Скъсеният гликопротеин Е на вируса Varicella-zoster е идеален имуноген за дизайн на ваксина, базирана на Escherichia Coli

Вирусът на варицела-зостер (VZV) е силно инфекциозен агент, отговорен както за варицела, така и за херпес зостер. Въпреки високата ефикасност, остават опасения относно безопасността и достъпността на лицензираните ваксини. Тук се опитахме да произведем VZV gE имуноген, използвайки експресионна система на Е. coli. Ние открихме, че разтворимата експресия и добивът на gE протеин могат да бъдат подобрени чрез съкращения на С-края на протеина, като по този начин се улеснява стабилен и мащабируем процес на пречистване за производство на ваксина. Оловният съкратен gE (aa 31–358), наричан по-долу tgE, е хомогенен мономер в разтвор и показва отлична антигенност. И накрая, ние оценихме и сравнихме имуногенността на tgE с търговска водка LAV и ваксина Shingrix. Ние открихме, че tgE с алуминиев адювант е имуногенен в сравнение с водка LAV. Когато е адювант с AS01B, имунизацията с две дози на tgE показва сравнима или по-добра ефикасност в отговорите на антитялото и клетъчно-медиирания имунитет с тези на ваксината Shingrix при същата доза, особено по отношение на дела на IFN- -експресиращия CD4+ Т клетки. В заключение, този метод на E. coli-медиирана tgE експресия предлага рентабилна и мащабируема стратегия за генериране на идеален VZV gE имуноген за разработването както на ваксини срещу варицела, така и на зостер.

cistanche tubulosa - подобряват имунната система

вирус варицела-зостер, гликопротеин Е, ешерихия коли, ваксина

ВЪВЕДЕНИЕ

Вирусът на варицела-зостер (VZV) е патогенен човешки алфа херпесен вирус, който предизвиква две основни категории заболяване: първична инфекция с варицела, силно заразно заболяване, характеризиращо се с подобен на мехури обрив по кожата и леки системни симптоми като треска и неразположение предимно при деца; и херпес зостер (HZ), латентното реактивиране на вируса в отговор на отслабена клетъчна имунна система, причинена от стареенето, което причинява болезнен, локализиран везикулозен обрив (HZ) със или без няколко други усложнения (Cohen, 2013; Heininger and Seward, 2006; Zerboni и др., 2014). Варицела и HZ могат да бъдат предотвратени чрез живи атенюирани вирусни ваксини (LAV). Първият LAV за превенция на варицела е разработен от Takahashi et al. (1974), базиран на вирусния щам vOka и по-късно е лицензиран като Varivax за рутинна употреба в Съединените щати. Това беше последвано от разработването и лицензирането на Zostavax за превенция на HZ (Tseng et al., 2011). За съжаление, през 10-те години, откакто започнаха инокулациите с Varivax, почти 1/3 от случаите на хепатит е потвърдено, че са свързани с щама vOka (Galea et al., 2008), което предполага, че vOka може да зарази и да установи латентност, като див -тип вирус и след това реактивирайте, за да предизвикате HZ. В допълнение, ефикасността на Zostavax е обратно пропорционална на възрастта на пациента в момента на приложение, като повишената възраст е свързана с по-ниска ефикасност (Oxman et al., 2005). Предишни проучвания показват, че VZV гликопротеин Е (gE) е най-разпространеният вирусен гликопротеин върху вирионната обвивка и инфектираната клетъчна повърхност. GE също е един от най-важните VZV защитни антигени, способни да индуцират клетъчен и хуморален имунитет по време на естествена инфекция с варицела, както и след vOka ваксинация (Arvin, 1992; Oliver et al., 2016). Наскоро беше одобрена рекомбинантна HZ субединица ваксина, Shingrix (HZ/su), за превенция на HZ и свързаната постхерпетична невралгия (PHN) при възрастни на възраст над или равна на 50 години (Shah et al., 2019; Syed, 2018). В клинични изпитвания Shingrix индуцира ефикасен, VZV-специфичен, клетъчно-медииран имунитет (CMI), с обща ефикасност на ваксината от 97,2% сред участниците над или равни на 50 години и 91,3% степен на защита при участниците над или равни до 70 години. Тези констатации заедно показват значително намален риск от HZ при ваксинирани индивиди, независимо от възрастта, и следователно по-мощен вариант на ваксина в сравнение със ZOSTAVAX (Lal et al., 2015; Shah et al., 2019).

