SARSワクチンについての研究論文(機械翻訳=みらい)


※機械翻訳で、下記をまるっとコピペしただけ。

なのに、途中からコピペ場所を間違え…ズレてしまったり。

コピペの機械操作で疲れが…(汗)

..…….(((;´ω`)ススス、スミマセンネェ

★間違っているというご指摘をコメントでいただければ修正しますので、よろしくお願いします。

(そのトコロ、ご了承ください)

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0035421

修正

2012年8月9日:Tseng CT,Sbrana E,イワタ-ヨシカワ N,Newman PC,Garron T,et al.(2012)修正:SARSコロナウイルス・ワクチンによる予防接種はSARSウイルスに感染した場合の肺の免疫病理学につながる。PLOS ONE7 (8):10.1371/annotation/2965cfae-b77d-4014-8b7b-236e01a35492。

https://doi.org/10.1371/annotation/2965cfae-b77d-4014-8b7b-236e01a35492 View correction

要約

背景

重症急性呼吸器症候群(SARS)は2002年に中国で発生し、コントロールされる前に他国に広がった。SARSコロナウイルスの再出現または意図的な放出が懸念されたため、ワクチン開発が開始された。フェレットおよび非ヒト霊長類における不活化全ウイルスワクチンおよびマウスにおけるウイルス様粒子ワクチンの評価は感染に対する防御を誘導したが、攻撃動物は免疫病理型肺疾患を示した。


デザイン

ミョウバンアジュバントを伴うまたは伴わないヒトに対する4つの候補ワクチンを、SARSのマウスモデル、VLPワクチン、フェレットおよびNHPに与えたワクチン、別の全ウイルスワクチンおよびrDNA産生S蛋白質で評価した。Balb/cまたはC57BL/6マウスを、0日目および28日目にIMワクチン接種し、血清抗体測定のために屠殺するか、または56日目に生ウイルスで攻撃し、58日目に攻撃したマウスを屠殺し、ウイルスおよび組織病理学検査のために肺を採取した。

結果

全てのワクチンは、用量の増加および/またはミョウバン応答の有意な増加と共に血清中和抗体を誘導した。チャレンジ2日後のSARS-CoVの有意な低下は、すべてのワクチンおよび以前の生SARS-CoVでみられた。ワクチン接種(Balb/CおよびC57BL/6)または生ウイルス、インフルエンザワクチン、またはPBSの投与を受けたすべての動物を含め、チャレンジ2日後にすべてのマウスで肺の組織病理学的変化がみられ、感染がすべてで起こったことが示唆された。SARS‐CoVワクチンの1つを投与した動物に見られた組織病理学は、顕著な好酸球浸潤を伴うTh2型免疫病理であり、特別な好酸球染色で確認された。全ての対照群で見られた病理学的変化は、好酸球隆起を欠いていた。


結論

これらのSARS-CoVワクチンはいずれもSARS-CoVに対する抗体産生と感染防御を誘導したが、いずれかのワクチンを投与したマウスでは、SARS-CoV成分に対する過敏性を示唆するTh2型免疫病理の発症を誘導した。ヒトへのSARS-CoVワクチンの適用を進める際には注意が必要である。

