呼吸器同期ウイルスに対するワクチンによって誘発された肺組織の代謝変化を研究するための包括的なリピドミクスおよびメタボローム解析

Comprehensive Lipidomic and Metabolomic Analysis for Studying Metabolic Changes in Lung Tissue Induced by a Vaccine against Respiratory Syncytial Virus.

• Adriana Zardini Buzatto
• Indranil Sarkar
• Sylvia van Drunen Littel-van den Hurk
• Liang Li

抄録

呼吸器合気ウイルス（RSV）は、幼児の急性下気道感染症の主な原因となっています。免疫不全の若年者や高齢者では重症化する可能性があるが，現在のところ承認されているワクチンはない．我々はこれまでに、RSV融合タンパク質（∆F）の切り捨て版と3成分アジュバント（TriAdj）を組み合わせた新規の経鼻ワクチン製剤の開発と免疫学的評価を報告してきた。今回は、経鼻免疫とRSVチャレンジによる代謝変化を探索することで、∆F/TriAdj製剤の作用機序を調べることを目的としている。我々は、非標的リピドミクスおよびサブメタボロームプロファイリング（カルボン酸およびアミン/フェノール含有代謝物）を、∆F/TriAdj免疫化マウスおよび非免疫化マウスの肺組織を用いて実施した。肺の界面活性層に関与する脂質の有意な変化が、非免疫化マウスでは健康なコントロールと比較して観察されたが、免疫化マウスでは観察されなかった。アミノ酸と不飽和脂肪酸の合成と調節を含む代謝経路も、免疫化とRSVチャレンジによって調節された。この研究は、リピドミクスおよびメタボローム解析によるプロファイリングにより、RSVによる免疫学的および代謝学的変化、および∆F/TriAdj製剤による変調について、より包括的な理解が得られることを示している。

Respiratory syncytial virus (RSV) is the leading cause of acute lower respiratory infections in young children. Although the disease may be severe in immunocompromised, young and elderly people, there is currently no approved vaccine. We previously reported the development and immunological assessment of a novel intranasal vaccine formulation consisting of a truncated version of the RSV fusion protein (∆F) combined with a three-component adjuvant (TriAdj). Now, we aim to investigate the mechanism of action of the ∆F/TriAdj formulation by searching for metabolic alterations caused by intranasal immunization and RSV challenge. We carried out untargeted lipidomics and sub-metabolome profiling (carboxylic acids and amine/phenol-containing metabolites) of lung tissue from ∆F/TriAdj-immunized and non-immunized, RSV-challenged mice. We observed significant changes of lipids involved in the lung surfactant layer for the non-immunized animals compared to healthy controls, but not for the immunized mice. Metabolic pathways involving synthesis and regulation of amino acids and unsaturated fatty acids were also modulated by immunization and RSV challenge. This study illustrates that lipidomic and metabolomic profiling could provide a more comprehensive understanding of the immunological and metabolic alterations caused by RSV and the modulation effected by the ∆F/TriAdj formulation.