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Codelivery of improved immune complex and virus-like particle vaccines containing Zika virus envelope domain III synergistically enhances immunogenicity
Vaccine ( IF 4.5 ) Pub Date : 2020-03-12 , DOI: 10.1016/j.vaccine.2020.02.089
Andrew G. Diamos , Mary D. Pardhe , Haiyan Sun , Joseph G.L. Hunter , Tsafrir Mor , Lydia Meador , Jacquelyn Kilbourne , Qiang Chen , Hugh S. Mason

Zika virus (ZIKV) reemergence poses a significant health threat especially due to its risks to fetal development, necessitating safe and effective vaccines that can protect pregnant women. Zika envelope domain III (ZE3) has been identified as a safe and effective vaccine candidate, however it is poorly immunogenic. We previously showed that plant-made recombinant immune complex (RIC) vaccines are a robust platform to improve the immunogenicity of weak antigens. In this study, we altered the antigen fusion site on the RIC platform to accommodate N-terminal fusion to the IgG heavy chain (N-RIC), and thus a wider range of antigens, with a resulting 40% improvement in RIC expression over the normal C-terminal fusion (C-RIC). Both types of RICs containing ZE3 were efficiently assembled in plants and purified to >95% homogeneity with a simple one-step purification. Both ZE3 RICs strongly bound complement receptor C1q and elicited strong ZE3-specific antibody titers that correlated with ZIKV neutralization. When either N-RIC or C-RIC was codelivered with plant-produced hepatitis B core (HBc) virus-like particles (VLP) displaying ZE3, the combination elicited 5-fold greater antibody titers (>1,000,000) and more strongly neutralized ZIKV than either RICs or VLPs alone, after only two doses without adjuvant. These findings demonstrate that antigens that require a free N-terminus for optimal antigen display can now be used with the RIC system, and that plant-made RICs and VLPs are highly effective vaccines targeting ZE3. Thus, the RIC platform can be more generally applied to a wider variety of antigens.



中文翻译:

包含Zika病毒包膜结构域III的改良免疫复合物和病毒样颗粒疫苗的代码交付可协同增强免疫原性

寨卡病毒(ZIKV)的再次出现对健康构成重大威胁,尤其是由于其对胎儿发育具有风险,因此需要安全有效的疫苗来保护孕妇。寨卡病毒包膜结构域III(ZE3)已被确认为安全有效的疫苗候选物,但其免疫原性较差。先前,我们显示了植物重组免疫复合物(RIC)疫苗是改善弱抗原免疫原性的强大平台。在这项研究中,我们改变了RIC平台上的抗原融合位点,以适应与IgG重链(N-RIC)的N端融合,从而使抗原的范围更广,与RIC相比,RIC的表达提高了40%。正常的C末端融合(C-RIC)。两种含ZE3的RIC均可在植物中高效组装并纯化至> 简单一步纯化即可实现95%的均质性。两种ZE3 RIC都强烈结合补体受体C1q,并引起与ZIKV中和相关的强ZE3特异性抗体效价。当N-RIC或C-RIC均与显示ZE3的植物产生的乙型肝炎核心(HBc)病毒样颗粒(VLP)一起编码传递时,该组合所产生的抗体滴度(> 1,000,000)和中和的ZIKV较之高出5倍在没有佐剂的情况下仅两次剂量后,单独使用RIC或VLP。这些发现表明,需要一个自由的N末端来实现最佳抗原展示的抗原现在可以与RIC系统一起使用,而植物制成的RIC和VLP是靶向ZE3的高效疫苗。因此,RIC平台可以更普遍地应用于更广泛的抗原。两种ZE3 RIC都强烈结合补体受体C1q,并引起与ZIKV中和相关的强ZE3特异性抗体效价。当N-RIC或C-RIC均与显示ZE3的植物产生的乙型肝炎核心(HBc)病毒样颗粒(VLP)一起编码传递时,该组合所产生的抗体滴度(> 1,000,000)和中和的ZIKV较之高出5倍在没有佐剂的情况下仅两次剂量后,单独使用RIC或VLP。这些发现表明,需要一个自由的N末端来实现最佳抗原展示的抗原现在可以与RIC系统一起使用,而植物制成的RIC和VLP是靶向ZE3的高效疫苗。因此,RIC平台可以更普遍地应用于更广泛的抗原。两种ZE3 RIC都强烈结合补体受体C1q,并引起与ZIKV中和相关的强ZE3特异性抗体效价。当N-RIC或C-RIC均与显示ZE3的植物产生的乙型肝炎核心(HBc)病毒样颗粒(VLP)一起编码传递时,该组合所产生的抗体滴度(> 1,000,000)和中和的ZIKV较之高出5倍在没有佐剂的情况下仅两次剂量后,单独使用RIC或VLP。这些发现表明,需要一个自由的N末端来实现最佳抗原展示的抗原现在可以与RIC系统一起使用,而植物制成的RIC和VLP是靶向ZE3的高效疫苗。因此,RIC平台可以更普遍地应用于更广泛的抗原。当N-RIC或C-RIC均与显示ZE3的植物产生的乙型肝炎核心(HBc)病毒样颗粒(VLP)一起编码传递时,该组合所产生的抗体滴度(> 1,000,000)和中和的ZIKV较之高出5倍在没有佐剂的情况下仅两次剂量后,单独使用RIC或VLP。这些发现表明,需要一个自由的N末端来实现最佳抗原展示的抗原现在可以与RIC系统一起使用,而植物制成的RIC和VLP是靶向ZE3的高效疫苗。因此,RIC平台可以更普遍地应用于更广泛的抗原。当N-RIC或C-RIC均与显示ZE3的植物产生的乙型肝炎核心(HBc)病毒样颗粒(VLP)一起编码传递时,该组合所产生的抗体滴度(> 1,000,000)和中和的ZIKV较之高出5倍在没有佐剂的情况下仅两次剂量后,单独使用RIC或VLP。这些发现表明,需要一个自由的N末端来实现最佳抗原展示的抗原现在可以与RIC系统一起使用,而植物制成的RIC和VLP是靶向ZE3的高效疫苗。因此,RIC平台可以更普遍地应用于更广泛的抗原。000),并且在仅两次不加佐剂的情况下,比单独使用RIC或VLP更强地中和ZIKV。这些发现表明,需要一个自由的N末端来实现最佳抗原展示的抗原现在可以与RIC系统一起使用,而植物制成的RIC和VLP是靶向ZE3的高效疫苗。因此,RIC平台可以更普遍地应用于更广泛的抗原。000),并且在仅两次不加佐剂的情况下,比单独使用RIC或VLP更强地中和ZIKV。这些发现表明,需要一个自由的N末端来实现最佳抗原展示的抗原现在可以与RIC系统一起使用,而植物制成的RIC和VLP是靶向ZE3的高效疫苗。因此,RIC平台可以更普遍地应用于更广泛的抗原。

更新日期:2020-03-12
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