APM 预防医学的进展 2090-3499 圣人-辛达维获得研究 898171 10.4061 /八十九万八千一百七十一分之二千〇一十一 898171 研究论文 在食肉动物中的免疫原性研究使用的狂犬病毒构建与磷酸化蛋白定向缺失 沃斯 广告 1 Conzelmann Karl-Klaus 2 芬克 Stefan 3. 穆勒 托马斯。 4 Teifke 延斯 5 Fooks 安东尼·R。 6、7 纽伯特 安德烈亚斯 1 Bourhy 埃尔韦 1 IDT Biologika有限公司 我Pharmapark 06855德绍 - 罗斯劳 德国 idt-biologika.de 2 Max-von-Pettenkofer研究所 路德维希-马克西米利安- 费奥多尔 - 吕南-大街25 81377年慕尼黑 德国 uni-muenchen.de 3. 分子生物学研究所 弗里德里希 - 吕氏学院 联邦研究所动物卫生组织 17493年,苏都弗10号,格雷夫斯瓦尔德-因塞尔河岸 德国 fli.bund.de 4 研究所流行病学 弗里德里希 - 吕氏学院 联邦研究所动物卫生组织 SEESTRASSE 55,16868武斯特劳森 德国 fli.bund.de 5 病理学和细菌学实验室 弗里德里希 - 吕氏学院 联邦研究所动物卫生组织 17493年,苏都弗10号,格雷夫斯瓦尔德-因塞尔河岸 德国 fli.bund.de 6 动物卫生和兽医实验室署 野生动物人畜共患疾病和病媒传播疾病研究组 韦布里奇,新唧唧 Addlestone,萨里郡KT15 3NB 英国 defra.gov.uk 7 国家人畜共患病研究中心 利物浦大学 莱斯赫斯特,切斯特公路 内斯顿CH64 7TE 英国 liv.ac.uk 2011 21 9 2011 2011 03 02 2011 03 05 2011 29 06 2011 2011 ©2011广告Vos等。 这是知识共享署名许可,允许在任何媒体不受限制地使用,分发和复制下发布的开放式访问文章,提供原工作正确引用。

不同的方法已被用于开发高减毒狂犬病毒疫苗,以口服接种中卡尼虫。一个疫苗原型结构是SAD dIND1,它包含p基因的缺失,严重限制了对1型干扰素诱导的抑制。在狐狸和臭鼬中进行免疫原性研究,以调查这种高减毒疫苗是否比亲本SAD B19疫苗株更具免疫原性。在狐狸中,研究证明,SAD dIND1在单次口服剂量后保护动物免受狂犬病感染,尽管病毒中和抗体滴度低于在之前的实验中观察到的口服SAD B19病毒的狐狸。相比之下,臭鼬得到107.5FFU SAD dIND1没有产生病毒中和抗体,对随后的狂犬病感染没有保护。

1.介绍

欧洲狂犬病格局已经在过去30年显着变化,如狐的口服疫苗的结果( Vulpes Vulpes)对狂犬病。西欧和中欧的许多国家通过分发口服狂犬病疫苗(ORV)饵消灭了陆地野生动物狂犬病。红狐不再是这些鱼饵的唯一目标;口服狂犬病疫苗接种方案针对世界许多不同地区的许多不同动物种类。目前可用的商业ORV都是具有复制能力的病毒,因此存在内在的安全风险。靶和非靶种均有与疫苗病毒有关的狂犬病个案报告[ 1- - - - - - 3.]。此外,不良反应已在人类中观察到的直接曝光后的重组ORV [ 4, 5]。此外,一些动物物种都难以通过使用现有的产品口服接种狂犬病疫苗。因此,对于更安全的ORV候选人提高了疗效持续的计划已经启动以来的第一ORVs成为市售[ 6]。考生一组是基于狂犬病毒的基因组进行定点突变。原来,这些努力集中在编码狂犬病毒糖蛋白基因。抗狂犬病毒保护的主要方式是病毒中和抗体的(VNA)产生针对糖蛋白[ 6]。然而,先天免疫和适应性免疫的其他方面也有助于病毒清除。此外,针对核蛋白、基质蛋白和磷蛋白的细胞介导免疫和体液免疫在保护动物免受狂犬病的作用仍不清楚。基于这些原因,其他狂犬病毒基因为高减毒病毒的发展提供了可能性,例如,磷蛋白通过干扰IRF-3的磷酸化来抵消干扰素(IFN) 1型转录激活的能力[ 7, 8]。磷蛋白的一个小的内部结构域(氨基酸176-186)的位点定向缺失废除能力有效地防止IRF-3的激活以及由此防止IFN类型1感应[ 9]。一种病毒结构,SAD dIND1,被开发,包括磷蛋白中的aa 176-181缺失,该磷蛋白在阻止IRF-3激活方面失去了大部分抑制活性。在给药后,这种结构在成年小鼠中被证明是完全无毒的[ 9],强调了I型IFN系统可能是最有效的抗病毒能够在没有适应性免疫的控制病毒感染的响应[ 10]。我们在两种野生动物宿主物种中启动了一项初步实验,以研究SAD dIND1是否比亲本菌株SAD B19具有更强的免疫原性。两种被评估的野生动物包括高度易感的赤狐和条纹臭鼬( 臭气臭气);众所周知,后者是一种难以口服狂犬病疫苗的动物[ 11, 12]。虽然通过口服途径与SAD dIND1接种狐狸躲过了随后的狂犬病挑战,构建无法保护臭鼬对后续感染狂犬病。

