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Immunologie et infection

宿主-病原体応答とマウスでワクチンの有効性の評価

Published: February 22, 2019
doi:
10.3791/58930
, , ,
1Department of Microbial Infection & Immunity,The Ohio State University, 2Department of Microbiology,The Ohio State University

Summary

ここで生体内でワクチンの評価のためのエレガントなプロトコルの有効性と宿主免疫応答を提示します。このプロトコルは、ウイルス、細菌、ワクチンのモデルまたは寄生病原体に対する適応ことができます。

Abstract

ワクチンは、20 のth世紀の医学の驚異です。罹患率と死亡率に激減感染症によって引き起こされ、世界の寿命の顕著な増加に貢献しています。それにもかかわらず、課題のままワクチンの有効性を決定します。出現の証拠には、百日咳(百日咳) の現在の無細胞ワクチン (aPV) が最適ではない免疫を誘導することが示唆されました。したがって、主要な挑戦 (wPV) 全細胞ワクチンの副作用なし防御免疫を誘導する次世代ワクチンの設計です。ここで保護 Th1/th17 細胞表現型に対する免疫応答を傾けます、マウスの気道から百日咳チャレンジの良いクリアランスを促進する、有望な新規アジュバントの有効性のテストに使用したプロトコルについて述べる。この資料では、マウス免疫、細菌の接種や組織の採取、免疫応答の解析のためのプロトコルについて説明します。私たちのモデルの中でこのメソッドを使用して、次世代の有望な無細胞百日咳ワクチンによって誘発される重要なメカニズムを解明した正常に。このメソッドは、ワクチンの有効性を決定するために、伝染病のモデルに適用できます。

Introduction

ワクチンは 20 世紀の最も偉大な公衆衛生の成果の 1 つを表すけれども、私たちまだ理解していない完全に、成功したワクチンは、防御免疫を刺激するメカニズム。分子生物学の同定 (e.g、細胞の活性化マーカー、細胞亜型の拡大、遺伝子発現のパターン) 誘発後予防接種を予測し、効果を生成するための情報の茄多を提供しています。免疫応答。宿主-病原体応答の複雑さは、体外で細胞培養システム1を使用して適切にレプリケートできません。生体内でワクチンのモデルは、付随してホスト内で複数の免疫細胞の種類を評価する設計されています。これはワクチン抗原処理とプレゼンテーション、各種サイトカイン分泌と免疫細胞の拡大を特性評価する際の利点を提供します。ここで説明したプロトコルでは、局所および全身の免疫反応の評価と関心の組織における病原体の負担の定量化をワクチンの有効性を決定するための詳細な方法を提供します。ここで紹介されている例は、百日咳(百日咳) 病原体の実験的ワクチンの有効性をテストします。

百日咳は、呼吸器疾患百日咳 (百日咳)2,3の病因は、グラム陰性菌です。感染した人 (症候性または無症候性) と密接な接触は感染、植民地化および疾患につながります。にもかかわらず、重要なグローバル ワクチン報道4百日咳は世界中多くの国で復調病と見なされます、予防可能な小児死亡5,6,7,の主な原因は、8.、2015 年に百日咳と百日咳に含まれていた国立研究所のアレルギーおよび感染症 (NIAID) 新興感染病原体のリストを与えるより良いワクチンの開発の必要性を強調長寿命の防御免疫。

現在、百日咳復活を制御する研究の活発な領域は、新規アジュバントと抗原全体細胞によって誘発される免疫応答を模倣するための最適な組み合わせを持つ次世代の無細胞百日咳ワクチン (aPV) の開発百日咳ワクチン (wPV)9。説明されたプロトコルを使用して、我々 は最近、現在 FDA 承認 aPV ボルデテラ植民地化因子 A の新規アジュバントの添加による (BcfA) の変更が百日咳細菌負荷のより効率的な削減の結果を報告しました。マウス肺10,11。この保護は、保護/th17 細胞 Th1 免疫プロファイル10ミョウバン誘起の Th1 ・ Th2 免疫応答の傾斜を伴っていた。このプロトコルは、詳細かつ包括的、ホストおよび様々 な病原体に対する免疫応答の同時評価を通じて最大の情報を取得する研究者を有効にすることです。

