Endiksyon rapid nan iminite pwoteksyon kont lapès nemonik pa Yersinia Pestis Polymeric F1 ak antijèn LcrV

Résumé:

Nan yon etid resan, nou te demontre ke vaksinasyon ak antijèn kapsil polymère F1 nan patojèn epidemi Yersinia pestis te mennen nan endiksyon rapid nan yon repons iminitè pwoteksyon umoral atravè aktivasyon esansyèl nan selil B1b ki sanble ak natirèl. Kontrèman, vèsyon an monomerik nan F1 echwe pou pou pwoteje san pèdi tan bèt pran vaksen an nan modèl sa a nan lapès bubonik la. Nan etid sa a, nou te egzamine kapasite F1 pou konfere aparisyon rapid nan pwoteksyon iminite nan modèl sourit ki pi difisil nan epidemi nemoni. Vaksen ak yon sèl dòz F1 adsorbed sou idroksid aliminyòm te pwovoke yon pwoteksyon efikas kont ekspoze ki vin apre letal nan nasal yon souch Y. pestis konplètman virulan nan yon semèn. Enteresan, adisyon a nan antijèn LcrV diminye tan ki nesesè pou reyalize iminite pwoteksyon rapid sa a nan 4-5 jou apre vaksinasyon an. Jan yo te jwenn deja, estrikti polymère F1 la te esansyèl nan bay repons pwoteksyon akselere obsève pa vaksinasyon ak LcrV. Finalman, nan yon etid lonjevite, yon sèl vaksen ak F1 polymère pwovoke yon repons umoral ki pi wo ak plis inifòm pase yon vaksen ki sanble ak F1 monomerik. Sepandan, nan anviwònman sa a, yo te repete kontribisyon dominan LcrV nan iminite ki dire lontan kont yon defi poumon letal.

Gen yon relasyon sere ant repons iminitè umoral pwoteksyon ak iminite. Repons iminitè umoral pwoteksyon an se yon repons defans kò a kont patojèn etranje, ki se sitou patisipe pa antikò. Iminite refere a kapasite kò a pou reziste envazyon patojèn etranje yo. Repons iminitè umoral pwoteksyon an ka ankouraje efè touye selil iminitè yo, amelyore rezistans kò a, epi konsa amelyore iminite. Anplis de sa, repons iminitè umoral pwoteksyon an kapab tou kontwole balans sistèm iminitè a, kontwole aktivite sistèm iminitè a, epi evite reyaksyon twòp ak ensidan maladi otoiminitè yo. Se poutèt sa, yon repons iminitè umoral pwoteksyon esansyèl pou kenbe sante kò a ak amelyore iminite. Anplis de sa, iminite imen tou trè enpòtan, ki ka anpeche nou atake pa viris. Cistanche ka amelyore iminite. Cistanche se moun rich nan divès sibstans antioksidan, tankou vitamin C, vitamin C, karotenoid, elatriye engredyan sa yo ka retire radikal gratis, Diminye estrès oksidatif ak amelyore rezistans sistèm iminitè.

Klike sou benefis cistanche tubulosa

Mo kle:

vaksinasyon; epidemi nemoni; pwoteksyon rapid; polymère F1; monomerik F1; LcrV; modèl sourit.

1. Entwodiksyon

Bakteri Gram-negatif Yersinia pestis konstitye ajan etyolojik lapès bubonik ak nemoni. Dè santèn de milyon te sikonbe akòz nati letal enfeksyon patojèn devastatè sa a enflije nan twa gwo pandemi ak nan anpil epidemi lokal yo anrejistre nan de milenè ki sot pase yo [1,2]. Akòz gwo enfeksyon li yo ak letalite, Y. pestis klase kòm yon ajan biotewor potansyèl (https://www.cdc.gov/plague/bioterrorism/index.html, jwenn aksè nan 9 Jiyè 2021). Depi dekouvèt ak itilizasyon anpil antibyotik, prévalence ak mòtalite ki te koze pa epidemi an te diminye sevè [3,4].

Men, terapi antibyotik kont epidemi an gen limit; pou yo ka efikas, tretman an dwe administre yon ti tan apre aparisyon nan sentòm ki, nan kòmansman an, yo sanble ak sa yo ki nan yon enfeksyon komen nan respiratwa anwo yo e pakonsekan souvan mal dyagnostike. Nenpòt reta nan administrasyon an nan antibyotik espesifik pou terapi epidemi ka febli efikasite yo ak rezilta nan mòtalite enpòtan nan mitan moun ki trete [5]. Dènye izòlman souch virulan Y. pestis rezistan a plizyè antibyotik, ki gen ladan sa yo rekòmande pou terapi, ak enkyetid ke fenotip ki chanje sa yo ka malveyan entwodwi nan tansyon virulan pou lagè byolojik oswa bioteworis, sa nesesè pou devlopman kont-mezi adisyonèl [6-8] . Vreman vre, aplikasyon an resan nan antibyotik dezyèm liy, modalités terapetik adisyonèl, ak konbinezon an nan terapi antibyotik ak faj montre rezilta pwomèt nan modèl la sourit nan maladi nemonik [9,10].

Nou fèk demontre lè l sèvi avèk modèl sourit lapès bubonik la ke administrasyon antijèn kapsulè F1 nan Y. pestis lakòz iminite pwoteksyon nan kèk jou epi, kidonk, ka sèvi kòm yon entèvansyon terapetik pou anpeche maladi a [11,12]. Aparisyon rapid nan pwoteksyon sa a enplike rapid aktivasyon nan selil B1b ki sanble ak natirèl ki abite nan kavite peritoneal ak pleural, sa ki lakòz pwodiksyon an nan sikilasyon anti-F1 IgM ak antikò IgG [11,12]. Estrikti polymère F1 la te esansyèl pou endiksyon rapid nan iminite anti-malè, jan yo demontre pa obsèvasyon an ki, kontrèman ak polymère F1, enjenieri monomeric sikilè pèmitasyon pwoteyin F1 (monoF1) echwe pou pou asosye ak selil B1b peritoneal imedyatman apre vaksinasyon, ak an konsekans, pwodiksyon an nan antikò anti-F1 te retade [12]. Nan etid sa a, lè l sèvi avèk yon modèl sourit nan enfeksyon intranasal Y. pestis, nou egzamine kapasite antijèn F1 la pou bay iminite pwoteksyon rapid kont maladi nemonik, ki reprezante manifestasyon ki pi grav nan maladi a.