растение цистанче, повишаващо имунната система

Shingrix е проектиран от рекомбинантен gE антиген, експресиран в клетки от яйчник на китайски хамстер (CHO) и базирана на липозоми адювантна система (AS01B), съдържаща 3-Odesacyl-4′-монофосфорил липид А (MPL) и Quillaja saponaria Молина, фракция 21 (QS21) (Dendouga et al., 2012). Въпреки това, рекомбинантните СНО клетки изискват дълъг производствен цикъл и са свързани със сложен процес на пречистване, който води до високи производствени разходи и ограничено предлагане. Като такъв, Shingrix не е идеалното решение за ваксиниране за широко приложение, особено в развиващите се страни (Kim et al., 2012). Микробните експресионни системи предлагат няколко предимства пред експресионните системи на бозайници, включително бърз растеж, лекота на култивиране и по-ниски производствени разходи (Overton, 2014) и по този начин се използват широко в експресията и производството на множество биофармацевтични продукти (Adkins and Wagstaff, 1998; Monie и др., 2008; Wu и др., 2012). Въпреки това, няколко трудности по време на производството трябва да бъдат преодолени за успешната експресия на рекомбинантни еукариотни протеини в прокариотни системи, като например неправилно сгъване и липса на пост-транслационна модификация (Singh and Panda, 2005). Въпреки тези трудности, системите за експресия на микроби биха могли да предложат идеална система за широкоразпространено, рентабилно производство на ваксини и следователно изисква изследване на антигени от експресионна система на Е. coli за проектиране на ваксина срещу VZV. В предишна работа ние показахме успешната експресия на рекомбинантен gE (rgE) протеин в клетки на насекоми и получихме пречистени протеини за имунизация на мишка и производство на mAb (Liu et al., 2015). Въз основа на тази работа, тук изследваме дали gE протеинът може да се експресира в E. coli. Ние изследвахме неслитата разтворима експресия на gE кандидат-антигени със С-терминално срязване (наричано по-нататък съкратено gE (tgE) или tgE) в E. coli и характеризирахме пречистените tgE протеини. Ние показваме, че пречистеният tgE е антигенен, подобен на нативния gE, и способен да индуцира високи титри на антитела с vOka-неутрализираща активност при мишки. При сравняване на имуногенността на tgE антигена, генериран в нашето изследване с LAV и Shingrix, ние откриваме, че нашият антиген не само показва ефективен хуморален отговор, но също така индуцира антиген-специфичен CMI. Като цяло, нашата E. coli стратегия за производство на tgE протеин може да проправи пътя за алтернативен индустриално произведен имуноген както за ваксинация срещу варицела, така и за HZ.

Cistanche ползи за мъжете - укрепване на имунната система

Щракнете тук, за да видите продуктите Cistanche Enhance Imunity

【Попитайте за повече】 Имейл:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

РЕЗУЛТАТИ

Експресия и пречистване на рекомбинантен tgE в Е. coli

ДНК последователностите, кодиращи VZV gE извънклетъчния домен, бяха получени като конструкции с различни N- или С-терминални съкращения и клонирани в pTO-T7 вектора за протеинова експресия в Е. coli. Екстрацелуларният домен с пълна дължина на gE има тенденция да образува тела на включване в Е. coli по време на експресията и това може да се подобри с отрязване на С-край. От различните съкратени протеини, най-добрата разтворимост се постига с конструкцията gE (aa 31–358) (Фигура 1А), наричана по-нататък съкратена gE или tgE. Кандидатът tgE беше успешно експресиран като разтворим рекомбинантен протеин и пречистен от супернатанта на бактериални лизати с помощта на тристепенна хроматография в лабораторен мащаб за по-нататъшна оценка и разработване като потенциална ваксина. Използвана е силна анионообменна хроматография за улавяне, последвано от стъпки на керамичен хидроксиапатит и хидрофобна хроматография (Фигура 1В). Последователните етапи на процеса на пречистване показват повишаване на чистотата на tgE върху SDS-PAGE (Фигура 1C). tgE мигрира като приблизително 40 kD лента и показва добра реактивност със специфичното антитяло 1B11 (Фигура 1D). Общият добив е около 500 ug пречистен tgE на грам бактерии.

