса G у пациентов с ранним ревматоидным артритом / М. В. Волкова, Е. В. Кундер, И. И. Генералов // Иммунопатология, аллергология, инфектология. – 2012. – № 1. – С. 12–18.
17. Пивень, Н. В. Патогенетическая роль аутоантител- абзимов при органоспецифической аутоиммунной патологии / Н. В. Пивень, А. И. Бураковский, Л. Н. Лухверчик // Мед. иммунология. – 2011. – Т. 13, № 2/3. – C. 145–150.
18. Достижения и перспективы клинической абзимологии / С. В. Сучков [и др.] // Мед. иммунология. – 2006. – Т. 8, № 1. – C. 23–30.
19. Oxidant / antioxidant status in patients with psoriasis / K. Baz [et al.] // Yonsei Med. J. – 2003 Dec. – Vol. 44, N 6. – Р. 987–990.
20. Каталитическая активность IgG при изолированном кожном псориазе, псориатической ониходистрофии и артропатическом псориазе / Е. В. Кундер [и др.] // Вестн. ВГМУ. – 2007. – Т. 6, № 2. – С. 56–61.
21. Каталитические аутоантитела – новый молекулярный инструмент в кардиологии и офтальмологии / К. А. Мальцев [и др.] // Терапевт. архив. – 2006. – Т. 78, № 11. – С. 70–75.
22. Anti-DNA antibodies are a major component of the intrathecal B cell response in multiple sclerosis / R. A. Williamson [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2001 Feb. – Vol. 98, N 4. – P. 1793–1798.
23. Антитела в патогенезе демиелинизирующих заболеваний аутоиммунной природы / Р. И. Сепиашвили [и др.] // Аллергология и иммунология. – 2010. – Т. 11, № 1. – С. 20–30.
24. Каталитические аутоантитела при аутоиммунном миокардите: клиническая и патогенетическая значимость / Е. В. Калинина [др.] // Терапевт. архив. – 2005. – Т. 77, № 9. – С. 65–70.
25. Возможная патогенетическая и клиническая значимость аутоантител при вирусных миокардитах / Н. Н. Кекенадзе [и др.] // Кардиоваскулярн. терапия и профилактика. – 2005. – Т. 4, № 4-S. – С. 156.
26. Значение определения липидокисляющих каталитических антител у больных ишемической болезнью сердца / Н. Е. Чалык [и др.] // Клин. лаб. диагностика. – 2009. – № 8. – C. 7–8.
27. Lantsova, V. B. Immunobiochemical characteristics of IgG antibodies in myasthenia / V. B. Lantsova, E. K. Sepp // Bull. Exp. Boil. Med. – 2002 Jun. – Vol. 133, N 6. – P. 588–590.
28. Многообразие интеграза-гидролизующих IgG и IgM антител из крови ВИЧ-инфицированных больных / С. В. Баранова [и др.] // Биохимия. – 2011. – T. 74, № 12. – C. 1615–1628.
29. Characterization of gp120 hydrolysis by IgA antibodies from humans without HIV-infection / S. Planque [et al.] // AIDS Res. Hum. Retroviruses. – 2007 Dec. – Vol. 23, N 12. – P. 1541–1554.
30. Catalytic antibodies to HIV: physiological role and potential clinical utility / S. Planque [et al.] // Autoimmun. Rev. – 2008 Jun. – Vol. 7, N 6. – P. 473–479.
31. Uda, T. Super catalytic antibody and antigenase / T. Uda, E. Hifumi // J. Biosci. Bioeng. – 2004. – Vol. 97, N 3. – P. 143–152.
32. Ферментативная активность препаратов IgG при вирусных гепатитах / И. В. Жильцов [и др.] // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. – 1998. – № 4. – С. 73–77.
33. Чебодаев, А. К. ДНК-гидролизующие антитела из крови больных вирусным гепатитом С / А. К. Чебодаев, В. Н. Бунева, Г. А. Невинский // Рос. иммунол. журн. – 2015. – T. 9, № 1. – C. 41–55.
34. Каталитическая активность иммуноглобулинов класса G у больных острыми кишечными инфекциями / А. М. Моисеева [и др.] // Иммунопатология, аллергология, инфектология. – 2007. – № 4. – С. 63–69.
35. Окулич, В. К. Абзимная активность иммуноглобулинов при хирургической инфекции / В. К. Окулич // Новости хирургии. – 2016. – Т. 24, № 6. – С. 568–578.
36. High levels of catalytic antibodies correlate with favorable outcome in sepsis / S. Lacroix-Desmazes [et al.] // PNAS. – 2005 Mar. – Vol. 102, N 11. – P. 4109–4113.
37. Constitutive production of catalytic antibodies to a Staphylococcus aureus virulence factor and effect of infection / E. L. Brown [et al.] // J. Biol. Chem. – 2012 Mar. – Vol. 287, N 13. – P. 9940–9951.
38. Catalytic features and eradication ability of antibody light-chain UA15-L against Helicobacter pylori / E. Hifumi [et al.] // J. Biol. Chem. – 2008 Jan. – Vol. 283, N 2. – P. 899–907.