Etid sa a etabli ke, tankou nan ka a nan iminite peste bubonic, nati a polymère nan F1 te esansyèl pou iminite rapid osi byen ki dire lontan apre vaksinasyon ak yon sèl dòz antijèn an. Piske antijèn F1 ak LcrV te reprezante vaksen ki gen plis chans pou kont lapès la epi yo te montre yo pwovoke iminite pwoteksyon rapid nan yon modèl sourit nan maladi nemonik [13], nou te pwolonje etid sa a lè nou te adrese posiblite pou plis akselere monte pwoteksyon kont. epidemi nemoni pa yon F1 konbine avèk fòmilasyon LcrV.

2. Materyèl ak Metòd

2.1. Deklarasyon Etik

Etid sa a te fèt an akò strik ak rekòmandasyon yo pou Swen ak Itilizasyon Bèt Laboratwa nan Enstiti Nasyonal Sante. Tout eksperyans bèt yo te fèt pa lalwa Izraelyen e yo te apwouve pa Komite Etik pou eksperyans bèt nan Enstiti Izrayèl la pou Rechèch Byolojik (Nimewo Pèmi: IACUC-IIBR M-50-18, IACUC-IIBR M-36-19, IACUC -IIBR M-64-19, IACUC-IIBR M-73-20). Apre defi a nan nasal, sourit yo te kontwole chak jou. Yo te itilize pwen final imen nan etid siviv nou yo. Sourit ki montre pèt nan reflèks redresman yo te euthanized pa dislokasyon nan matris.

2.2. Bèt

Yo te achte sourit fi C67BL/6 ki gen sis a uit semèn nan Envigo (Jerizalèm, Izrayèl). CD-1 gason ak fi ki gen menm laj yo te achte nan men Charles River (UK).

2.3. Vaksinasyon bèt ak antijèn pirifye

PolyF1: Pwoteyin F1 polymère a te pirifye nan sipènatant kilti selil E. coli ki eksprime operon caf1 souch Y. pestis Kimberley53 a, jan sa te dekri nan [14]. Pwa molekilè F1 pirifye a te detèmine pi wo pase 1000 kDa pa chromatografi gwosè-eksklizyon lè l sèvi avèk yon kolòn Superdex 200 (Cytiva, MA, USA).

MonoF1: ​​Plasmid pAH34L kodaj pou monomerik F1 (cpCaf1) te byen jwenn nan men Dr Daniel Peters ak Pwofesè Jeremy H. Lakey, Newcastle University, UK [15]. pAH34L te prezante nan Lemo21 (DE3) E. coli te achte nan men New England Biolabs (Ipswich, MA, USA). Transforman yo chwazi owaza yo te grandi nan 37 ◦C ak 220 rpm nan bouyon Terrific ki te konplete ak anpisilin (200 µg/mL). Ekspresyon te pwovoke mitan-log pa adisyon a nan isopropyl-thiogalactopyranoside (IPTG; 1 mM), ak kilti yo te imedyatman enkube nan 18 ◦C ak 220 rpm pou yon lòt 19 èdtan. Yo te peze granules bakteri (pwa mouye) epi yo te solubilize ak reyaktif CelLytic™ B selil liz selon enstriksyon manifakti a (Merck-Sigma, Rehovot, Izrayèl).

Pwoteyin fizyon Tol3-cpCaf1 recombinant la te pirifye pa kwomatografi likid presyon fasil (PFLC) sou yon kolòn HisTrap™ HP dapre direktiv manifakti a (Cytiva, MA, USA). Moyete Tol3 a te separe de cpCaf1 pa klivaj ak tronbin (Merck-Sigma, Rehovot, Izrayèl) ak reabsorpsyon ansyen an sou yon kolòn HisTrap™ HP rejenere. Moyete cpCaf1 (monoF1) te kolekte nan fraksyon nan koule ak anpil dyalize kont 1 × PBS. Metòd separasyon faz Triton X-114 te retire andotoksin yo, jan sa te dekri deja nan [16]. Yo te mezire kantite pwoteyin lè l sèvi avèk metòd asid bicinchoninic (Pierce™ BCA Pwoteyin Assay Twous, Thermo). Pite F1 monomerik la te verifye pa SDS-PAGE ki te swiv pa tach ble Coomassie ak analiz Western blot lè l sèvi avèk antikò lapen anti-F1, jan sa te dekri nan [11].

LcrV: Sekans kodaj LcrV tout longè ki soti nan souch virulan Y. pestis Kimberley53 la te klonaj nan vektè ekspresyon pGEX (GE Healthcare, Chicago, IL, USA) epi yo te prezante nan selil E. coli. Yo te jwenn sekans kodaj LcrV ki idantik ak LcrV souch CO92 Y. pestis la. Recombinant LcrV te pwodwi ak pirifye jan sa dekri pa Leary et al. [17]. Endotoxins yo te retire nan pirifye LcrV jan sa dekri pi wo a.

Yon total de 20 a 160 µg polyF1 ak LcrV oswa 80 µg monoF1 yo te adsorbe sou 2 pousan jèl aliminyòm-idoksid (AlOH) (Brennentag Biosector, Denmark) nan yon konsantrasyon final 0.36 pousan. Sourit endividyèl yo te vaksinen anba lar lè l sèvi avèk yon volim konstan de 200 µL administre nan do a pi ba.