Характеристика на пресечения gE

Използвани са високоефективна хроматография с изключване по размер (HPSEC) и аналитично ултрацентрофугиране (AUC) за анализиране на хомогенността и коефициентите на утаяване на пречистените протеини. rgE протеин, пречистен от клетъчната система на насекоми (Liu et al., 2015) се използва като контрола. В HPSEC, tgE изглежда остър пик при преобладаващото време на задържане от 16,1 минути (Фигура 2А), отразявайки висока хомогенност за пречистените tgE протеини. При експерименти с AUC се наблюдава преобладаващ пик на утаяване при ~2,3 S (Фигура 2B), което се равнява на ~39,4 kD, което показва, че tgE се представя като мономер в разтвора. Диференциалната сканираща калориметрия (DSC) беше използвана за тестване на термичната стабилност на tgE протеина чрез наблюдение на топлинния капацитет по време на процеса на термично разгъване. DSC профилите показват само един термичен преход по време на разгъването на протеина при стойност на температурата на преход (Tm) от 63,80 градуса за tgE, сравнима с тази на rgE (63,64 градуса) (Фигура 2C). За да изследваме конформационния интегритет на пречистените tgE протеини, ние анализирахме антигенността на tgE, използвайки ELISA анализ, с пречистени rgE протеини, експресирани в клетки на насекоми, служещи като контроли. Девет mAbs, които могат да разпознаят конформационни епитопи (mAb 1B11, 4G4, 14G1) или линейни епитопи (4A2, 11B11, 11B12, 6H6, 10H6, 11E3), бяха използвани в теста ELISA (Фигура 3). Открихме сходни средни стойности на ефективна концентрация (EC50, ng mL-1) за tgE и rgE протеини за повечето от антителата с изключение на 1B11, които имат почти 10-кратно по-ниска реактивност, което предполага тяхната подобна антигенност. Тези резултати предполагат, че ключовите епитопи на rgE са добре запазени в tgE протеина.

Фигура 1 (Цветно онлайн) Експресия и пречистване на протеините. Схематично представяне на конструкцията на tgE. Е. coli клетки бяха трансформирани с рекомбинантни плазмиди, носещи gE (aa 31-358) съкратен ген. B, Схематично представяне на процеса на пречистване на tgE. tgE се пречиства от лизираната супернатанта с помощта на тристепенна хроматография. C, SDS-PAGE профил на tgE по време на процеса на пречистване. Молекулното тегло на tgE е приблизително 40 kD. M: маркер за молекулно тегло. Ивица 1: супернатанта, отделена от клетъчния лизат; лента 2: фракция, съдържаща tgE от Q-FF хроматографа; лента 3: фракция, съдържаща tgE от CHT хроматография; лента 4: фракция от бутилова хроматография, съдържаща tgE протеин с висока чистота. D, Имуноблотинг на пречистения tgE.

Анализ на имунни отговори, индуцирани от tgE при мишки

За да сравним имуногенността на tgE с rgE, формулирахме протеините с два адюванта, които обикновено се използват за изследователска работа: базиран на алуминий адювант Al-001 и адювант на Freund. Мишките бяха имунизирани три пъти на седмици 0, 2 и 4 с доза от 1 ug както за tgE, така и за rgE с адювант. gE-специфични титри на антитела и Т-клетъчни отговори на седмица 5 след първата имунизация бяха използвани за определяне на имуногенността на различни адювантни формулировки. Мишки, имунизирани с tgE ваксина, формулирана с Al-001, показват сходни профили на антитела с мишки в rgE групата, а адювантът на Freund показва по-добър стимулиращ ефект, когато е формулиран с tgE, отколкото с rgE (Фигура 4А). Неутрализационните титри не показват разлики при мишки, имунизирани с tgE или rgE ваксина, с неутрализиращи титри от ~103 за tgE, формулиран с различните адюванти (Фигура 4В). Въпреки това, при анализа на CD4+ Т клетки от спленоцити чрез оцветяване с вътреклетъчни цитокини (ICS), tgE и rgE ваксините предизвикват подобни нива на gE-специфичен IFN- в сравнение с групата на физиологичен разтвор (Фигура 4C, ~{ {22}}.1% за групи ваксини или група с физиологичен разтвор) и само умерена симулация на gE-специфичен IL{{20}} (Фигура 4D, ~0,2% за групи ваксини срещу ~0,1 % за група физиологичен разтвор). Взети заедно, тези резултати показват, че tgE/Al-001 и адювантът на tgE/Freund предизвикват gE-специфични имунни отговори, сравними с тези, предизвикани от rgE, с особено силен хуморален отговор.

