単回投与のサブユニットワクチンは肺ペストを予防します

A single dose sub-unit vaccine protects against pneumonic plague.

• E D Williamson
• S M Eley
• A J Stagg
• M Green
• P Russell
• R W Titball

抄録

本研究では、アルヒドロゲル吸着サブユニットワクチンの単回投与によるエアゾール化されたYersinia pestisに対する防御力を、ヒトへの使用が許可されている既存の殺細胞全細胞ワクチンによる防御力と比較した。Y. pestis細胞培養上清由来のF1抗原と大腸菌細胞溶解液由来の組換えV抗原を混合して調製したサブユニットワクチンは、10(6) CFUの病原性ペスト菌（10(4)マウス致死量、MLD）への曝露から外交系マウスを完全に保護した。対照的に、全細胞ワクチンでは、同じレベルのチャレンジに対して16％の保護率しか得られなかった。さらに、サブユニットワクチン接種者は、チャレンジ後に生き残ったKWCワクチン接種者の肺から細菌が培養されたのに対し、サブユニットワクチン接種者は、チャレンジ後に肺から細菌を除去することができた。死亡した全細胞ワクチン接種者では、生理的に有意なF1に対するIgGのみが検出され、血清中および気管支肺胞洗浄液中のF1特異的IgGのレベルはサブユニットワクチン接種者と比較して有意に低かった（p<0.05）。サブユニットワクチン接種者では、血清中にF1およびV抗原に対するIgG抗体価が検出され、気管支肺胞洗浄物と比較して有意に高値（p<0.05）であったことから、チャレンジ時の保護は、主にF1およびVサブユニットに対する複合循環IgG抗体価に起因することが示唆されます。既存のワクチンと比較して、このサブユニットワクチンの単回投与による保護効果の向上は、肺ペストの外来動物モデルで実証されています。

In this study, the protection afforded against aerosolised Yersinia pestis by injection of a single dose of an alhydrogel-adsorbed sub-unit vaccine has been compared with that given by an existing killed whole cell vaccine licensed for human use. The sub-unit vaccine, prepared by admixing F1 antigen derived from a Y. pestis cell culture supernatant with recombinant V antigen derived from an E. coli cell lysate, fully protected an outbred strain of mouse against exposure to 10(6) CFU of virulent plague organisms (10(4) mouse lethal doses, MLD). In contrast, the whole cell vaccine provided only 16% protection against the same level of challenge. Furthermore, sub-unit vaccinees were able to clear the bacteria from their lungs post-challenge whereas bacteria were cultured from the lungs of a surviving KWC vaccinee post-challenge. In killed whole cell vaccinees, physiologically significant levels of IgG to F1 only were detectable and the levels of F1-specific IgG in serum and in broncho-alveolar washings were significantly lower (p<0.05) compared with sub-unit vaccinees. In sub-unit vaccinees, an IgG titre to the F1 and V antigens was detected in serum where it was significantly higher (p<0.05) compared with broncho-alveolar washings suggesting that, at the time of challenge, protection is attributable mainly to the combined circulating IgG titre to the F1 and V sub-units. The enhanced protective efficacy of this sub-unit vaccine administered as a single dose compared with an existing vaccine has been demonstrated in an outbred animal model of pneumonic plague.