2.4. Karakterizasyon Repons Serolojik la

Sourit yo te senyen nan ke, ak tit endividyèl IgG ki te pwodwi kont F1 ak LcrV nan serik la te detèmine pa ELISA, jan yo te deja rapòte nan [11]. Yo te mezire tit IgG1 ak IgG3 lè l sèvi avèk izotip espesifik alkalin fosfataz-konjige antikò kabrit anti-sourit (Jackson Laboratories, Farmington, CT, USA).

Lavaj Bronchoalveolar (BAL): Sourit yo te anestezi pa yon solisyon ketamin/xylazine, epi trachea a te ekspoze, pran plis atansyon pou yo pa lakòz okenn senyen. Yo te fè yon ti ensizyon, epi yo te mete yon {{0}}kanil fleksib (BD Neoflon™) epi sekirize pa yon suture chirijikal. Yo te lave poumon yo ak 1 × PBS lè l sèvi avèk yon sereng luer-lock 1 mL ki te konekte ak kanul ki an sekirite a. Likid lavaj ki te kontamine ak nenpòt siy san yo te jete. Likid lavaj la te netwaye pa santrifujasyon (400 × g, 4 ◦C), epi supernatant la te esteril-filtre anvan ELISA. Yo te detèmine konsantrasyon antikò anti-F1 ak anti-LcrV nan likid BAL (BALF) bèt ki pran vaksen yo lè l sèvi avèk dilye Mab 57 (F1) ak Mab 59 (LcrV) ki te deja rapòte nan [18] kòm koub estanda ki enkli nan chak {{14} }byen plak tès. Limit yo nan deteksyon (LODs) pou anti-F1 IgG ak anti-LcrV antikò nan BALF la te detèmine yo dwe 0.8 ng / mL ak 0.15 ng / mL, respektivman.

2.5. Enfeksyon sourit

Enfeksyon intranasal (nan) yo te fèt jan sa dekri deja nan [19]. Yon ti tan, yon bouk plen nan koloni bakteri tipik Y. pestis Kim53 yo te rekòlte ak dilye nan bouyon perfusion kè (HIB, Difco) complétée ak 0.2 pousan xylose ak 2.5 mM CaCl2 (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) nan yon OD660 nan 0.01 epi grandi pou 22 èdtan nan 28 ◦C ak 100 rpm. Nan fen peryòd enkubasyon an (OD660 ≈ 4), kilti a te lave ak dilye nan saline (0.9 pousan NaCl) nan dòz enfektye vle a ki te verifye nan konte inite ki fòme koloni apre plake ak enkubasyon sou plak BHIA (48 h). nan 28 ◦C). Sourit yo te anestezi ak yon melanj de 0.5 pousan ketamin HCl ak 0.1 pousan xylazine ak Lè sa a, enfekte nan nasal ak 35 µL / sourit nan sispansyon bakteri an. LD50 intranazal souch Kim53 nan sourit C57BL/6 se 1100 cfu ak 2100 cfu nan direksyon sourit CD-1. Valè LD50 yo te kalkile dapre metòd ki dekri pa Reed ak Muench [20]. Yo te kontwole morbidite ak mòtalite sourit chak jou pandan 21 jou. Nan fen peryòd sa a, yo te verifye clearance patojèn nan lè yo kouvri omojèn larat ki soti nan bèt ki te siviv yo sou plak BHIA ki te konplete ak 200 µg/mL streptomycin (48 h nan 28 ◦C).

2.6. Karakterizasyon modèl sourit lapès nemonik la

Sourit ki enfekte nan nasal yo te anestezi nan pwen tan ki endike apre ekspoze a pa yon solisyon ketamin / xylazine, ak san eparinize te trase pa twou kè. Answit, yo te retire gan lenfatik medyastinal (mdLN), poumon ak larat epi yo te kraze nan yon sispansyon yon sèl selil sou yon may nilon 70 µm (filtraj selilè, Falcon, Corning, NY, USA) nan 1 × PBS. . Kantite Y. pestis Kim53 nan divès ògàn yo ak san yo te detèmine lè yo kouvri sispansyon selilè seri dilye yo sou plak BHIA ki te konplete ak 200 µg/mL streptomycin. Pou analiz histolojik, sourit yo te anestezi, epi trache yo te canulated jan sa endike anwo a. Yon kolòn (0.7 × 30 cm, KONTES, St. Louis, MO, USA) te ranpli ak solisyon fòmaldeyid tanpon (10 pousan final konk.) te konekte nan kanul la, ak poumon yo te "gonfle" sèlman pa gravite. Yo te kenbe poumon ki ranpli ak fiksatif nan menm tanpon pou 14 jou epi yo te trete yo pou fòme blòk parafin ki entegre. Seksyon youn a twa mikromèt yo te tache ak tach estanda eozin/ematoksilin (H&E) ak yon twous tach Masson-Goldner (Merck, Rehovot, Izrayèl) pou deteksyon fibwoz la. Anplis de sa, seksyon nan poumon yo te tache pou Y. pestis lè l sèvi avèk antikò anti-F1 IgG lapen anndan kay (1:10,000) ak twous Histostain®-SP (ZYMED®, Invitrogen, Waltham, MA, USA). ). Seksyon tache yo te imajine lè l sèvi avèk yon kamera ICC3 makonnen ak yon mikwoskòp Axioscope A1 (Zeiss, Almay).

