免疫生物学的乳酸菌から得られる細菌様粒子の免疫調節特性：粘膜アジュバントとしての使用のための展望

Immunomodulatory Properties of Bacterium-Like Particles Obtained From Immunobiotic Lactobacilli: Prospects for Their Use as Mucosal Adjuvants.

• Fernanda Raya Tonetti
• Lorena Arce
• Susana Salva
• Susana Alvarez
• Hideki Takahashi
• Haruki Kitazawa
• Maria Guadalupe Vizoso-Pinto
• Julio Villena

抄録

非可活性乳酸菌（LAB）は、バクテリウム様粒子（BLP）と呼ばれる抗原デリバリープラットフォームとして提案されている。ほとんどの研究は、複数の抗原がペプチドグリカン表面に付着し、特異的な免疫応答を誘導するために使用されている-由来のBLPを用いて行われてきた。LAB の免疫調節特性は菌株に依存することが知られており、個々の菌株由来の BLP は異なるアジュバント能を持つ可能性がある。本研究では、免疫調節性（免疫生物学的）株と非免疫調節性株に由来するBLPを得て、ロタウイルスワクチンによる腸管・全身免疫応答の改善能を比較評価した。その結果、非免疫調節性株由来のBLPをマウスに経口投与しても、ロタウイルスワクチンによる免疫応答に大きな変化は生じなかった。一方、免疫生物学的乳酸菌由来のBLPは、抗ロタウイルス性腸管IgA及び血清IgG、パイエルパッチ及び脾臓のCD24B220 B及びCD4 T細胞数、免疫細胞によるIFN-γ産生を改善することができた。興味深いことに、免疫生物学的製剤由来のBLPのうち、CRL1505およびIBL027から得られたBLPは、他の免疫生物学的製剤由来のBLPと比較して、腸管および全身の体液性免疫応答をより効率的に増強させた。本研究で得られた知見は、最も効率的なアジュバント特性を持つBLPを見つけるためには、適切な選択が必要であることを示唆している。本研究では、CRL1505株およびIBL027株由来のBLPをImmunobiotic-like particles (IBLPs)と呼ぶことにした。

Non-viable lactic acid bacteria (LAB) have been proposed as antigen delivery platforms called bacterium-like particles (BLPs). Most studies have been performed with -derived BLPs where multiple antigens were attached to the peptidoglycan surface and used to successfully induce specific immune responses. It is well-established that the immunomodulatory properties of LAB are strain dependent and therefore, the BLPs derived from each individual strain could have different adjuvant capacities. In this work, we obtained BLPs from immunomodulatory (immunobiotics) and non-immunomodulatory and strains and comparatively evaluated their ability to improve the intestinal and systemic immune responses elicited by an attenuated rotavirus vaccine. Results demonstrated that orally administered BLPs from non-immunomodulatory strains did not induce significant changes in the immune response triggered by rotavirus vaccine in mice. On the contrary, BLPs derived from immunobiotic lactobacilli were able to improve the levels of anti-rotavirus intestinal IgA and serum IgG, the numbers of CD24B220 B and CD4 T cells in Peyer's patches and spleen as well as the production of IFN-γ by immune cells. Interestingly, among immunobiotics-derived BLPs, those obtained from CRL1505 and IBL027 enhanced more efficiently the intestinal and systemic humoral immune responses when compared to BLPs from other immunobiotic bacteria. The findings of this work indicate that it is necessary to perform an appropriate selection of BLPs in order to find those with the most efficient adjuvant properties. We propose the term Immunobiotic-like particles (IBLPs) for the BLPs derived from CRL1505 and IBL027 strains that are an excellent alternative for the development of mucosal vaccines.

Copyright © 2020 Raya Tonetti, Arce, Salva, Alvarez, Takahashi, Kitazawa, Vizoso-Pinto and Villena.