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ウイルス性菌株の開発と特性評価
Development and Characterization of an Avirulent Strain.
PMID: 32245818 DOI: 10.4049/jimmunol.1901362.
抄録
は皮膚リーシュマニア症を引き起こす。ヒト用の抗リーシュマニアワクチンは開発されていない．本研究では，対応する病原性株（低病原性株）を連続培養（高継代）することにより，5ASKH-HPとLV39-HPの2つの変異株を作製した．その結果，両菌株ともに，表面増強レーザー脱離イオン化質量分析法で解析したところ，プロテオームプロファイルに類似の変化が認められた．5ASKH株の液体クロマトグラフィー-質量分析法およびマイクロアレイ解析により、それぞれ遺伝子およびタンパク質発現プロファイルが大きく変化していることが明らかになった。その結果，病原性株とアビラス性株の両方とも培養中での増殖は同等であったが，アビラス性株はBALB/c由来の腹膜マクロファージでの生存率が有意に低かった．減衰株はいずれもBALB/cマウスへの感染に失敗し、IFN-γは誘発されたが、IL-4およびIL-10は誘発されなかった。5ASKH-HPは重症免疫不全マウス（SCID、誘導性NOシンターゼ、CD40、IL-12欠損マウス）でも有意な感染を誘導することができなかった。アウイルス株はマクロファージにおけるIL-10の誘導率は低いが，IL-12の誘導率は高かった．アウイルス株は、CD40 の耐洗剤性膜ドメインへの再配置を減少させず、CD40 に誘導されたキナーゼ Lyn およびプロテインキナーゼ C-β、MAPK MKK-3/6 および p38MAPK のリン酸化を阻害しなかった。ウイルス性株とアビランダム株は、PI-3KとRaf-1を介したCD40誘導性Rasシグナル伝達を相互に調節していた。ウイルス性の5ASKHをプライミングしたBALB/cマウスは、ウイルス性のチャレンジ感染から保護された。毒性の消失に伴い、プロテオームプロファイルが大幅に変化し、宿主保護免疫応答が誘発されたことから、この菌株は不可逆的に減衰し、ワクチン株として使用できる可能性があることが示唆された。
causes cutaneous leishmaniasis. An antileishmanial vaccine for humans is unavailable. In this study, we report development of two attenuated strains-5ASKH-HP and LV39-HP-by continuous culture (high passage) of the corresponding virulent strains (low passage). Both avirulent strains showed similar changes in proteome profiles when analyzed by surface-enhanced laser desorption ionization mass spectrometry. Liquid chromatography-mass spectrometry and microarray characterization of 5ASKH strains revealed substantially altered gene and protein expression profiles, respectively. Both virulent and avirulent strains grew comparably in culture, but the avirulent strain survived significantly less in BALB/c-derived peritoneal macrophages. Both attenuated strains failed to infect BALB/c mice and elicited IFN-γ, but not IL-4 and IL-10, responses. 5ASKH-HP parasites failed to induce significant infection even in severely immunocompromised- SCID or inducible NO synthase-, CD40-, or IL-12-deficient mice, indicating attenuation. The avirulent strain induced less IL-10, but higher IL-12, in macrophages. The avirulent strain failed to reduce CD40 relocation to the detergent-resistant membrane domain and to inhibit CD40-induced phosphorylation of the kinases Lyn and protein kinase C-β and MAPKs MKK-3/6 and p38MAPK or to upregulate MEK-1/2 and ERK-1/2 in BALB/c-derived peritoneal macrophages. The virulent and the avirulent strains reciprocally modulated CD40-induced Ras-mediated signaling through PI-3K and Raf-1. Avirulent 5ASKH-primed BALB/c mice were protected against virulent challenge infection. The loss of virulence accompanied by substantially altered proteome profiles and the elicitation of host-protective immune responses indicate plausibly irreversible attenuation of the strain and its potential use as a vaccine strain.
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