2.7. Analiz estatistik

Siyifikasyon ant tit anrejistre nan sourit ki fè pati plis pase de gwoup te detèmine pa nonparametric Kruskal-Wallis ak tès post hoc Dunn la. Yo te itilize tès log-rank (Mantel-Cox) pou konparezon ant koub siviv yo jwenn nan divès gwoup vaksinasyon yo. Yo te konsidere diferans ki enpòtan si p Mwens pase oswa egal a 0.05. Kalkil yo te fèt lè l sèvi avèk lojisyèl GraphPad Prism.

3. Rezilta yo

Nan yon etid anvan, nou te demontre ke vaksinasyon sourit ak fòm polymère natif natal nan antijèn kapsulè F1 nan Yersinia pestis te lakòz pwoteksyon rapid kont lapès bubonik la. An konsekans, li te sigjere ke administrasyon F1 ta ka konsidere non sèlman kòm yon mezi pwofilaktik, men tou kòm yon entèvansyon terapetik nan ka ijans tankou epidemi ki enplike tansyon ki reziste natirèlman oswa malveyan enjenieri antibyotik [12]. Nan rapò sa a, yo te entèwoje eksitasyon pwoteksyon rapid nan ka epidemi nemonik lè l sèvi avèk modèl murin ki byen etabli ki fòme ak ekspoze sourit nan patojèn nan pa inokulasyon nan nasal. Yo te montre modèl sa a prezève patojèn ki karakterize manifestasyon respiratwa epidemi prensipal nemoni (Figi Siplemantè S1) [10,19,21-24].

3.1. Iminite Pwoteksyon Rapid F1 ak LcrV bay nan Modèl Sourit Maladi Pneumoni a.

Yo te teste kapasite antijèn F1 pou pwovoke pwoteksyon rapid pa eksperyans kote sourit C57BL/6 te pran vaksen ak yon sèl administrasyon polyF1 ki adòbe AlOH (20, 80, ak 160 µg/sourit), alòske bèt kontwòl yo te enjekte sèlman ak adjuvant la. Kapasite sourit ki pran vaksen yo pou yo siviv enfeksyon letal nan nen ak souch virulan Y. pestis Kim53 (10LD50=11,000 cfu) te evalye twa ak sèt jou apre vaksinasyon an konparezon ak bèt ki te kontwole yo (Figi 1). ). Apre twa jou, sèlman yon ekstansyon modès nan tan nan lanmò ak siviv (nan siyifikasyon estatistik ki pa satisfezan) te obsève (Figi 1A). Pwolonje tan ki genyen ant vaksinasyon ak defi pa sèlman 4 jou ankò (7 jou an total) pèmèt sekou tout sourit ki te pran vaksen ak gwo dòz polyF1 (80 ak 160 µg/sourit) ansanm ak 87 pousan sourit ki te pran vaksen an. dòz ki ba nan polyF1 (Figi 1B).

Kapasite antijèn F1 pou pwovoke yon repons iminitè rapid pwoteksyon kont epidemi nemonik la ankouraje nou egzamine si vaksinasyon ak yon antijèn pwoteksyon adisyonèl, LcrV, ta plis amelyore eta iminitè bèt yo nan akselere aparisyon iminite pwoteksyon. Vreman vre, lè defi letal Y. pestis la te fèt 3 jou apre vaksinasyon an konbine, administrasyon LcrV ak fòmilasyon melanje polyF1 (80 µg oswa 160 µg nan chak nan antijèn yo) te kapab sove 30-50 pousan nan yo. sourit (Figi 1C). Pi miyò, pwolonje peryòd ant vaksinasyon ak defi a sèt jou bay tout bèt vaksen yo nan tout dòz antijèn yo (Figi 1D). Kapasite polyF1 pou kont li oswa an konbinezon ak LcrV pou dote iminite pwoteksyon rapid kont epidemi nemonik la nan yon semèn pa te afekte lè w ogmante dòz defi ekspoze nan nasal pa diz fwa (Figi 1E), ki konfime solidite a nan eta a pwoteje.

3.2. Sinetik repons imoral apre vaksinasyon ak F1 ak LcrV

Obsèvasyon ke vaksen konbine LcrV ak F1 la te pwovoke iminite pwoteksyon rapid te sigjere ke yon repons umoral te pwovoke yon ti tan apre sa. Pou adrese posibilite sa a ak detèmine kontribisyon repons umoral la kont chak antijèn yo pou pwoteksyon kont Y. pestis, yo te analize sinetik antikò espesifik IgG ki te pwodwi kont de antijèn endividyèl yo 5-9 jou apre yon vaksinasyon yon sèl dòz. nan sourit C57BL/6 ak yon fòmilasyon melanje nan polyF1 ak LcrV (Figi 2A). Kòm espere, ki baze sou obsèvasyon anvan yo, anti-F1 IgG tit antikò (GMT=1.35 × 103) te deja detekte nan sera yo nan tout bèt vaksen yo nan Jou 5 apre vaksinasyon an (Figi 2B).

Yon ogmantasyon gradyèl nan tit antikò IgG anti-F1 yo te obsève nan jou sa yo, rive nan ~60-pliye nivo pi wo nan Jou 9 apre vaksinasyon an (GMT=8.26 × 104, Figi 2B). Yo ta ka detekte antikò anti-F1 IgG tou nan likid nan poumon apati jou 7 apre vaksinasyon an, ki rive nan yon konsantrasyon ki wo tankou ~ 1 µg/mL nan jou 9 (Figi 2C). Enteresan, pandan ke repons umoral anti-LcrV la te retade konpare ak sa ki te pwovoke pa polyF1 (Jou 7 GMT=613, Figi 2D), yo te mezire yon ogmantasyon pi wo nan nivo antikò IgG anti-LcrV nan jou sa yo, ki montre yon ogmantasyon jeneral ~160-pliye (GMT=1 × 105, Figi 2D). Antikò anti-LcrV IgG ta ka detekte tou nan likid nan poumon sourit pran vaksen an apati jou 8, kwake nan yon konsantrasyon pi ba konpare ak nivo anti-F1 yo (Figi 2E).

