MANα1-2MAN装飾リポソームは、BoHV-1に対するDNAワクチンで誘導される免疫原性を向上させる

MANα1-2MAN decorated liposomes enhance the immunogenicity induced by a DNA vaccine against BoHV-1.

• Claudia Alejandra Kornuta
• Juan Esteban Bidart
• Ivana Soria
• Mariela Gammella
• Valeria Quattrocchi
• Juan Sebastián Pappalardo
• Stefano Salmaso
• Vladimir Petrovich Torchilin
• Felipe Cheuquepán Valenzuela
• Yanina Hecker
• Dadin Prando Moore
• Patricia Inés Zamorano
• Cecilia Ana Langellotti

抄録

ワクチンの分野では、多くの疾患の治療や制御に必要とされる新しい技術が生まれています。ウシヘルペスウイルス1型（BoHV-1）感染症に使用されている全ウイルス不活化ワクチンや、生のウイルスを改変したワクチンには、いくつかの欠点があります。BoHV-1に対するDNAワクチンのこれまでの研究では、体液性および細胞性免疫応答を誘導する能力があることが実証されている。それにもかかわらず、"裸の"DNAは免疫原性が低い。したがって、樹状細胞受容体を標的としたリポソーム製剤に抗原をコードするDNA配列を装填することは、樹状細胞の抗原提示細胞（APC）をより活性化させるための有望な戦略となり得る。本研究では、BoHV-1糖タンパク質D（pCIgD）の切断版をコードするDNAベースのワクチンを単独で、LPSを含むリポソーム製剤中にカプセル化し、MANα1-2MAN-PEG-DOPE（pCIgD-Man-L）で装飾したものを評価した。マウスおよびウシを用いてワクチン接種を行った。その結果、pCIgD-Man-Lを使用することで、両動物モデルにおいて免疫応答が増強されることが示された。体液性免疫については、血清中の総抗体価とアイソタイプを測定したところ、有意な差が認められた。細胞性免疫については、pCIgD-Man-Lを接種した動物では、pCIgDを接種した動物と比較して、BoHV1に対する増殖反応が有意に増加した。さらに、ウシ樹状細胞（ＤＣ）の表面上のＣＤ４０分子のアップレギュレーションが、ワクチン製剤で細胞を刺激し活性化させたときに観察された。また、ウシの樹状細胞（DC）にMANα1-2MAN-PEG-DOPEを接種した場合には、ウシの樹状細胞（DC）の表面にCD40分子のアップレギュレーションが認められ、ウイルスチャレンジを行った場合には、MANα1-2MAN-PEG-DOPEを接種したウシの方が、ウイルスの排泄量が少ないことからも明らかなように、より優れた防御効果が得られた。これらの結果から、MANα1-2MAN装飾リポソームを用いた樹状細胞ターゲティングにより、免疫原性を高めることができ、免疫力の持続性を高めることができることが明らかになりました。また、MANα1-2MAN-PEG-DOPEで装飾したリポソームを用いたDNAワクチンナノベヒクルとして、BoHV-1の予防治療薬として牛を用いた試験を初めて実施しました。これらの結果は、ウシ鼻気管炎予防のためのワクチンの設計に新たな展望を開くものです。

New technologies in the field of vaccinology arise as a necessity for the treatment and control of many diseases. Whole virus inactivated vaccines as well as modified live virus ones used against Bovine Herpesvirus-1 (BoHV-1) infection have several disadvantages. Previous works on DNA vaccines against BoHV-1 have demonstrated the capability to induce humoral and cellular immune responses. Nevertheless, "naked" DNA induces low immunogenic response. Thus, loading of antigen encoding DNA sequences in liposomal formulations targeting dendritic cell receptors could be a promising strategy to better activate these antigen presenting cells (APC). In this work, a DNA based vaccine encoding the truncated version of BoHV-1 glycoprotein D (pCIgD) was evaluated alone and encapsulated in a liposomal formulation containing LPS and decorated with MANα1-2MAN-PEG-DOPE (pCIgD-Man-L). The vaccinations were performed in mice and bovines. The results showed that the use of pCIgD-Man-L enhanced the immune response in both animal models. For humoral immunity, significant differences were achieved when total antibody titers and isotypes were assayed in sera. Regarding cellular immunity, a significant increase in the proliferative response against BoHV1 was detected in animals vaccinated with pCIgD-Man-L when compared to the response induced in animals vaccinated with pCIgD. In addition, upregulation of CD40 molecules on the surface of bovine dendritic cells (DCs) was observed when cells were stimulated and activated with the vaccine formulations. When viral challenge was performed, bovines vaccinated with MANα1-2MAN-PEG-DOPE elicited better protection which was evidenced by a lower viral excretion. These results demonstrate that the dendritic cell targeting using MANα1-2MAN decorated liposomes can boost the immunogenicity resulting in a long-lasting immunity. Liposomes decorated with MANα1-2MAN-PEG-DOPE were tested for the first time as a DNA vaccine nanovehicle in cattle as a preventive treatment against BoHV-1. These results open new perspectives for the design of vaccines for the control of bovine rhinotracheitis.

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