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0035421

画像1

画像3

画像4

画像5

表1~5;SARSコロナウイルスワクチン評価のための実験群。

各ワクチン投与群の血清中和(ネウト)抗体および肺ウイルス力価。

A;各ワクチン投与群に対するlog2としての幾何平均血清抗体価および56日目の平均(S.E.)の標準誤差。

1群7~8匹のマウス。

ワクチン;二重不活化全ウイルス(DIV)、組換えS蛋白質(スケマティクビュー)、ウイルス様粒子ワクチン(VLP)、ミョウバン(+Aキー)。

各群五匹のマウスに第0日と第28日に0.1 mlのワクチンを筋肉内投与した。

///B;各ワクチン投与群について第58日の肺の幾何平均ウイルス力価(log10TCID50/g)と平均(S.E.)の標準誤差(SARS-CoV投与2日後)。

分析;A.GMTとミョウバンなしとの比較:DIV p>

05、VLP p>

05、SV

p=001.異なるワクチン投与のGMT;ミョウバンp=.007,ミョウバンなしのDIV p>

05、SVミョウバンp=

028、SVミョウバンなしp=

01、重回帰;ミョウバンp=のGMT増加

012、および用量p<.001

SVミョウバンのみp=

001、B;すべてのDIVグループのGMTに違いはありませんp>

05、ミョウバンのないSVグループのGMT

008、ミョウバンp

023、VLPグループのGMTは異なるp>

ではない。05。

引用;Tseng C-T、Sbrana E、Iwata-Yoshikawa N、Newman PC、Garron T、Atmar RLら(2012)SARSコロナウイルスワクチンによる免疫化は、SARSウイルスに感染した場合の肺の免疫病理学につながる。PLoS ONE7 (4) :e35421.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035421


編集者;Stefan Poehlmann、ドイツ霊長類センター

発行;2012年1月31日;受付:2012年3月15日;2012年4月20日発行

著作権;©2012Tseng et al.これはCreative Commons Attribution Licenseの条件に基づいて配布されたオープンアクセスの記事で、オリジナルの著者とソースがクレジットされていれば、いかなる媒体でも無制限の使用、配布、および複製を許可しています。

資金;著者らによって実施され、本報告書に要約された研究は、国立アレルギー感染症研究所からの公衆衛生サービス契約NO1AI30039によって支援された。本書の内容は、必ずしも米国保健社会福祉省の見解や政策を反映しているわけではありません。また、商号、製品、または組織に言及していても、米国政府による承認を意味するものではありません。資金提供者は、研究デザイン、データ収集と分析、出版の決定、原稿の準備に関与していなかった。

競合する利益;著者は、競合する利益は存在しないと宣言している。


はじめに

重症急性呼吸器症候群(SARS)は、2002年後半に中国広東省で発生し、続く数カ月でアジアの他の国々やカナダへ広がった。感染対策の努力により、2003年半ばまでに感染は制圧された [4]。ほぼ800人の死亡者を含む8000人以上の症例がアウトブレイク期間中に報告された [4]。加齢と共存症は重症疾患と死亡の危険因子であった [5]、[6]、[7]。2003年以降、散発例のみが報告されている;しかし、SARSの大流行が自然に再発したり、意図的に公表されたりする可能性は、公衆衛生上の懸念事項である。

SARSはコロナウイルス(SARS-CoV)によって引き起こされる [8]、[9]。SARS-CoVの生態に関する利用可能なデータは限られているが、コウモリはウイルスの保菌動物であると考えられており、ヒト感染源としてこれらの小動物に曝露された小哺乳類に感染する可能性がある[10]。臨床疾患はインフルエンザを含む他の重症急性呼吸器感染症と類似している;SARS症例の定義には、臨床基準、疫学基準、検査基準[11]が含まれる[12]。アジアおよびカナダでは、この疾患に対して多くの治療努力が行われた;しかし、明確な価値のある治療法は確認されなかった。マウス、ハムスター、フェレットおよびヒト以外の霊長類を用いて動物モデルを開発し、有用な治療法および効果的なワクチンを同定する努力が進行中である。

SARSを予防するワクチン候補は、さまざまなグループによって開発されており、不活化された全ウイルス、スパイク (S) タンパク質調製物、ウイルス様粒子(VLP)、プラスミドDNA、およびSARS-CoVタンパク質[13]–[28]の遺伝子を含む多数のベクターが含まれる。ヒトを対象とした第I相試験は、全ウイルスワクチンとDNAワクチン[29]-[30]を用いて実施された。