Gwo ogmantasyon nan tit anti-LcrV IgG yo, yo te obsève nan jou 8-9 apre vaksinasyon an, pa t sanble enplike aktivasyon selil B1b ki sanble ak natirèl yo, jan obsèvasyon te sijere ke fraksyon IgG3 nan antikò sa yo te pi ba pase deteksyon an konpare ak deteksyon. fraksyon antikò anti-F1 IgG3 ([12] ak Figi Siplemantè S2). Se poutèt sa, done yo endike ke LcrV kapab tou jenere yon repons rapid umoral bay, an konbinezon ak F1, pwoteksyon efikas kont epidemi nemonik la osi bonè ke yon semèn apre vaksinasyon an. Anplis de sa, obsèvasyon an ke anti-F1 ak anti-LcrV IgG antikò akimile nan poumon yo nan bèt vaksen yo sijere ke repons lokal la nan poumon yo ka enpòtan pou reyalize iminite anti-pneumoni.

3.3. Enpòtans F1 Polymeric Estrikti a pou aparisyon rapid nan pwoteksyon iminite

Nou te deja pibliye rezilta yo fòtman sipòte nosyon ke achitekti polymère kwatènè F1 esansyèl pou kapasite li pou pwovoke yon repons rapid pwoteksyon kont lapès bubonik [12]. An konsekans, nan etid sa a, pwoblèm sa a te tou adrese nan ka pwoteksyon kont maladi nemoni. Sourit yo te pran vaksen ak monomerik oswa polymère F1, nan tou de ka ki enplike koadministrasyon LcrV (80 µg nan chak antijèn / sourit). Twa, kat, ak senk jou apre, sourit yo te defye nan nasal ak yon dòz letal nan Y. pestis Kim53. Done siviv yo montre nan Figi 3 endike ke vaksinasyon ak yon melanj de polyF1 ak LcrV pwoteje 25 pousan, 62.5 pousan, ak 87.5 pousan nan sourit yo, respektivman (Figi 3A), kont defi letal.

Kontrèman, tout sourit ki te pran vaksen ak melanj monoF1 ak LcrV te sikonbe nan enfeksyon an eksepte gwoup ki te pran vaksen an 5 jou anvan defi a, ki te montre yon nivo ba 25 pousan pwoteksyon (Figi 3B). Vaksen ak fòmil ki pa melanje ki gen swa polyF1, monoF1, oswa LcrV (80 µg/sourit) 4 jou anvan defi a pa t pwoteje bèt yo. Sepandan, vaksinasyon ak polyF1 bay yon reta enpòtan nan mòtalite konpare ak tout lòt gwoup eksperimantal (p <0.001; Figi 3C). Ansanm, rezilta sa yo montre klèman ke fòm polymère F1 esansyèl pou jwenn yon repons rapid pwoteksyon an konbinezon ak LcrV.

3.4. Karakterizasyon iminite pwoteksyon alontèm pwovoke pa yon sèl vaksen ak F1 ak LcrV

Finalman, nou te egzamine si iminite pwoteksyon alontèm klasik kont lapès nemonik diferan nan sourit ki pran vaksen pa monoF1 oswa polyF1. An konsekans, sourit CD1 yo te pran vaksen yon fwa ak monoF1 oswa polyF1 pou kont li, osi byen ke pa administrasyon nan fòmilasyon ki enkli yon konbinezon ak LcrV. Nivo antikò espesifik nan serom bèt ki pran vaksen an te mezire sis mwa pita. Done yo montre nan Figi 4A montre ke ti IgG anti-F1 yo te pi wo nan tout gwoup ki te pran vaksen ak polyF1 pase nan moun ki te pran vaksen ak monoF1. Yo te mezire tit anti-LcrV IgG segondè ak konsistan nan tout sourit ki pran vaksen ak LcrV.

Yon peryòd de 6 mwa apre vaksinasyon (3 jou apre retrè san pou detèminasyon tit), sourit yo te defye nan nasal ak yon dòz letal ki fòme ak 100LD50 nan Y. pestis Kim53, epi yo te kontwole siviv pou 21 jou (Figi 5). Sourit ki te pran vaksen ak polyF1 kòm yon sèl antijèn yo te sèlman pasyèlman pwoteje, tandiske tout sourit ki te pran vaksen ak monoF1 te sikonbe nan enfeksyon an, menm jan ak kontwole sourit nayif (Figi 5A). Miyò, tit yo anti-F1 IgG ki te mezire nan sera bèt polyF1-vaksen yo pa t montre yon gwo korelasyon ak siviv kont defi poumon (Figi 5B). Anplis de sa nan LcrV pèmèt pwoteksyon konplè pou sourit yo ki te pran vaksen ak monoF1 kòm byen ke pou moun ki te pran vaksen ak polyF1 (Figi 5A), ki endike ke repons antiLcrV la pèmèt tout manifestasyon valè pwoteksyon repons anti-F1 la. Rezilta menm jan an konsènan repons umoral ak siviv sou defi poumon yo te jwenn nan sourit gason CD-1 ki te pran vaksen (Figi Siplemantè S3), ki endike ke etid la pa gen patipri ak sèks bèt (remake ke premye eksperyans yo te fèt ak bèt fi) .

Ansanm, rezilta sa yo montre ke F1 pou kont li ka pwovoke aparisyon rapid nan pwoteksyon kont maladi nemoni, ki depann sou estrikti natirèl polymère li yo. Anplis de sa nan LcrV nan polyF1, pa sèlman diminye tan ki nesesè pou reyalize pwoteksyon rapid sa a, men tou te bay iminite pwoteksyon pwolonje ak efikas kont manifestasyon nan poumon nan yon epidemi, jan sa te dekri deja.