Оценка на tgE кандидат за ваксина срещу варицела в сравнение с LAV

След това оценихме производството на антитела и устойчивостта на tgE протеини с алуминиев адювант в BALB/c мишки. Две групи мишки (n=5 на група) бяха имунизирани три пъти на седмици 0, 2 и 4 с различни дози от 0.5 ug и 5 ug tgE/Al{{ 8}} (Фигура 5A и B). Профилите на отговора на антитялото показват, че първичната инокулация на tgE протеина предизвиква високи титри на антитела, с устойчиво увеличение след двете бустер имунизации на седмица 2 и 4 и достигане на максимално ниво на седмица 6, преди бавно да спадне до повече от 1{{ 20}}4 през периода на наблюдение. Групите с различни дози споделят сходни профили на титри на антитела по време на периода на наблюдение, с подобни високи неутрализиращи титри на седмица 6. Имуногенността на tgE беше оценена и сравнена с водка. Полу-ефективната доза (ED50) при мишки се използва като мярка за сероконверсия, като по-ниската ED50 е показателна за по-добра имуногенност. Balb/c мишки бяха разделени на групи и интраперитонеално имунизирани с tgE с алуминиев адювант (1, 0.5, 0.25, {{50}}.125, {{ 54}}.0625, или 0.03125 ug; n{{30}}) или vOka ваксина (1,000, 500, 250, 125 или 62,5 pfu; n=6) в серийни разреждания. Серумите бяха събрани след 4 седмици и тествани с помощта на ELISA. Сероконверсията се анализира съгласно метода на Reed и Muench (Фигура 5C). Във възрастовите групи мишките са имали нива на сероконверсия от 83%, 100%, 100%, 100%, 50% и 17% съответно за дози от 1, 0,5, 0,25, 0,125, 0,0625 и 0,03125 ug. В групите с водка мишките са имали по-ниски нива на сероконверсия от 67%, 50%, 33%, 17% и 0% съответно за дози от 1, 000, 500, 250, 125 или 62,5 pfu. Стойностите на ED50 бяха 0,063 ug за tgE и 449,425 pfu за vOka, което показва, че имуногенността на tgE при по-ниска доза от 0,3 ug е еквивалентна на тази, постигната с единична доза ваксина срещу варицела, съдържаща vOka (обикновено над 2,{{78} } pfu на доза).

Фигура 2 Характеризиране на tgE и rgE протеини. A, HPSEC профили на пречистения tgE. Посочено е времето на задържане на gE. B, Анализ на скоростта на утаяване на пречистения tgE протеин. Коефициентът на утаяване и молекулното тегло на tgE се определят независимо чрез c(s) и c(M) методи. В (A) и (B) tgE е показано в черно и червено в синьо. C, диференциални сканиращи калориметрични профили на пречистения tgE и rgE протеин.

Фигура 3 Реактивност на tgE и rgE с mAbs. mAbs бяха серийно разредени и реагираха с покрити tgE или rgE протеини в ELISA анализ. Реакциите бяха открити с помощта на HRP-маркирани анти-миши антитела. Дублиращи се ямки се измерват на една и съща плака за всяко разреждане. Стойностите на EC50 бяха изчислени чрез напасване на сигмоидния тренд с помощта на софтуер GraphPad Prism.

Фигура 4 Имуногенност на tgE и rgE, тествани в BALB/c мишки 1 седмица след имунизация с три дози. A, Производство на антитела в мишки за tgE и rgE, формулирани с различни адюванти. B, Титри на неутрализиращи антитела при мишки за tgE и rgE, формулирани с различни адюванти. C и D, Оценки на gE специфични IFN- и IL-2 отговори, индуцирани от tgE или rgE ваксини.

Фигура 5 Тестове за имуногенност на tgE ваксина, формулирана с алуминий, в BALB/c мишки. A и B, Устойчивост на антитела и отговор на неутрализиращи антитела на tgE/Al-001. Титрите се наблюдават до 16 седмици. C, ED50 при мишки за tgE с алуминиева формула и водка.