SARS-CoVワクチンの適用に関する初期の懸念は、他のコロナウイルス感染の経験であり、感染性ウイルス[31]で攻撃された場合に動物の疾患および免疫病理が増強されたことであり、ミョウバンアジュバント添加SARSワクチンを投与された後にSARS-CoVで攻撃された動物が、乳児およびRSVワクチンを投与され、RSV[32]で自然(乳児)または人工的(動物)に攻撃された動物モデルで呼吸器合胞体ウイルス(RSV)について記載されたものを想起させる免疫病理学的肺反応を示したという報告によって、さらに懸念が強化された[33]。著者らおよび他の研究者らは、SARS-CoVワクチンを接種し、続いてSARS-CoV[18]、[20]、[28]、[21]で攻撃したマウスにおける同様の免疫病理学的反応を報告した。SARS-CoVのヌクレオカプシドタンパク質は、免疫病理学的反応の標的となる抗原であると提唱されている[18][21]。このように、候補SARS‐CoVワクチンでヒトに進むことへの関心は、これらの様々な観察から生じた。

ここで報告した研究は、SARSのマウスモデルにおける異なるSARS‐CoVワクチンの安全性、免疫原性、および有効性を評価するために実施した。


材料と方法

組織培養とウイルス

Vero E6組織培養物 [American Type Culture Collection(ATCC)、CRL:1586より入手] を、ペニシリン(100単位/ml)、ストレプトマイシン(100μg/mL)、0.2%重炭酸ナトリウムおよび10%ウシ胎児血清(FBS)を補充したDulbecco改変最小必須培地(DMEM)中で増殖させた。SARS‐CoVのUrbani株は疾病管理予防センター(アトランタ、ジョージア州 (アメリカ合衆国))のT.G.Ksiazekから入手し、このウイルスのワーキングストックはVero E6培養においてシードウイルスの一部を三回連続継代(P3キー)することにより調製した。感染細胞からの培養液を低速遠心分離によって清澄化し、0.45μmフィルターで濾過し、分取し、−80°Cで保存した。

ワクチン

これらの研究では、四つの異なるSARS-CoVワクチンが評価された(表1)。2種の全ウイルスワクチンが評価された;一つはVero組織培養で調製し、精製のためにゾーン遠心分離し、ホルマリンとUV照射で二重不活化したDIワクチン(DIV);alum adjuvant[16]の有無を検討した。もう一つの全ウイルスワクチンをVero細胞中で調製し、濃縮、精製し、β‐プロピオラクトンで不活化し、ミョウバンアジュバント(BPV)[13]と共に包装した。組換えDNAスパイク (S) 蛋白質ワクチン(スケマティクビュー)を昆虫細胞で生産し、カラムクロマトグラフィーで精製し、ミョウバンアジュバント[17]の有無で試験した。第四のワクチン(VLPワクチン)は、前述のようにして我々が調製したウイルス様粒子ワクチンであった。それはマウス肝炎コロナウイルス[20](MHV)由来のSARS‐CoVスパイク蛋白質 (S) とヌクレオカプシド (N) 、エンベロープ (E) および膜 (M) 蛋白質を含んだ。

動物

6~8週齢の雌Balb/cおよびC57BL/6マウス(マサチューセッツ州ウィルミントンのCharles River Laboratory)を、テキサス州ガルベストンのテキサス大学医学部(UTMB)が維持する承認されたバイオセーフティレベル3動物施設において、バリアフィルターで覆われたケージに収容した。全ての実験は、Office of Research Project Protections,Institutional Animal Care and Use Committee(IACUC)、University of Texas Medical Branchによって承認され、米国国立衛生研究所および米国農務省のガイドラインに従った実験プロトコールを用いて行った。

スタディデザイン

異なるワクチンを比較するために行った3つの異なる実験を報告する。アジュバント添加(ミョウバン)および非アジュバント添加(PBS)ワクチンをNIH/BEI資源から得た。マウス群(N=12~13/グループ)に、各ワクチンの種々の用量を、0日目および28日目に筋肉内(インスタント)に投与した;PBS、ミョウバン、3価不活化インフルエンザワクチンまたは生SARS-CoVのみを投与したマウスを、種々の実験において対照として含めた。56日目に、血清中和抗体価および肺組織病理を評価するために、各群からのマウス五匹を屠殺した;各群の残りの7匹または8匹のマウスに、106TCID 50/ 60μlのSARS-CoVを鼻腔内投与した(イン)。チャレンジマウスを58日目に安楽死させ、ウイルス量を測定し、組織病理学的検査のために肺組織切片を調製した。