4. Diskisyon

Dènye izòlman virulan Y. pestis tansyon ki rezistan a plizyè antibyotik ki gen ladan sa yo rekòmande pou terapi [8,25,26], se atribiye a rechèch la pou kont mezi adisyonèl kont epidemi nemonik la, tankou vaksen ki pwovoke iminite rapid, segondè. sante piblik, ak enpòtans klinik. Vaksen yo, an jeneral, yo konsidere kòm mezi prevantif kont maladi enfektye epi yo konsa delivre bay moun ki an sante ane davans. An konsekans, majorite syans preklinik yo egzamine devlopman yon vaksen kont epidemi an te enplike rejim vaksinasyon pwolonje anvan yon defi letal [13,27-29]. Nou te deja rapòte ke vaksinasyon ak fòm natirèl polymère nan antijèn kapsulè F1 la deklanche yon repons iminitè trè rapid ak pisan ki depandan selil B ki pwoteje bèt yo menm plizyè èdtan apre yon defi letal anba lar Y. pestis [11,12].

Nan etid sa yo, nou te montre ke yon sèl vaksen ak F1 pwovoke akimilasyon nan antikò anti-F1 (IgM ak IgG) nan serik la nan plizyè jou atravè aktivasyon an nan selil B1b ki tankou natirèl. Sou-popilasyon selil B sa yo abite nan kavite peritoneal sourit yo epi anjeneral jenere repons serolojik kont antijèn polimerik ki pa pwoteyin, tankou LPS ak polisakarid ki konpoze kapsil anpil patojèn (pneumococci, meningococci, elatriye) [30]. Repons iminitè rapid sa yo karakterize pa endepandans selil T ak jenerasyon serotip antikò murin IgG3. Nou te montre ke tout karakteristik mansyone anwo yo aplike tou nan repons rapid pwoteksyon ki te pwodwi pa F1. Anplis de sa, nou te montre ke nati polymère nan F1 esansyèl pou repons iminitè rapid sa a, kòm monomerik F1 (ki te pwodwi pa pèmitasyon sikilè jèn caf1 la) echwe pou pou aktive selil B1b, ki te retade apre F1 polymère a nan sinetik titer IgG, te fè. pa jenere serotip IgG3 la, epi li pa bay yon pwoteksyon rapid rapid. Repons rapid sa a akonpaye pa repons adaptive konvansyonèl pi dousman T-selil-depandan kont F1. Pakonsekan, nou ipotèz ke F1 polymère jenere de repons serolojik ki aji an paralèl: youn ki endepandan selil T atravè selil B1b ak dezyèm youn ki enplike selil B folikulèr nan yon fason ki depann de selil T [12].

Nan rapò sa a, etid anvan an te pwolonje lè li adrese kapasite antijèn F1 pou bay yon repons pwoteksyon rapid nan modèl sourit ki pi difisil nan epidemi nemoni. Nou montre ke yon sèl administrasyon AlOH-adsorbed polymeric F1, sèt jou anvan yon defi letal intranazal ak yon souch virulan Y. pestis, ka pwovoke yon repons pwoteksyon efikas (Figi 1). Obsèvasyon etone sa a prèske pa gen okenn presedan, pa sèlman konsènan vitès reyaksyon an, men tou an tèm de lefèt ke kapasite antijèn F1 a bay pwoteksyon nan yon modèl sourit nan fleo nemonik la te sèlman raman adrese [31]. Obsèvasyon yo rapòte isit la se nan liy ak sa ki dokimante pa Derbise ak kòlèg li yo [32] konsènan deteksyon an nan antikò anti-F1 yon ti tan apre vaksinasyon an. Isit la, nou montre ke adisyon a nan LcrV nan polyF1 pa t 'sèlman avantaje nan kouri nan longè, jan yo te rapòte deja [33,34], men tou, akselere repons iminitè pwoteksyon an kont Y. pestis defi intranasal nan sèlman kèk jou (Figi 2). ak 5).

Kapasite pou jenere pwoteksyon rapid kont epidemi nemoni pa vaksinasyon ak F1 ak LcrV ranfòse konklizyon ki sanble deja rapòte pa Williamson ak kòlèg [13], nan ki vaksen ak F1 ak LcrV te bay pwoteksyon rapid kont defi aerosol ak Y. pestis. Ogmantasyon byen file nan tit anti-LcrV IgG yo obsève nan jou 8 ak 9 endike ke LcrV te aktive mekanis iminitè trè pisan byen bonè apre vaksinasyon an. Mank antikò anti-LcrV IgG3 nan serik la, diferan sinetik yo, ak nivo ki pi ba yo nan antikò anti-LcrV IgG yo te jwenn nan likid nan poumon yo sijere ke mekanis iminitè disrè yo te aktive pa antijèn F1 ak LcrV, tou de ki pi fò. gen anpil chans kontribye nan deklanchman rapid repons pwoteksyon an (Figi 3C).

