アヒルIgY FcとSchisandra chinensis多糖類アジュバントを融合させたRiemerella anatipestifer OmpAの組換えワクチンは、防御免疫応答を向上させる

A recombinant vaccine of Riemerella anatipestifer OmpA fused with duck IgY Fc and Schisandra chinensis polysaccharide adjuvant enhance protective immune response.

• Shifa Yang
• Wenwen Dong
• Guiming Li
• Zengcheng Zhao
• Minxun Song
• Zhongli Huang
• Jian Fu
• Fengjuan Jia
• Shuqian Lin

抄録

Riemerella anatipestifer (R. anatipestifer) は、家鴨に敗血症と感染性の血清炎を引き起こし、世界的に高い死亡率と大きな経済的損失につながっています。現在、アヒル類のR. anatipestifer感染を予防するためには、ワクチン接種が最善策と考えられている。本研究では、アヒルのIgY Fc遺伝子をR. anatipestiferの外膜タンパク質A(mpA)に融合させ、R. anatipestiferの外膜タンパク質A(mpA)とアヒルのIgY Fc遺伝子を融合させた。融合遺伝子を担持した真核生物発現プラスミドをPichia pastoris（P. pastoris）に形質転換し、組換え型のmpAおよびmpA-Fcタンパク質を発現させた。次に、融合Fcがアヒル腹膜マクロファージ（PMø）の活力および抗原処理効率に及ぼす影響をin vitroで評価し、その免疫原性をin vivoで評価した。さらに、PMøの活性化に対する免疫調整効果を評価するために、Schisandra chinensis polysaccharide (SCP)を用いた。また、SCPはアジュバントとしても使用され、アヒル科動物の融合型ompA-Fcによって誘導される免疫応答に対する免疫調節効果を調べた。SCPのコントロールとしては、従来のフロイントの不完全アジュバントを用いた。特筆すべきは、mpA-FcはPMøの貪食を促進し、血清抗体価、CD4およびCD8 Tリンパ球数、リンパ球形質転換率、およびIL-2およびIL-4の血清レベルを有意に増加させたことである。さらに、mpA-Fc ワクチンを注射したアヒルは、単体の ompA ワクチンを接種したアヒルと比較して、R. anatipestifer チャージに対する抵抗性がかなり高いことが示されました。特筆すべきは、SCPはアヒルマクロファージによる一酸化窒素（NO）、IL-1β、IL-6、TNF-α、およびIFN-βの分泌を高めることが実証されたことです。さらに、SCPアジュバントを添加することで、免疫応答とワクチン保護がさらに強化された。その結果、200μg/mLの用量で最も顕著な効果が認められた。この研究は、R. anatipestifer感染に対する防御戦略についての貴重な知見を提供した。

Riemerella anatipestifer (R. anatipestifer) causes septicemia and infectious serositis in domestic ducks, leading to high mortality and great economic losses worldwide. Vaccination is currently considered the best strategy to prevent R. anatipestifer infection in ducklings. In this study, we fused the duck IgY Fc gene to the outer membrane protein A (ompA) of R. anatipestifer. The eukaryotic expression plasmid carrying the fusion gene was transformed into Pichia pastoris (P. pastoris) to express the recombinant ompA and ompA-Fc proteins. Then, the effects of fused Fc on the vitality and antigen processing efficiency of duck peritoneal macrophages (PMø) were evaluated in vitro, whereas their immunogenicity was evaluated in vivo. Furthermore, Schisandra chinensis polysaccharide (SCP) was used to evaluate its immune-conditioning effects on the activation of PMø. SCP was also used as adjuvant to investigate immunomodulation on immunoresponses induced by the fused ompA-Fc in ducklings. The conventional Freund's incomplete adjuvant served as the control of SCP. Notably, ompA-Fc promoted phagocytosis of PMø and significantly increased serum antibody titers, CD4 and CD8 T-lymphocyte counts, lymphocyte transformation rate, and serum levels of IL-2 and IL-4. In addition, ducklings injected with the ompA-Fc vaccine exhibited considerably greater resistance to the R. anatipestifer challenge than those that received vaccines based on standalone ompA. Of note, SCP was demonstrated to boost the secretion of nitric oxide (NO), IL-1β, IL-6, TNF-α, and IFN-β by duck macrophages. In addition, the supplementation of SCP adjuvant to the ompA-Fc vaccines led to the further enhancement of immune response and vaccine protection. The dose of 200 μg/mL showed the most pronounced effects. This study provided valuable insights into protective strategies against R. anatipestifer infection.

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