中和抗体試験

マウスをイソフルランで麻酔し、後眼窩静脈洞叢から出血させた。56°Cで30分間加熱不活化した後、試験するまで血清を−80°Cで保存した。ウイルス特異的中和抗体のアッセイを、96ウェル組織培養プレート(ファルコン3072)中の希釈剤として2% FBS-DMEMを用いて、各血清の連続した2倍希釈試料で行った。各ウェル中の連続希釈試料の最終体積は、60μl中のSARS-CoVの120TCID50の各ウェルへの添加後60μlであった。血清の最初の希釈は20であり、希釈液を室温で45~60分間インキュベートした。次いで、各混合物100μlを、96ウェルマイクロタイタープレート中のコンフルエントVero E6細胞の二重ウェルに移した。72時間のインキュベーション後、ウイルス対照ウェルが進行したウイルス誘導CPEを示したとき、個々の血清試料の中和能を、細胞変性効果(CPE)の有無を決定することによって評価した。中和抗体価はウイルス誘発CPEを完全に阻害する血清の最終希釈液の逆数として表した。

組織学およびウイルス量のための肺の収集および処理

SARS‐CoV攻撃の2日後に、マウスを安楽死させ、肺を摘出した。肺葉を、組織学的検査および免疫組織化学[35]のために、以前に記載されたように(IHC)、[34]10%中性緩衝ホルマリン中に置いた。ウイルス定量のために、残りの組織標本を秤量し、−80°Cに凍結し、解凍した肺をPBS/10% FBS溶液中でTissueLyser(キアゲン;ドイツ、ハーン州レッチ)を用いてホモジナイズした。ホモジネートを遠心分離し、浄化された流体中のSARS-CoV力価を、96ウェルプレート中のVero E6細胞の四連ウェル中での連続希釈によって測定した。肺ホモジネート中のウイルス力価は、TCID50/g肺(ログ10)として表した。肺サイズで測定したウイルスの最小検出レベルは1.6から2.6 log10TCID50であった。

病理組織学

病理組織学的評価は、各試料源のワクチン/用量についてマスクされた病理医によって行われた;数値スコアを、病理学的損傷の程度および炎症性浸潤の好酸球成分を評価するために割り当てた。

統計解析

中和抗体価、肺ウイルス価、組織病理学的病変スコアおよび好酸球浸潤スコアをマウスの各群について平均した。パラメータ統計とノンパラメトリック統計を用いて比較した。

結果

実験

実施された3つの実験、使用されたワクチンおよび用量、ならびに各実験の対照を表1に示す。ワクチンの免疫原性および有効性を評価した;しかしながら、全ウイルスアジュバントワクチンでワクチン接種されたフェレットおよび非ヒト霊長類、およびVLPワクチンでワクチン接種されたマウスの攻撃に関する免疫病理学の以前の報告のために、第一の方向性は、ワクチンの種類、用量、血清抗体反応、およびウイルス感染に関連した動物間の免疫病理学について評価することであった。ワクチン調製はヒト試験のために行われたので、ヒトにおいて安全かつ保護的である可能性が高い調製物を同定することが望まれた。各実験の理論的根拠を述べた。

ワクチンの比較(実験1)。

ワクチンを区別するために、三つのワクチン調製物、二重不活化(ホルマリンと紫外線)全ウイルスワクチン(DIV)、rDNA発現S蛋白質ワクチン(スケマティクビュー)、およびウイルスチャレンジ[16]、[20]、[17]による免疫病理学に導いた以前に評価したキメラウイルス様粒子ワクチン(VLP)を同時に評価した。