2.材料和方法 2.1。病毒的结构

的SAD dIND1构建体如先前所述开发[ 9使用]的重组狂犬病毒SAD L16包括ORV应变SAD B19的共有序列。通过位点定向诱变的密码子指定的氨基酸176至磷蛋白的181被删除。使用0.1在BSR T7 / 5细胞的MOI,一个BHK-衍生的细胞系稳定表达T7 RNA聚合酶的[在这些研究中所用的病毒材料中繁殖 13]。SAD dIND1被认为是一种遗传修饰的生物体(GMO),并且被分类为在德国BSL2病原体。对于这样的转基因动物研究的许可证已经从相应的监管机构(AZ-66230-1501-3,Landesverwaltungsamt萨克森 - 安哈特,德国)。

2.2。挑战病毒

挑战病毒CVS/USA/TX Coyote/295/R/061893,从CDC (USA)获得,最初从一只郊狼( 犬属latrans)。最初的挑战病毒被接种在一只狐狸身上,并在狐狸死于狂犬病后从它的大脑中分离出来。病毒分离物在一只狐狸体内传代一次,最后从唾液腺重新分离。给狐狸和臭鼬注射1.0 mL的挑战病毒(105.1MICLD50)在M.咬肌通过肌肉注射路线。

2.3。动物

圈养繁殖的动物从不同的商业来源获得;狐狸从英足总。波兰Phu Foxpol和荷兰AGHIA鸟类公司的臭鼬。通过植入微芯片(UNO BV, Zevenaar,荷兰)对动物进行识别。接种过疫苗的狐狸被单独饲养在笼子里,笼子设在IDT动物屋的隔离单元内。接种过疫苗的臭鼬被成群地关在一个隔离单元中,直到挑战来临,每只臭鼬都被单独关起来。对照组动物被关在外面的笼子里,直到注射了挑战病毒后,它们也被转移到隔离室内的单独笼子里。狐狸一天喂一次,水随便给。狐狸得到新鲜的商业食品,毛皮动物,(Schirmer & Partner, Doehlen [D])。这些臭鼬被喂食商业干宠物食品,每天两次(100克= 25克猫粮(Drei-Mix, Miehlitz KG) + 75克狗粮(Good deal, Voro-Dog Vertrieb, Enger),每只动物每天一次用5克维生素混合物代替水浸泡(Multivit, Inropharm GmbH Furstenzell)。 The skunks were also fed fresh fruit daily. The animals were observed at least once a day. After challenge, the animals were observed more frequently, and, on onset of CNS-related clinical signs, the animals were euthanized with T61 intracardial, 0.3 mL per body weight kilogram (Intervet Deutschland GmbH, Unterschleissheim [D]), after sedation with a ketamine 1.0–2.0 mL 10% (WDT eG, Garbsen [D])-xylazine [Xylariem, Riemser Arzneimittel, Riems [D]) mixture.

动物的住房条件满足在德国动物福利法规定的条件,§2及2a和GV-SOLAS公约(学会实验动物科学)的建议。所有的实验按照德国动物福利法案§8a,ABS开展了。1和2.f.

2.4。疫苗接种

Eight adult foxes were vaccinated with 1.5 mL SAD dIND1 using different doses and routes of administration (Table 1)。在使用SAD dIND1 62天后,实验组动物与2只对照组动物一起接受挑战。挑战50天后,所有幸存的动物都被实施安乐死。在第0天(接种疫苗前)、第28天、第58天和第112天接种疫苗后采集血样。在一项针对不同候选疫苗的剂量依赖性研究中,3只臭鼬接种了10种疫苗7.5采用直接口服灌胃法,45天后与2只对照组动物进行挑战。在接种疫苗后5、28、42和57天收集了臭鼬的血样。所有动物在使用SAD dIND1和采血时均给予镇静。

