焼失およびPA感染したBALB/cマウスモデルにおける緑膿菌に対するPcrV組換えワクチンのインシリコ解析と保護効果

In-Silico Analysis and Protective Efficacy of the PcrV Recombinant Vaccine against Pseudomonas Aeruginosa in the Burned and PA-Infected BALB/c Mouse Model.

• Mohammad Hadi Fakoor
• Parviz Owlia
• Seyyed Latif Mousavi Gargari
• Azar Sabokbar

抄録

背景:

緑膿菌は熱傷患者の感染症や肺炎感染症の最も重篤な原因と考えられている。

BACKGROUND: Pseudomonas aeruginosa is considered as the most severe cause of infections in burn patients and pneumonia infections.

目的:

P. aeruginosaのPcrVを内包した組換えタンパク質ワクチンの熱傷・呼吸器感染症モデルマウスにおける保護効果を検討することを目的とした。

OBJECTIVE: To study the protective effects of recombinant protein vaccine harboring the PcrV of P. aeruginosa in the mouse model of burn and respiratory infections.

方法:

PcrVを内包する組換えタンパク質ワクチンを大腸菌BL-21株で発現させた。精製した組換え蛋白質をマウスに免疫し、免疫したマウスから得られた血清中の抗体価を測定した。免疫されたマウスと対照マウスは、能動免疫および受動免疫により挑戦した。肺、皮膚、肝臓、脾臓、腎臓の微生物数を対照マウスと比較した。

METHODS: Recombinant protein vaccine harboring the PcrV was expressed in the E. coli BL-21 strain. Mice were immunized with the purified recombinant protein, and the antibody titer was measured in the sera obtained from the immunized mice. Immunized and control mice were challenged by active and passive immunization. The microbial counts in the lung, skin, liver, spleen, and kidney were compared with the control mice.

結果:

バイオインフォマティクス解析の結果、PcrVタンパク質は1552の臨床分離株および環境分離株において保存されていることが明らかになった。また、等電点（pI）、分子量、Grand Average of Hydropathy（GRAVY）スコアを解析した。マウスに組換え蛋白質を注射し、免疫されたマウスの血清は1:64000の希釈で組換え抗原と強く反応した。P. aeruginosaの5xLD50で感染したマウスの生存率は、標準株（PAO1、PAK）では75％まで有意に上昇し、特に内臓（腎臓、脾臓、肝臓）の細菌数は、プラセボで免疫したマウスに比べて有意に減少した。

RESULTS: Bioinformatics analysis indicated that the PcrV protein was conserved in 1552 clinical and environmental isolates. Also, the isoelectric point (pI), molecular weight, and Grand Average of Hydropathy (GRAVY) score were analyzed. Mice were injected with recombinant protein, and serum from immunized mice reacted strongly with recombinant antigen at a dilution of 1:64000. The survival rate of mice infected with 5xLD50 of the P. aeruginosa increased significantly up to 75% in the standard strains (PAO1 and PAK), and the number of bacteria, especially in the internal organs (kidney, spleen, and liver) significantly reduced compared to the mice immunized with placebo.

結論:

その結果、PcrVタンパク質が緑膿菌感染症に対する抗体応答を生成するための有効なワクチン候補となりうることが明らかになった。

CONCLUSION: Our results demonstrated that the PcrV protein could be an effective candidate vaccine for the generation of antibody response against P. aeruginosa infection.