Menm jan ak obsèvasyon anvan nou yo nan modèl sourit lapès bubonik la, kapasite pou pwovoke yon repons iminitè pwoteksyon rapid kont epidemi nemonik la depann de estrikti polymère antijèn F1 la (Figi 3). Obsèvasyon sa a sijere ke vaksen sou-inite kandida kont lapès la, ki gen ladann monomerik F1 ak LcrV kòm yon pwoteyin fizyon [35,36], pa espere bay yon aparisyon rapid nan iminite kont maladi nemonik la; sepandan, sipozisyon sa a bezwen egzamine eksperimantal. Repons serolojik ki te pwodwi pa LcrV, malgre yo te pi dousman pase sa yo ki nan polyF1 (Figi 2), toujou pèmèt repons rapid adaptasyon pwoteksyon an ki anpeche efè letal nan epidemi nemonik. Repons serolojik relativman rapid sa a te pwobableman soti nan kapasite antijèn LcrV pou fòme dimè oswa tetramè nan solisyon an, jan yo te jwenn nan etid anvan yo [37,38] ak done ki pa pibliye nou an. Nan limyè de konklizyon nou yo sou efè a nan estrikti a multimerik nan F1 nan akselere jenerasyon an nan yon repons iminitè umoral, jeni recombinant nan pwoteyin nan LcrV ki pèmèt multimerization nan yon pi gwo limit ka plis akselere repons lan. Nan liy ak sipozisyon sa a, li vo sonje rapò ki sot pase a ki dokimante ke mikwokristal ki gen F1 ak LcrV te plis pwoteksyon pase yon vaksen ki sanble ki konpoze de antijèn sa yo nan yon fòm idrosolubl [39]. Obsèvasyon sa a sijere ke ogmante dansite antijèn yo, ki natirèlman rive nan polymère F1 a, ka amelyore epi pètèt akselere repons umoral pwoteksyon.

Anplis de kapasite li pou pwovoke rapid endiksyon iminite a, nan eksperyans ki te adrese lonjevite eta pwoteksyon an, yon sèl vaksen ak F1 polymère te pwodwi titer IgG ki pi estab ak inifòm pase sa ki gen monomerik F1 (Figi 4). Sepandan, vaksen ak polyF1 pou kont li bay sèlman yon pati nan pwoteksyon kont maladi nemoni. Nan nòt, tit espesifik anti-F1 IgG yo mezire nan sourit endividyèl yo mal korelasyon ak kapasite yo pou yo siviv defi a (Figi 5B). Vaksinasyon sourit yo ak yon konbinezon chak fòm F1 ansanm ak LcrV te pwodwi pi wo nivo pwoteksyon (Figi 5). Rezilta sa yo ann amoni ak etid anvan yo ki te montre ke vaksen ak vaksen KWC (killed-whole cell), ki pwovoke anti-F1 IgG men se pa anti-LcrV IgG, pa t efikas nan bay iminite kont maladi nemonik [13,40] .

Pandan ke, nan etid la lonjevite, polyF1 te bay sèlman yon pati nan iminite an reta, pwoteyin sa a te demontre kapasite nan konplètman pwoteje sourit yo yon ti tan apre vaksinasyon an, sijere patisipasyon nan mekanis iminitè adisyonèl ki dire kout ki kontribye nan clearance nan patojèn nan nan rapid la. eksperyans iminite. Nou te fèk demontre ke vaksinasyon ak souch EV76 atenue Y. pestis te deklanche yon mekanis defans nitrisyonèl ki anile mekanis virulans siderofòr ki te medyatè nan patojèn nan konpetisyon pou iyon fè ki disponib nan lame a, ki kontribiye nan aparisyon rapid nan iminite anti-lapès. 41]. Elisidasyon mekanis kout dire ki bay sipò ki fè sinèrji ak repons iminitè umoral anti-F1 ka ede nan devlopman vaksen amelyore kont epidemi nemoni ak lòt maladi enfeksyon letal.

Materyèl siplemantè:

Ou ka telechaje enfòmasyon sipò sa yo nan https: //https://www.mdpi.com/article/10.3390/vaccines11030581/s1, Figi S1: Karakterizasyon epidemi nemoni apre inokulasyon nan nasal Y. pestis Kim53. Figi S2: karakterizasyon izotip nan antikò anti-F1 ak anti-LcrV nan sera sourit vaksen yo. Figi S3: Lonjevite repons serolojik la ak siviv sourit gason apre yon sèl vaksen ak monomerik F1 ak polymerik F1 swa poukont li oswa ak LcrV.

Kontribisyon otè:

Konsepyalizasyon, EM, ak YL; Done curation, YL; Analiz fòmèl, YL; Ankèt, MA, AT, DG, YV, AZ, ak YL; Metodoloji, YL; Resous, TH, ak AM; Sipèvizyon, EM; Redaksyon—Bouyon orijinal, EM, ak YL; Redaksyon—Revizyon ak koreksyon, TC, EM, ak YL Tout otè yo te li epi dakò ak vèsyon maniskri a ki te pibliye a.

Finansman:

Rechèch sa a te finanse pa Enstiti Izrayèl pou Rechèch Byolojik, nimewo sibvansyon SB/07.

Deklarasyon Komisyon Konsèy Revizyon Enstitisyonèl:

Pa aplikab.

Deklarasyon Konsantman Enfòme:

Pa aplikab.

Deklarasyon Disponibilite Done:

Done yo prezante nan etid sa a disponib sou demann nan men otè korespondan yo.

Konfli enterè:

Otè yo pa deklare okenn konfli enterè.

Referans

1. Butler, T. Plague, ak lòt enfeksyon Yersinia; Greenough, W., Merigan, TC, Eds.; Plenum Medical Book Company: New York, NY, USA, 1983.

2. Randremanana, R.; Andrianaivoarimanana, V.; Nikolay, B.; Ramasindrazana, B.; Paireau, J.; Dis Bosch, QA; Rakotondramanga, JM; Rahajandraibe, S.; Rahelinirina, S.; Rakotomanana, F.; et al. Karakteristik epidemyolojik yon epidemi epidemi iben nan Madagascar, Out-Novanm, 2017: Yon rapò epidemi. Lancet enfekte. Dis. 2019, 19, 537–545. [CrossRef]

3. Kugeler, KJ; Staples, JE; Hinckley, AF; Gage, KL; Mead, PS Epidemyoloji epidemi imen nan peyi Etazini, 1900–2012. Emerg. Enfekte. Dis. 2015, 21, 16–22. [CrossRef]

4. Kugeler, KJ; Mead, PS; Campbell, SB; Nelson, CA Modèl tretman antimikwòb ak rezilta maladi nan mitan pasyan Etazini ki gen Lapès, 1942–2018. Clin. Enfekte. Dis. 2020, 70, S20–S26. [CrossRef]