Оценка на кандидат ваксината tgE Zoster в сравнение с Shingrix

За да се сравни имуногенността на нашата tgE ваксина с Shingrix, лиофилизираният tgE протеин беше формулиран с Shingrix адювант, AS01B. C57BL/6 мишки бяха имунизирани с две дози tgE/AS01B или Shingrix интрамускулно в тибиалния мускул на седмици 0 и 4. Нивата на антителата след първата имунизация предполагат, че имунизацията със Shingrix е достатъчна, за да индуцира високи нива на анти-gE антитела, значително по-високи от тези, произведени от tgE/ AS01B; след втората имунизация, обаче, няма значителна разлика в производството на антитела между двете групи (Фигура 6А). Що се отнася до нивата на неутрализиращи антитела, еднодозова имунизация на tgE/AS01B доведе до производството на незначителни количества неутрализиращи антитела, значително по-ниски от тези, произведени от Shingrix. Въпреки това, отново, след бустер имунизацията, не можахме да видим значителна разлика по отношение на производството на неутрализиращи антитела между двете групи (Фигура 6B). За да се провери как имунизацията влияе на CMI, нивата на gE-специфични IFN- и IL-2 бяха открити след първата и втората имунизации с помощта на ензимно-свързан имуносорбентен точков анализ (ELISPOT) и оцветяване с вътреклетъчни цитокини. Имунизацията с tgE/AS01B индуцира слаб хуморален имунен отговор в сравнение с единична доза Shingrix, но показа сравнима ефективност по отношение на индуциране на IFN- - и IL-2-продуциращи спленоцити (Фигура 6C). Наистина, след втората имунизация, значителен брой gE-специфични цитокин-продуциращи клетки бяха открити в tgE/AS01B групата в сравнение с контролната група с физиологичен разтвор, които също бяха сравними или по-добри от тези за групата на Shingrix (Фигура 6D ). Подобни резултати са наблюдавани при анализа на поточната цитометрия, с наблюдения на подобни пропорции на IFN- -експресиращи CD4+ Т клетки (Фигура 6E), IL-2-експресиращи CD4+ T клетки (Фигура 6F) и IFN- -CD8+ Т клетки (Фигура 6G) между tgE/AS01B- и имунизирани с Shingrix мишки, независимо от имунизацията с единична или бустер доза. Тези резултати показват, че tgE протеинът, получен от бактериалната експресионна система, може да индуцира както хуморален, така и клетъчен имунен отговор, когато е формулиран с подходящи адюванти, и по този начин може да се разглежда като кандидат антиген за генериране на ваксина срещу VZV.

Фигура 6 Имуногенност на tgE в C57BL/6 мишки. Бяха приложени дози от 5 ug tgE, формулирани с 50 μL адювант AS01B. Това беше 1/10 от дозата на ваксината Shingrix. Имунизацията беше извършена на седмици 0 и 4. A, Сравнение на производството на антитяло, индуцирано от tgE/AS01B ваксина в сравнение с Shingrix. Серумните титри се определят чрез ELISA анализ, като се използват плаки, покрити с rgE. B, Сравнение на отговора на неутрализиращото антитяло към vOka след ваксинация с tgE/AS01B ваксина или Shingrix. Неутрализационните титри на антисерума на седмица 2 (ляв панел) и седмица 6 (десен панел) се изразяват като реципрочна стойност на серумното разреждане, което води до 50% инхибиране. C, Оценка на gE-специфични IFN- и IL{18}} отговори, индуцирани от tgE/AS01B ваксина или Shingrix на седмица 2. Броят на IFN- - и IL-2-продуциращи спленоцити се изчислява от ELISPOT анализ след рестимулация с набор от gE пептиди. D, Оценка на gE-специфични IFN- и IL-2 отговори, индуцирани от tgE/AS01B ваксина или Shingrix на седмица 8. Броят на IFN- - и IL-2-продуциращи спленоцити е изчислен от ELISPOT анализ след рестимулация с набор от gE пептиди. E–G, Тестове с поточна цитометрия за gE-специфични цитокин-експресиращи CD4+ и CD8+ клетки. Делът на IFN- -продуциращи CD4+ Т клетки, IL-2-продуциращи CD4+ Т клетки и IFN- -продуциращи CD8+ Т клетки сред спленоцитите се определя.

ДИСКУСИЯ

VZV gE е основна цел на хуморалния и клетъчно-медиирания имунен отговор по време на естествена инфекция с варицела и след ваксинация с VZV Oka. Shingrix (GSK) е рекомбинантна субединица ваксина, включваща VZV gE, експресиран в СНО клетки и липозомния адювант AS01B. Друга работа се стреми да изследва субединични ваксини срещу HZ, използвайки gE протеини, генерирани от CHO или клетки на насекоми, формулирани с нови адюванти (Cao et al., 2021; Lee et al., 2020; Luan et al., 2022a, Luan et al., 2022b; Wang et al., 2021; Wui et al., 2019; Wui et al., 2021). Тук изследвахме и показахме, че gE протеинът може да бъде разтворимо експресиран и пречистен от Е. coli и след това формулиран като кандидат за субединица ваксина с подходящ адювант, за да предизвика не само стабилен неутрализиращ титър, но и силен CMI отговор.

