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複数株のマイコバクターイデスに対するキメラワクチンの開発に向けて-統合的アプローチを目指して
Toward a chimeric vaccine against multiple isolates of Mycobacteroides - An integrative approach.
PMID: 32169520 DOI: 10.1016/j.lfs.2020.117541.
抄録
エイム:
非結核性マイコバクテリア（NTM）感染症である内耳炎、涙嚢炎、管状嚢炎などの感染症は世界中に蔓延しており、現在は抗生物質による治療が行われている。しかし、近年、薬剤耐性化したマイコバクターイデスの事例が報告されており、不適切な医療行為が行われていることから、マイコバクターイデスのゲノムとプロテオームのキャンバスを世界規模で探索し、マイコバクターイデスに対するキメラワクチンを開発することを目的としています。
AIM: Nontuberculous mycobacterial (NTM) infection such as endophthalmitis, dacryocystitis, and canaliculitis are pervasive across the globe and are currently managed by antibiotics. However, the recent cases of Mycobacteroides developing drug resistance reported along with the improper practice of medicine intrigued us to explore its genomic and proteomic canvas at a global scale and develop a chimeric vaccine against Mycobacteroides.
主な方法:
我々は、最近配列決定されたマイコバクターロイデスの5つの株について、鮮やかなゲノム研究を行い、そのパンコアゲノム/プロテオームを3つの異なる段階で探索した。プロミスキーな抗原性タンパク質は、この悪名高い細菌の病原性の原因、耐性、および本質的な要因を特定するサブトラクティブプロテオミクスアプローチによって同定された。B細胞、MHC（主要組織適合性複合体）クラスIおよびIIエピトープの同定のための統合パイプラインが開発されました。
MAIN METHODS: We carried out a vivid genomic study on five recently sequenced strains of Mycobacteroides and explored their Pan-core genome/proteome in three different phases. The promiscuous antigenic proteins were identified via a subtractive proteomics approach that qualified for virulence causation, resistance and essentiality factors for this notorious bacterium. An integrated pipeline was developed for the identification of B-Cell, MHC (Major histocompatibility complex) class I and II epitopes.
重要な発見:
フェーズIは、還元的進化の証拠の断片とマイコバクテロイデスのパンゲノムの傾向を同定した。フェーズIIとフェーズIIIでは、8つのワクチンコンストラクトを作製しました。最終的なワクチンコンストラクトであるV6は、アレルゲン性の有無、抗原性の有無などの全てのテストに適合しました。V6は、アジュバントとしてのβ-デフェンシン、リンカー、Lysososomal-associated membrane protein 1 (LAMP1)シグナルペプチド、PADRE (Pan HLA-DR epitopes)アミノ酸配列を含んでいます。また、V6は最大数のMHC分子やTLR4/MD2（Toll-like receptor 4/Myeloid differentiation factor 2）複合体と相互作用することがドッキングや分子動力学シミュレーションにより確認されています。
KEY FINDINGS: Phase I identified the shreds of evidence of reductive evolution and propensity of the Pan-genome of Mycobacteroides getting closed soon. Phase II and Phase III produced 8 vaccine constructs. Our final vaccine construct, V6 qualified for all tests such as absence for allergenicity, presence of antigenicity, etc. V6 contains β-defensin as an adjuvant, linkers, Lysosomal-associated membrane protein 1 (LAMP1) signal peptide, and PADRE (Pan HLA-DR epitopes) amino acid sequence. Besides, V6 also interacts with a maximum number of MHC molecules and the TLR4/MD2 (Toll-like receptor 4/Myeloid differentiation factor 2) complex confirmed by docking and molecular dynamics simulation studies.
重要性:
現在の研究で得られた知識は、現在の治療法や発生時の治療法を改善し、さらに関連する研究を推進するのに役立ちます。
SIGNIFICANCE: The knowledge harnessed from the current study can help improve the current treatment regimens or in an event of an outbreak and propel further related studies.
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