ここで説明したプロトコル最適な宿主免疫応答を確保するため、図 1に示す、代表的なワクチン スケジュールに従います。

Protocol

IACUC ガイドラインに従って、オハイオ州立大学 IACUC によって承認されたプロトコルに続く生きている動物で実験を行った。C57bl/6 マウスは、すべての予防接種や感染症で使用されました。男性と女性の両方のマウスは NIH のガイドラインに従って各グループで使用されます。グループごとのペット数は実験グループの転帰の予測の違いによる検出力の計算によって決定されました。たとえば?…

Representative Results

説明モデルは、宿主-病原体相互作用中にワクチンの効率性と免疫反応を評価する方法を示しています。図 1は、免疫マウスに感染して解析のためのティッシュを収穫に使用する代表的なワクチン スケジュールを示しています。図 2は、予防接種や細菌の乳酸菌を提供する捜査官を有効にするマウスを誘導するために用いら?…

Discussion

百日咳感染症ワクチン誘発される免疫を研究するここで説明した包括的なプロトコルも様々 な他の病原体に対するホスト評価が許可されます。プロトコルは、予防接種を提供、次のワクチンの有効性を確認する方法をについて説明します病原体の挑戦、そして免疫機能の並列の郭清。他の病原体を研究するために、プロトコルに適応させる、いくつかのパラメーターは変更する必要が…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作品は、オハイオ州立大学から 1R01AI125560-01 とスタートアップの資金によって支えられました。

Materials

2L induction chamber Vet Equip 941444
Fluriso Vet One V1 501017 any brand is appropriate
Bordet Gengou Agar Base BD bioscience 248200
Casein Sigma C-7078
Casamino acids VWR J851-500G Strainer Scholte (SS) media components
L-Glutamic acid Research Products Int G36020-500
L-Proline Research Products Int P50200-500
Sodium Chloride Fisher BP358-10
Potassium Phosphate monobasic Fisher BP362-1
Potassium Chloride Fisher P217-500
Magnesium Chloride hexahydrate Fisher M2670-500G
Calcium Chloride Fisher C75-500
Tris base Fisher BP153-1
L-cysteine HCl Fisher BP376-100 SS media suplements
Ferrous Sulfate heptahydrate Sigma F-7002
Niacin Research Products Int N20080-100
Glutathione Research Products Int G22010-25
Ascorbic acid Research Products Int A50040-500
RPMI 1640 ThermoFisher Scientific 11875093
FBS Sigma F2442-500mL  any US source, non-heat inactivated
gentamicin ThermoFisher Scientific 15710064
B-mercaptoethanol Fisher  BP176-100
15mL dounce tissue grinder Wheaton 357544 any similar brand is appropriate
Cordless Hand Homogenizer Kontes/Sigma  Z359971-1EA any similar brand is appropriate
Instruments – scissors, curve scissors, forceps, fine forceps, triangle spreaders any brand is appropriate
3mL syringes BD bioscience 309657
15mL conical tubes Fisher  339651
1.5mL microfuge tubes Denville C2170
70um cell strainers Fisher  22363548
60mm plates ThermoFisher Scientific 130181
48-well tissue culture plates ThermoFisher Scientific 08-772-1C
1mL insulin syringe 28G1/2 Fisher Scientific/Excel Int. 14-841-31
Mouse IFN-gamma ELISA Ready-SET-Go! Kit Invitrogen / eBioscience 50-173-21
Mouse IL-17 ELISA Ready-SET-Go! Kit Invitrogen / eBioscience 50-173-77
Mouse IL-5 ELISA Ready-SET-Go! Kit Invitrogen / eBioscience 50-172-09
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References

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Citer Cet Article
Caution, K., Yount, K., Deora, R., Dubey, P. Evaluation of Host-Pathogen Responses and Vaccine Efficacy in Mice. J. Vis. Exp. (144), e58930, doi:10.3791/58930 (2019).
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