用SAD dIND1对狐狸和臭鼬的实验设计总结(o.g。:口服填喂法;我。m:肌内)。

动物 剂量FFU / mL的 路线 观察时间(天)
狐狸 3. 106.3 o.g。 62
狐狸 3. 107.3 o.g。 62
狐狸 2 106.3 肌肉注射 62
臭鼬 3. 107.5 o.g。 45
2.5。测定 2.5.1。FAT / IHC

狐脑样品中抗原狂犬病病毒的存在下使用如由Dean等人描述的荧光抗体试验(FAT)检查。[ 14]。将臭鼬海马标本固定在4%磷酸盐缓冲甲醛中,进行石蜡包埋和免疫组化(IHC)处理,对之前描述的方法进行了轻微修改[ 15]。臭鼬的海马体已被证明非常适合这些用途[ 16]。

2.5.2。RFFIT

收集检查狂犬病VNA的使用快速荧光灶抑制试验(RFFIT)的存在的血液样品[ 17,并对Cox和Schneider所描述的方法进行了修改[ 18]。在测试之前,血清样品在56均热灭活30分钟℃。为了计算滴度,在狂犬病病毒的浓度降低50%在体外通过使用逆插值(SAS软件9.2)的计算。The rabies VNA titers were converted to international units (IU) by comparison with international standard immunoglobulin adjusted to 0.5 U/mL, which served as a positive control.

3.结果

所有接种了SAD dIND1的狐狸,无论剂量和给药方式如何,都在致命挑战中存活,并在挑战50天后实施安乐死。与此同时,两只对照动物在挑战后10天和11天出现狂犬病感染临床症状后实施安乐死。在两种动物的脑内均检测到狂犬病抗原。所有接受SAD dIND1血清转换的狐狸的VNA滴度大于0.5 IU/mL的任意阈值(表) 2)。狂犬病VNA抗体的水平所指示的剂量和路径相关的响应。与此相反的狐狸,SAD dIND1并没有赋予任何足够的免疫力臭鼬防止挑战暴露后感染。不幸的是,臭鼬的小样本量进一步降低。一个臭鼬接收SAD dIND1被排除的挑战,因为它在观察期间发展为严重的皮炎和位于另一隔离单元。通过IHC证实所有4只其余的动物死于狂犬病。两个控制动物和两个接种动物后显示攻击后第13天的中枢神经系统疾病的临床症状被实施安乐死。所接收的SAD dIND1观察期间开发的狂犬病VNA的可检测水平的臭鼬的无(表 3.)。挑战后,两个对照组的动物都有可检测到的VNA水平,同时两个接受SAD dIND1的动物仍然是血清阴性。

用RFFIT测定狐狸血液样本中病毒中和抗体的滴度以IU/mL表达。试验后50天采集最终血液样本(B3) (GMT;几何平均数滴定度;o。g:口服填喂法;我。m:肌内)。

动物 路线 剂量FFU / mL的(10日志) B1(第28天) B2(58) B3(112天)

7879 o.g。 7.3 47.5 23.8 80.0
0200 o.g。 7.3 11.9 47.5 80.0
9787 o.g。 7.3 56.6 11.9 47.5

格林尼治时间 31.7 23.8 67.2

6170 o.g。 6.3 14.2 14.2 40.0
7287 o.g。 6.3 11.9 11.9 80.0
9788 o.g。 6.3 14.2 10.0 20.0

格林尼治时间 13.4 11.9 40.0

3568 肌肉注射 6.3 23.8 23.8 56.6
6061 肌肉注射 6.3 28.3 23.8 91.9

格林尼治时间 26.0 23.8 72.1

臭鼬,包括对照动物的血样结果;病毒中和抗体的滴度以IU/mL表达,用RFFIT (n。d:不确定)。

动物 构造 B0(5天) B1(第28天) B2(42天) B3(57)
9892 SAD dIND1 0.04 0.03 0.03 0.15
9893 * SAD dIND1 0.09 0.06 0.09 日期不详
9895 SAD dIND1 0.11 0.06 0.06 0.11
9899 控制 0.06 的留言 的留言 3.44
9897 控制 0.05 的留言 的留言 4.31