растение цистанче, повишаващо имунната система

Е. coli като експресионна система предлага няколко предимства: бърза скорост на клетъчен растеж, евтини условия за култивиране и ефикасно и универсално средство за производство на рекомбинантни протеини. Изследванията на свързания с херпес вирус антиген постигнаха няколко успеха, използвайки базираната на Е. coli експресионна система. Неутрализиращ линеен епитоп gE (aa 121–135) е слят с 149 aa от протеина на сърцевината на вируса на хепатит B (HBc), за да произведе химерни VLP, които могат да индуцират VZV-специфични неутрализиращи антитела в мишки (Zhu et al., 2016). В друго проучване, хомоложен gE протеин от Simian varicella virus (SVV) се експресира в E. coli, използвайки GST слят маркер за генериране на gE антисерум (Gray et al., 2001). Все още не е имало съобщения за VZV gE протеин без слят маркер, пречистен от E. coli като кандидат за ваксина.

gE се състои от три области: 544-aa хидрофилен ектодомен със сигнален пептид (aa 1–30), 17-aa хидрофобен трансмембранен регион и 62-aa цитоплазмена опашка област. Изследвахме няколко кандидат-молекули с различни съкращения в N- или C-терминалните области на gE ектодомена и открихме, че екзогенната експресия на тези протеини в E. coli е най-добра при използване на съкратената част (данните не са показани). Интактен gE ектодомен без слят маркер има тенденция да образува тела на включване, когато се експресира от Е. coli и е труден за пречистване. Сред тестваните кандидати за съкращаване, протеинът gE (aa 31–358) показа висока разтворима експресия с минимални затруднения при неговото пречистване, както и висока чистота и висока хомогенност (Фигура 1). По този начин тази съкратена конструкция се счита за идеална кандидат ваксина антиген. Тази стратегия за съкращаване би могла да има потенциален ефект върху свойствата на протеина, особено неговата антигенност. Преди това бяхме експресирали рекомбинантен gE в клетки на насекоми и пречистихме този конструкт, за да имунизираме BALB/c мишки, получавайки 70 gE моноклонални антитела за епитопен анализ (Liu et al., 2015). Чрез нашия анализ ние идентифицирахме aa 1–194 като имунодоминантен регион (данните не са показани). Подобни резултати са получени другаде, като gE-специфичните mAbs сочат към aa 109–123 и 160–316 региони, които са регионите, отговорни за стабилното свързване на антитела сред вариантни изолати (Vafai, 1994). В друго проучване, използвайки рекомбинантни хибридни gE фрагменти-VLP, авторите идентифицират остатъци 1-134 като най-антигенната област на gE протеин и показват, че С-терминалът на gE (остатъци 303-623), съдържащ няколко цистеинови остатъка, не успява да произведе частици в дрожди (Fowler et al., 1995), което предполага, че хетероложната експресия на gE трябва да вземе предвид не само антигенността, но и лекотата на експресия. Тук оптимизирахме дължината на gE протеина за неговата ефективна разтворима експресия с минимални намаления на антигенността. TgE показа подобна реактивност на повечето от антителата на Фигура 3, както и rgE, произведени в клетки на насекоми, което предполага, че ключовите епитопи са добре запазени в tgE протеина, пречистен от E. coli. Едно проучване обаче показа, че имунодоминантните CD4+ Т клетъчни епитопи, разпознати от донорите на ваксина Shingrix, са разпръснати в gE протеина (Voic et al., 2020). Имуногенността на tgE в нашето проучване е идентична с тази, установена за gE, получен от СНО клетки в Shingrix, когато антигенът се комбинира с адювант AS01B, с подобни ефективни хуморални отговори и CMI отговори, както е показано на Фигура 5. Тези резултати показват, че съкратеният gE получен от прокариотната система е толкова добър, колкото непокътнатия gE ектодомен от еукариотната система по отношение на антигенност.

cistanche tubulosa - подобряват имунната система

Съществуват значителни разлики между gE протеините, получени от различни експресионни системи. Най-видните разлики се отбелязват при посттранслационни модификации, по-специално гликозилиране. О-свързаните гликани от мембранните гликопротеини имат значение по отношение на разпознаването на Т-клетките и антителата на вирусни гликопептидни епитопи и това разпознаване има потенциал от голямо биомедицинско значение в нашите опити да опосредстваме имунната защита срещу вируси, използвайки субединични ваксини. Отстраняването на гликаните в gE, произведени в CHO-K1 клетки, доведе до 17% намаление на реактивността с VZV-положителни серуми. Обратно, О-гликозилирането може да повлияе на имунореактивността на В клетъчните епитопи: някои важни епитопи са блокирани от допълнителни О-свързани гликани (Nordén et al., 2019). В нашето изследване, tgE, генериран от Е. coli, изглежда се държи толкова добре, колкото rgE, получен от клетки на насекоми, по отношение на неговата имунореактивност и имуногенност, което предполага, че "голият" tgE протеин е обещаващ като кандидат за ваксина. Ваксините с tgE като антиген е вероятно да индуцират не само високи титри на IgG, което е показателно за потенциала му като субединица ваксина срещу варицела без потенциален риск от латентност на вируса, но също и висок CMI, което предполага потенциала му и като ваксина срещу зостер. Като цяло, gE антигенът, получен от бактериалната експресионна система в това проучване, предлага много по-икономична стратегия за разработването на VZV ваксини.

