樹状細胞でワクチン接種したヒト化マウスから直接クローン化したgB特異的ヒトIgGのレパートリーの特徴と検証

Repertoire characterization and validation of gB-specific human IgGs directly cloned from humanized mice vaccinated with dendritic cells and protected against HCMV.

• Sebastian J Theobald
• Christoph Kreer
• Sahamoddin Khailaie
• Agnes Bonifacius
• Britta Eiz-Vesper
• Constanca Figueiredo
• Michael Mach
• Marija Backovic
• Matthias Ballmaier
• Johannes Koenig
• Henning Olbrich
• Andreas Schneider
• Valery Volk
• Simon Danisch
• Lutz Gieselmann
• Meryem Seda Ercanoglu
• Martin Messerle
• Constantin von Kaisenberg
• Torsten Witte
• Frank Klawonn
• Michael Meyer-Hermann
• Florian Klein
• Renata Stripecke

抄録

ヒトサイトメガロウイルス（HCMV）は、免疫不全宿主に深刻な合併症を引き起こす。顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子、インターフェロン-αおよびHCMV-gbを発現する樹状細胞（iDCgB）は、de novo抗ウイルス適応応答を促進するために開発された。ヒト免疫系（HIS）で再構成したマウスをiDCgBで免疫し、HCMVに挑戦したところ、93％の防御率が得られた。免疫化は、gBを認識する機能的エフェクターメモリーCD8+およびCD4+ T細胞の拡大を刺激した。機械学習分析により、骨髄のT/CD4+細胞、肝臓のB/IgA+細胞、脾臓のB/IgG+細胞が免疫化の予測バイオマーカーとして確認された（≒87％の精度）。gBに対するCD8+およびCD4+ T細胞応答が検証されました。脾臓のgB結合IgM-/IgG+ B細胞を選別し、単一細胞レベルで分析した。iDCgB免疫化は、可変レベルの体細胞超変異を持つ様々なIgG重鎖V遺伝子セグメントを幅広く使用して、人間のようなIgG応答を誘発した。この検索から、2つのgB結合ヒトモノクローナルIgGが生成され、インビトロでHCMV感染を中和した。これらの抗体を用いた受動的免疫化は、HCMV感染に対する保護の概念実証を提供した。このHIS/HCMV in vivoモデルシステムは、将来の臨床応用に向けた新規の能動的および受動的免疫療法の検証をサポートするものであった。

Human cytomegalovirus (HCMV) causes serious complications to immune compromised hosts. Dendritic cells (iDCgB) expressing granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, interferon-alpha and HCMV-gB were developed to promote de novo antiviral adaptive responses. Mice reconstituted with a human immune system (HIS) were immunized with iDCgB and challenged with HCMV, resulting into 93% protection. Immunization stimulated the expansion of functional effector memory CD8+ and CD4+ T cells recognizing gB. Machine learning analyses confirmed bone marrow T/CD4+, liver B/IgA+ and spleen B/IgG+ cells as predictive biomarkers of immunization (≈87% accuracy). CD8+ and CD4+ T cell responses against gB were validated. Splenic gB-binding IgM-/IgG+ B cells were sorted and analyzed at a single cell level. iDCgB immunizations elicited human-like IgG responses with a broad usage of various IgG heavy chain V gene segments harboring variable levels of somatic hypermutation. From this search, two gB-binding human monoclonal IgGs were generated that neutralized HCMV infection in vitro. Passive immunization with these antibodies provided proof-of-concept evidence of protection against HCMV infection. This HIS/HCMV in vivo model system supported the validation of novel active and passive immune therapies for future clinical translation.