*动物出现严重皮炎,排除挑战。

4。讨论

野生动物在环境中传播orv的一个主要问题是,包括人类在内的非目标物种有可能接触到这些疫苗病毒。第一代病毒减毒后的安全性问题导致了不同重组疫苗载体表达狂犬病毒糖蛋白;如牛痘病毒、人腺病毒5型、伪狂犬病毒、犬疱疹病毒、犬腺病毒2型等[ 19- - - - - - 24]。一些复制能力的载体是基于人类病原体,因此也并非没有风险,特别是考虑到免疫功能低下者的。遗憾的是,复制缺陷型的构建体等的E1缺失的人腺病毒5型表达狂犬病毒糖蛋白口服给药后不诱导可检测的狂犬病VNA [ 25]。必须达到的平衡被构建病毒递送系统,该系统被完全衰减到使其安全和防止复制和还具有足够的病毒特性,其允许吸收到允许细胞和蛋白质生产,以诱导免疫应答。的一些这些重组构建体的另一重要限制是预先存在的免疫性的载体病毒,严重损害其效力[的干扰 26- - - - - - 28]。预先存在的对载体病毒的免疫对高度减毒狂犬病毒的构建并不重要。因此,几种狂犬病毒构建体被选择或开发并测试其作为狂犬病疫苗的潜在用途,包括磷酸化蛋白位点定向缺失或完全缺失的构建体[ 29- - - - - - 31]。例如,动力蛋白轻链8结合位点基序的去除大大降低了病毒在中枢神经系统的转录和复制[ 32]。另一种策略是使必需磷蛋白的表达依赖于翻译而不是转录[ 33]。SAD dIND1结构使用了一种不同的方法,旨在诱导免疫动物改善先天免疫反应。位点定向诱变引入的缺失干扰了病毒抑制IFN诱导的对策[ 34]。增强的抗病毒的宿主反应在接种小鼠I.C.证实与SAD dIND1或与亲本菌株SAD L16。虽然与SAD L16接种的所有小鼠死于狂犬病,所有SAD dIND1接种动物存活[ 9]。口服候选疫苗必须安全有效,最好在食用单一诱饵后给予终生免疫[ 35]。尽管所有接种了SAD dIND1疫苗的狐狸都能完全抵抗狂犬病毒的侵袭,但VNA低于提供含10的诱饵的狐狸6.3疫苗株SAD B19的FFU [ 36]。The geometric mean titre of 27 foxes was 43.5 and 33.9 IU/mL 60 and 110 days after the animals had consumed a SAD B19 vaccine bait, respectively. The difference in VNA titre is more notable considering that the administration of the SAD B19 vaccine was by bait consumption instead of by direct oral gavage for SAD dIND1. The lower VNA titres observed in the SAD dIND1 vaccinated animals could have been a result of the IFN Type 1 induced shift towards a Th1 immune response [ 7]。然而,它更可能是狂犬病毒糖蛋白的抗原呈递细胞减少病毒生长和抗原呈现。IFN的诱导增加了SAD DIND感染的细胞将导致限于病毒扩散,因为未感染邻近细胞已被放置到“抗病毒”状态通过抗病毒IFN的表达刺激的基因通过IFN信号传导途径[ 10]。从原发感染细胞中释放出来的狂犬病毒在这些细胞中无效复制。不幸的是,SAD dIND1未能在臭鼬体内诱发出可检测到的VNA水平,因此,所有的动物都没有诱导出保护性的免疫反应来对抗这一挑战。与SAD B19疫苗株相比,SAD dIND1诱导狂犬病VNA的能力在臭鼬中也有所下降。在之前的一项针对SAD B19的安全性研究中,7只臭鼬中有3只收到了10只7.9FFU by direct oral gavage seroconverted, and all three animals had measurable levels of rabies virus VNA (>5.0 IU/mL) 296 days after vaccination [ 37]。从这项研究,可以得出结论,增强生产干扰素响应在优于I型干扰素的公认的免疫刺激作用较强的抗病毒作用SAD dIND1结果。为了使高度减毒的复制能力的病毒,SAD DIND,有效的狂犬病疫苗候选品种,包括口服疫苗的臭鼬其免疫原性必须得到改善。这可以通过改变缺失的结构域,由此可以调节对IRF-3活化的抑制作用来实现。例如,另一种构建体(SAD dIND2)与磷蛋白缺乏氨基酸182-186,而不是176-181(SAD dIND1)抑制IRF-3的活化效率较低[ 9]。因此可以推测,在SAD dIND2感染宿主中,IFN 1型诱导较少,从而导致更明显的病毒传播和抗原呈现。然而,与SAD dIND1相比,SAD dIND2在小鼠中并不是完全无毒的[ 9],再次强调在确定安全性和疗效之间的微妙平衡的困难。

致谢

作者要感谢动物之家(IDT)的团队,感谢他们在不同的诊断实验室照顾动物和实验室工作人员。此外,他们要感谢Nadin Hagendorf准备病毒储备,感谢Martina Rieder对该文件的评论。A. R. Fooks的部分资金由英国环境、食品和农村事务部(Defra赠款SEV3500)和EPIZONE(欧盟家畜疾病诊断和控制卓越网络- Food - ct -2006-016236)提供。这项工作得到了德国联邦教育和研究部的进一步支持(批准号:)。01 ki1016a)。

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