Препратки

Adkins, JC и Wagstaff, AJ (1998). Рекомбинантна ваксина срещу хепатит B: преглед на нейната имуногенност и защитна ефикасност срещу хепатит B. Biodrugs 10, 137–158.

Arvin, AM (1992). Клетъчно-медииран имунитет към вируса на варицела-зостер. J Infect Dis 166, S35–S41.

Cao, H., Wang, Y., Luan, N. и Liu, C. (2021). Имуногенност на гликопротеин Е на вируса на варицела-зостер, формулиран с липидни наночастици и нуклеинови имуностимулатори при мишки. Ваксини 9, 310.

Chen, L., Liu, J., Wang, W., Ye, J., Wen, L., Zhao, Q., Zhu, H., Cheng, T. и Xia, N. (2014). Разработване на тест за неутрализиране на вируса на варицела-зостер с използване на ензимно-свързан точков имуносорбентен антитяло гликопротеин К. J Virol Methods 200, 10–14.

Коен, JI (2013). Клинична практика: херпес зостер. N Engl J Med 369, 255– 263. Dendouga, N., Fochesato, M., Lockman, L., Mossman, S. и Giannini, SL (2012). Клетъчно-медиирани имунни отговори към ваксина срещу гликопротеин Е срещу вируса на варицела-зостер, използваща както TLR агонист, така и QS21 при мишки. Ваксина 30, 3126–3135.

Fowler, WJ, Garcia-Valcarcel, M., Hill-Perkins, MS, Murphy, G., Harper, DR, Jeffries, DJ, Burns, NR, Adams, SE, Kingsman, AJ и Layton, GT (1995). Идентифициране на имунодоминантни региони и линейни В клетъчни епитопи на протеина на gE обвивката на вируса варицела-зостер. Вирусология 214, 531–540.

Galea, SA, Sweet, A., Beninger, P., Steinberg, SP, LaRussa, PS, Gershon, AA, и Sharrar, RG (2008). Профилът на безопасност на ваксината срещу варицела: 10-годишен преглед. J Infect Dis 197, S165–S169.

Грей, WL, Mullis, LB и Soike, KF (2001). Експресия на гликопротеина на вируса на маймунска варицела E. Virus Res 79, 27–37.

Heininger, U. и Seward, JF (2006). Варицела. Lancet 368, 1365–1376.

Kim, JY, Kim, YG и Lee, GM (2012). CHO клетки в биотехнологиите за производство на рекомбинантни протеини: текущо състояние и бъдещ потенциал. Appl Microbiol Biotechnol 93, 917–930.

Lal, H., Cunningham, AL, Godeaux, O., Chlibek, R., Diez-Domingo, J., Hwang, SJ, Levin, MJ, McElhaney, JE, Poder, A., Puig-Barberà, J., et al. (2015). Ефикасност на ваксина срещу херпес зостер субединица с адювант при по-възрастни хора. N Engl J Med 372, 2087–2096.

Lee, SJ, Park, HJ, Ko, HL, Lee, JE, Lee, HJ, Kim, H. и Nam, JH (2020). Оценка на гликопротеин Е субединица и живи атенюирани ваксини срещу вируса на варицела-зостер, формулирани с адювант на базата на едноверижна РНК. Immun Inflamm Dis 8, 216–227.

Лиу, Дж., Джу, Р., Йе, Х., Янг, Л., Уанг, Й., Хуанг, Й., Ву, Дж., Уанг, У., Йе, Дж., Ли, Й., et al. (2015). Базиран на моноклонално антитяло VZV гликопротеин Е количествен анализ и приложението му за количествено определяне на антиген във VZV ваксина. Appl Microbiol Biotechnol 99, 4845– 4853.

Luan, N., Cao, H., Wang, Y., Lin, K. и Liu, C. (2022a). Йонизиращите се липидни наночастици засилват синергичния адювантен ефект на CpG ODNs и QS21 във ваксина с гликопротеин Е субединица на вируса варицела-зостер. Фармацевтика 14, 973.

Luan, N., Cao, H., Wang, Y., Lin, K. и Liu, C. (2022b). LNP-CpG ODN адювантен гликопротеин Е на вируса на варицела-зостер индуцира сравними нива на имунитет с Shingrix™ при праймирани с VZV мишки. Virol Sin 37, 731–739.

Monie, A., Hung, CF, Roden, R. и Wu, TC (2008). Cervarix: ваксина за профилактика на HPV 16, 18-свързан рак на маточната шийка. Биология 2, 97–105.