5. Godfred-Cato, S.; Cooley, KM; Fleck-Derderian, S.; Becksted, HA; Russell, Z.; Meaney-Delman, D.; Mead, PS; Nelson, CA Tretman nan Maladi Imèn: Yon Revizyon Sistematik nan Pibliye Done Total sou Efikasite Antimikwòb, 1939–2019. Clin. Enfekte. Dis. 2020, 70, S11–S19. [CrossRef]

6. Galimand, M.; Guiyoule, A.; Gerbaud, G.; Rasoamanana, B.; Chanteau, S.; Carniel, E.; Courvalin, P. Multidrug rezistans nan Yersinia pestis medyatè pa yon plasmid transfere. N. Engl. J. Med. 1997, 337, 677–680. [CrossRef]

7. Welch, TJ; Fricke, WF; McDermott, PF; Blan, DG; Rosso, ML; Rasko, DA; Mammel, MK; Eppinger, M.; Rosovitz, MJ; Wagner, D.; et al. Rezistans antimikwòb miltip nan epidemi: Yon risk sante piblik émergentes. PLoS ONE 2007, 2, e309. [CrossRef]

8. Lei, C.; Kumar, S. Yersinia pestis rezistans antibyotik: Yon revizyon sistematik. Osong Sante Piblik Res. Pèspekte. 2022, 13, 24–36. [CrossRef]

9. Zauberman, A.; Gur, D.; Levy, Y.; Aftalion, M.; Vagima, Y.; Tidhar, A.; Chitlaru, T.; Mamroud, E. Postexposure Administration of a Yersinia pestis Live Vaccine for potential of Second-Liny Antibyotic Treatment Kont Pneumonic peste. J. Enfekte. Dis. 2019, 220, 1147–1151. [CrossRef]

10. Vagima, Y.; Gur, D.; Aftalion, M.; Moyiz, S.; Levy, Y.; Makovitzki, A.; Holtzman, T.; Oren, Z.; Segula, Y.; Fatelevich, E.; et al. Terapi Phage Potansye Tretman Antibyotik Dezyèm Liy kont Lapès Nemonik. Viris 2022, 14, 688. [CrossRef]

11. Levy, Y.; Flashner, Y.; Tidhar, A.; Zauberman, A.; Aftalion, M.; Lazar, S.; Gur, D.; Shafferman, A.; Mahmoud, selil E. T jwe yon wòl esansyèl nan pwoteksyon rapid anti-F1 medyatè kont lapès bubonik. Vaccine 2011, 29, 6866–6873. [CrossRef]

12. Levy, Y.; Vagima, Y.; Tidhar, A.; Aftalion, M.; Gur, D.; Nili, U.; Chitlaru, T.; Zauberman, A.; Mahmoud, E. Sible antijèn kapsulè Yersinia pestis F1 pa selil B1b ki sanble ak natirèl yo kòm medyatè yon repons pwoteksyon rapid kont lapès bubonik. Vaksen NPJ 2018, 3, 52. [CrossRef]

13. Williamson, ED; Stagg, AJ; Eley, SM; Taylor, R.; Green, M.; Jones, SM; Titball, RW Sinetik repons iminitè a (F1 plis V) vaksen an nan modèl lapès bubonik ak nemoni. Vaccine 2007, 25, 1142–1148. [CrossRef]

14. Holtzman, T.; Levy, Y.; Marcus, D.; Flashner, Y.; Mamroud, E.; Cohen, S.; Fass, R. Pwodiksyon ak pirifikasyon nan oligomèr segondè pwa molekilè nan Yersinia pestis F1 kapsulè antijèn ki te pibliye pa kilti segondè dansite selil recombinant Escherichia coli selil ki pote operon an caf1. Mikwòb. Cell Factory 2006, 5, P98. [CrossRef]

15. Chalton, DA; Musson, JA; Flick-Smith, H.; Walker, N.; McGregor, A.; Ti Mouton, HK; Williamson, ED; Miller, J.; Robinson, JH; Lakey, JH Iminojenisite yon antijèn vaksen Yersinia pestis monomerize pa pèmitasyon sikilè. Enfekte. Iminitè. 2006, 74, 6624–6631. [CrossRef]

16. Petsch, D.; Anspach, FB Endotoxin retire nan solisyon pwoteyin. J. Biotechnol. 2000, 76, 97–119. [CrossRef]

17. Leary, SE; Williamson, ED; Griffin, KF; Russell, P.; Eley, SM; Titball, RW Vaksinasyon aktif ak antijèn V recombinant ki soti nan Yersinia pestis pwoteje sourit kont epidemi. Enfekte. Iminitè. 1995, 63, 2854–2858. [CrossRef]

18. Mechaly, A.; Vitner, EB; Levy, Y.; Gur, D.; Barlev-Gross, M.; Sittner, A.; Koren, M.; Levy, H.; Mahmoud, E.; Fisher, M. Epitope Binning nan nouvo monoklonal anti F1 ak anti LcrV antikò ak aplikasyon yo nan yon senp, kout, tès HTRF pou deteksyon klinik lapès. Patojèn 2021, 10, 285. [CrossRef]

19. Tidhar, A.; Flashner, Y.; Cohen, S.; Levi, Y.; Zauberman, A.; Gur, D.; Aftalion, M.; Elhanany, E.; Zvi, A.; Shafferman, A.; et al. Lipoprotein NlpD a se yon nouvo faktè virulans Yersinia pestis esansyèl pou devlopman epidemi. PLoS ONE 2009, 4, e7023. [CrossRef]

20. Wozo, LJ; Muench, H. Yon senp metòd pou estime senkant pousan pwen final12. Am. J. Epidemiol. 1938, 27, 493–497. [CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com