Evaluation of therapeutic potency of human papillomavirus-16 E7 DNA vaccine alone and with interleukin-18 as a genetic adjuvant / Avaliação da potência terapêutica da vacina de DNA do papilomavírus humano-16 E7 isolada e com interleucina-18 como adjuvante genético

ABSTRACT

AIMS: Despite the existence of effective preventive vaccines for human papillomavirus (HPV), therapeutic vaccines that trigger cell-mediated immune responses are required to treat established infections and malignancies. The aim of this study was to evaluate the therapeutic potency of HPV-16 E7 deoxyribonucleic acid (DNA) vaccine alone and with interleukin (IL)-18. METHODS: In vitro expressions of IL-18 were performed on human embryonic kidney 293 cells and confirmed it by Western blotting methods. DNA vaccine was available from a previous study. A total of 45 female C57BL/6 mice divided into five groups (DNA vaccine, DNA vaccine adjuvanted with IL-18, pcDNA3.1, and phosphate buffer saline) were inoculated with murine tissue culture-1 cell line of HPV related carcinoma, expressing HPV-16 E6/E7 antigens. They were then immunized subcutaneously twice at a seven-day interval. The antitumor and antigen specific-cellular immunity were assessed by lymphocyte proliferation (3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide MTT) assay, lactate dehydrogenase release assay, IL-4 assay and interferon-gamma (IFN-γ) assay. Tumor size was followed for 62 days. RESULTS: MTT assay, which measures the lymphocyte proliferation in response to the specific antigen, increased in the co-administration and the DNA vaccine groups as compared to control and genetic adjuvant groups (p<0.001). The mice immunized with the co-administration generated significantly more IFN-γ and IL-4 than other immunized mice (p<0.001). Reduction of the tumor size in the co-administration and the DNA vaccine groups was significantly more pronounced than in the control and genetic adjuvant groups (p<0.001), but no statistically significant difference between DNA vaccine and co-administration groups (p=0.15) occurred. CONCLUSIONS: IL-18 as a genetic adjuvant and E7 DNA vaccine alone enhanced immune responses in mouse model systems against cervical cancer. However, using of IL-18 as a genetic adjuvant with E7 DNA vaccine had no significant synergistic effect on the immune responses in vivo.

RESUMO

OBJETIVOS: Apesar da existência de vacinas preventivas eficazes contra o papilomavírus humano (HPV), são necessárias vacinas terapêuticas que desencadeiem respostas imunes mediadas por células para tratar infecções e malignidades estabelecidas. O objetivo deste estudo foi avaliar a potência terapêutica da vacina de ácido desoxirribonucleico (DNA) HPV-16 E7 isolada e com interleucina (IL)-18. MÉTODOS: Expressões in vitro de IL-18 foram realizadas em células renais embrionárias humanas 293 e confirmadas por Western blotting. A vacina de DNA foi disponibilizada em um estudo anterior. Um total de 45 camundongos fêmeas C57BL/6 divididos em cinco grupos (vacina de DNA, vacina de DNA adjuvada com IL-18, pcDNA3.1 e solução salina tamponada com fosfato) e foram inoculados com linhagem murina-1 de carcinoma relacionado ao HPV, expressando antígenos E6 / E7 do HPV-16. Os animais foram então imunizados por via subcutânea duas vezes no intervalo de sete dias. A imunidade antitumoral e antígeno-celular específica foi avaliada pela proliferação de linfócitos (ensaio de brometo de 3- [4,5-dimetiltiazol-2-il] -2,5-difeniltetrazólio MTT), ensaio de liberação de lactato desidrogenase, ensaio de IL-4 e ensaio de interferon-gama [IFN-γ]. O tamanho do tumor foi seguido por 62 dias. RESULTADOS: O ensaio MTT, que mede a proliferação de linfócitos em resposta ao antígeno específico, aumentou nos grupos de coadministração e de vacina de DNA em comparação aos grupos controle e adjuvante genético (p <0,001). Os camundongos imunizados com a coadministração geraram significativamente mais IFN-γ e IL-4 do que os outros camundongos imunizados (p<0,001). A redução do tamanho do tumor nos grupos de coadministração e de vacina de DNA foi significativamente mais acentuada do que nos grupos controle e adjuvante genético (p<0,001), mas não houve nenhuma diferença estatisticamente significativa entre os grupos vacina de DNA e coadministração (p=0,15). CONCLUSÕES: A IL-18 como adjuvante genético e a vacina de DNA E7 aumentaram as respostas imunes em sistemas modelo de camundongos contra o câncer cervical. No entanto, o uso de IL-18 como adjuvante genético com a vacina de DNA E7 não teve efeito sinérgico significativo nas respostas imunes in vivo.