Nordén, R., Nilsson, J., Samuelsson, E., Risinger, C., Sihlbom, C., Blixt, O., Larson, G., Olofsson, S. и Bergström, T. (2019). Рекомбинантният гликопротеин Е на вируса на варицела-зостер съдържа гликан-пептидни мотиви, които модулират В клетъчните епитопи в дискретни имунологични сигнатури. Int J Mol Sci 20, 954.

Оливър, SL, Янг, Е. и Арвин, AM (2016). Гликопротеини на вируса Varicella-zoster: влизане, репликация и патогенеза. Curr Clin Microbiol Rep 3, 204–215.

Overton, TW (2014). Рекомбинантно производство на протеини в бактериални гостоприемници. Drug Discov Today 19, 590–601.

Oxman, MN, Levin, MJ, Johnson, GR, Schmader, KE, Straus, SE, Gelb, LD, Arbeit, RD, Simberkoff, MS, Gershon, AA, Davis, LE и др. (2005). Ваксина за предотвратяване на херпес зостер и постхерпетична невралгия при възрастни хора. N Engl J Med 352, 2271–2284.

Shah, RA, Limmer, AL, Nwannunu, CE, Patel, RR, Mui, UN, и Tyring, SK (2019). Shingrix за херпес зостер: преглед. Кожна терапия Lett 24, 5–7. Сингх, SM и Панда, AK (2005). Разтваряне и повторно нагъване на протеини на бактериални тела на включване. J Biosci Bioeng 99, 303–310.

Syed, YY (2018). Рекомбинантна зостер ваксина (Shingrix®): преглед при херпес зостер. Drugs Aging 35, 1031–1040.

Takahashi, M., Otsuka, T., Okuno, Y., Asano, Y., Yazaki, T. и Isomura, S. (1974). Живата ваксина се използва за предотвратяване на разпространението на варицела при деца в болници. Lancet 304, 1288–1290.

Tseng, HF, Smith, N., Harpaz, R., Bialek, SR, Sy, LS и Jacobsen, SJ (2011). Ваксина срещу херпес зостер при по-възрастни хора и рискът от последващо заболяване от херпес зостер. JAMA 305, 160–166.

Vafai, A. (1994). Места за свързване на антитяло върху скъсени форми на gpI(gE) гликопротеин на вируса на варицела зостер. Ваксина 12, 1265–1269.

Voic, H., de Vries, RD, Sidney, J., Rubiro, P., Moore, E., Phillips, E., Mallal, S., Schwan, B., Weiskopf, D., Sette, A., et al. (2020 г.). Идентифициране и характеризиране на CD4+ Т клетъчни епитопи след ваксинация Shingrix. J Virol 94, e01641-20.

Wang, Y., Qi, J., Cao, H. и Liu, C. (2021). Имунни отговори към гликопротеин Е на вируса на варицела-зостер, формулиран с наночастици от поли(млечна-когликолова киселина) и адюванти на нуклеинова киселина при мишки. Virol Sin 36, 122–132.

Wu, T., Li, SW, Zhang, J., Ng, MH, Xia, NS и Zhao, Q. (2012). Разработване на ваксина срещу хепатит Е: 14-годишна одисея. Hum Vaccin Immunother 8, 823–827.

Wui, SR, Kim, KS, Ryu, JI, Ko, A., Do, HTT, Lee, YJ, Kim, HJ, Lim, SJ, Park, SA, Cho, YJ и др. (2019 г.). Ефективна индукция на клетъчно-медииран имунитет към гликопротеин Е на вируса на варицела-зостер, лиофилизиран с катионен липозомен адювант при мишки. Ваксина 37, 2131–2141.

Wui, SR, Ko, A., Ryu, JI, Sim, E., Lim, SJ, Park, SA, Kim, KS, Kim, H., Youn, H. и Lee, NG (2021). Ефектът на TLR4 агонист/катионен липозомен адювант върху ефикасността на ваксината срещу гликопротеин Е срещу варицела-зостер вирус: представяне на антиген, поглъщане и доставяне до лимфни възли. Фармацевтика 13, 390.

Zerboni, L., Sen, N., Oliver, SL, and Arvin, AM (2014). Молекулярни механизми на патогенезата на вируса варицела зостер. Nat Rev Microbiol 12, 197–210.

Zhu, R., Liu, J., Chen, C., Ye, X., Xu, L., Wang, W., Zhao, Q., Zhu, H., Cheng, T. и Xia, N. (2016). Силно консервативен кандидат за епитоп-ваксина срещу вируса на варицела-зостер индуцира неутрализиращи антитела при мишки. Ваксина 34, 1589–1596.