39. Pathogenicity of catalytic antibodies: catalytic activity of Bence Jones proteins from myeloma patients with renal impairment can elicit cytotoxic effects / K. Matsuura [et al.] // Biol. Chem. – 2006 May. – Vol. 387, N 5. – P. 543–548.
40. Autoantibodies to nuclear antigens: correlation between cytotoxicity and DNA-hydrolyzing activity / A. V. Kozyr [et al.] // Appl. Biochem. Biotechnol. – 2000 Jan-Mar. – Vol. 83, N 1/3. – P. 255–268.
41. Ramaswamy, H. Purification and characterization of a high molecular weight ribonuclease from human milk / H. Ramaswamy, C. V. Swamy, M. R. Das // J. Biol. Chem. – 1993 Feb. – Vol. 268, N 6. – P. 4181–4187.
42. Breast feeding: overview and breast milk immunology / L. A. Hanson [et al.] // Acta Paediatr. Jpn. – 1994 Oct. – Vol. 36, N 5. – P. 557–561.
43. DNA- and RNA-hydrolysing antibodies in human milk and their possible biological role / T. G. Kanyshkova [et al.] // Mol. Biol. – 1997. – Vol. 31. – P. 1082–1091.
44. Абзимная активность поликлональных иммуноглобулинов класса А / И. И. Генералов [и др.] // Вестн. ВГМУ. – 2014. – Т. 13, № 4. – С. 42–47.
45. DNA-hydrolysing activity of IgG antibodies from the sera of patients with schizophrenia / E. A. Ermakov [et al.] // Open. Biol. – 2015 Sep. – Vol. 5, N 9. – P. 150064.
46. Catalytic activity of antibodies against factor VIII in patients with hemophilia A / S. Lacroix-Desmazes [et al.] / Nat. Med. – 1999 Sep. – Vol. 5, N 9. – P. 1044–1047.
47. Генералов, И. И. Комплексная оценка абзимной активности поликлональных IgG при аутоиммунных, вирусных и онкологических заболеваниях / И. И. Генералов // Иммунопатология, аллергология, инфектология. – 2000. – № 3. – C. 7–12.
48. Landry, D. W. Anti-cocaine catalytic antibodies – a novel approach to the problem of addiction / D. W. Landry, G. X. Yang // J. Addict. Dis. – 1997. – Vol. 16, N 3. – P. 1–17.
49. Catalytic antibody therapy against the insecticide carbaryl / J. Wang [et al.] // Biochem. Biophys. Res. Commun. – 2002 Mar. – Vol. 291, N 3. – P. 605–610.
50. Nishi, Y. Enzyme/abzyme prodrug activation systems: potential use in clinical oncology / Y. Nishi // Curr. Pharm. Des. – 2003. – Vol. 9, N 26. – P. 2113–2130.
51. Sharma, S. K. Translating antibody directed enzyme prodrug therapy (ADEPT) and prospects for combination / S. K. Sharma, K. D. Bagshawe // Expert Opin. Biol. Ther. – 2017 Jan. – Vol. 17, N 1. – P. 1–13.
52. In vivo activity in a catalytic antibody-prodrug system: antibody catalyzed etoposide prodrug activation for selective chemotherapy / D. Shabat [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2001. – Vol. 98, N 13. – P. 7528–7533.
53. Biochemical features and antiviral activity of a monomeric catalytic antibody light-chain 23D4 against influenza A virus / E. Hifumi [et al.] // FASEB J. – 2015 Jun. – Vol. 29, N 9. – P. 2347–2358.
54. Synthesis of an organoinsulin molecule that can be activated by antibody catalysis / D. S. Worrall [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2001 Nov. – Vol. 98, N 24. – P. 13514–13518.
55. Феномен специфичности и функциональности антителоопосредованного протеолиза и его роль в механизмах демиелинизации / Н. Д. Рузина [и др.] // Молекуляр. медицина. – 2010. – № 2. – С. 27–39.
56. Polyclonal catalytic antibodies / E. L. Ostler [et al.] // J. Immunol. Methods. – 2002 Nov. – Vol. 269, N 1/2. – P. 111–124.
57. Catalytic antibody activity elicited by active immunisation. Evidence for natural variation involving preferential stabilization of the transition state / G. Gallacher [et al.] // Eur. J. Biochem. – 1993 May. – Vol. 214, N 1. – P. 197–207.
Сведения об авторах:
Жерулик С.В. – аспирант кафедры онкологии с курсом лучевой диагностики и курсом ФПК и ПК, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет;
Луд Н.Г. – д.м.н., профессор, заведующий кафедрой онкологии с курсом лучевой диагностики и курсом ФПК и ПК, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет;
Генералов И.И. – д.м.н., профессор, заведующий кафедрой клинической микробиологии, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет.
Адрес для корреспонденции: Республика Беларусь, 210023, г. Витебск, пр. Фрунзе, 27, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, кафедра онкологии с курсом лучевой диагностики и курсом ФПК и ПК. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. – Жерулик Софья Валерьевна.