56日目の各群の幾何平均血清中和抗体価を図1Aに示す。アジュバントなしまたはミョウバンのアジュバントワクチンを接種した群の幾何平均抗体価は、二重不活化全ウイルスワクチン(DIV)とVLPワクチン(p>0.05、学生のt検定)では差がなかったが、S蛋白ワクチン(スケマティクビュー)(p=0.001、学生t検定)では差があった。ミョウバンを含むDIワクチン(DIV)を投与した異なる投与群とミョウバンを含むまたは含まないS蛋白質ワクチン(スケマティクビュー)を投与した群の幾何平均力価は有意に異なった(それぞれp=0.01、p=0.028、およびp=0.007、Kruskall-Wallis)が、ミョウバンを含まないDIワクチン(DIV)を投与した投与群の幾何平均力価は異なった(p>0.05,Kruskall-Wallis氏)。重回帰分析では、DIワクチンのワクチン接種後力価(DIV)はミョウバンおよび高用量の両方で有意に増加した(ミョウバンではp=0.001、投与量ではp<0.012)。S蛋白ワクチン(スケマティクビュー)ではミョウバンのみ反応が増加した(p=0.001)。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035421.g001

試験2日後、全動物から肺を採取し、ウイルス定量と組織学的検査を行った。CoV力価を図1Bに示す。ミョウバンおよびPBS対照群の幾何平均肺力価は、それぞれ107.3および106.3 TCID50/gであった。全てのワクチン群は、攻撃後2日目に低力価または検出可能なウイルスを示さなかった。いずれの用量のミョウバン‐アジュバントDIワクチン(DIV)を投与した動物もなく、低用量の非アジュバントワクチンを投与した動物だけがウイルス(Kruskall-WallisおよびMann Whitney U検定、全比較でp>0.05)を生じた。S蛋白質ワクチン(スケマティクビュー)を投与した全群はチャレンジ後にウイルスを産生し、群間の差は有意であった(全群でp=0.002、ミョウバンでp=0.023、アジュバントなしでp=0.008、Kruskall-Wallis)。また、幾何平均力価は低ワクチン投与群で高かった。VLPワクチン群の幾何平均力価は類似していた(p>0.05)。

図2;実験1における3つのSARS-CoVワクチンのワクチン比較。

SARS-CoV投与の二日後の各ワクチン投与群についての平均肺細胞浸潤/病変病理および浸潤物中の好酸球の割合A.各ワクチン投与群についての平均病変スコアおよび平均の標準誤差(S.E。)。全てのマウスは肺組織病理を示した。スコアは1群あたり7~8匹のマウスのスコアの平均である。採点。0–病理所見なし、1および2–(1) 最小限 (2) 中等度の細気管支周囲および血管周囲細胞浸潤、3および4–1および/または2に加えて、内腔に細胞残屑を伴う細気管支の最小限 (3) または中等度 (4) の上皮細胞壊死。B.各ワクチン投与群の7~8匹のマウスの組織学的評価における平均好酸球率。各マウスの平均は、肺切片の5つの別々の顕微鏡視野上の平均好酸球パーセントである。解析:A.平均病変スコアはp<。001.ミョウバンのないDIVがミョウバンのあるDIVより大きいp=。001,ミョウバンのないVLPはミョウバンのあるVLPより大きいp=。008.ポストドック比較:SVより低いDIV p=。001およびコントロールp<.001 (VLPは除く) p>。05.コントロールよりSVが低い。048.B.平均好酸球割合はp<。001.ミョウバンのあるDIVの平均好酸球率はミョウバンのないDIVより低いp=。ミョウバンのあるSVはミョウバンのないSVよりも049以下であった。001.SVがDIVよりも低い平均好酸球比率p=。002またはVLP。P=<。001.DIV、SV、VLP、全3種のワクチンの平均好酸球数は対照よりも多く、p<。001です。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035421.g002

浸潤物の特徴を比較すると、ミョウバンまたはPBSを与えられた動物は、上皮細胞壊死および細気管支周囲および血管周囲単核細胞浸潤を示し、これは上皮細胞感染およびウイルス感染で見られる炎症反応と一致した。しかしながら、単核細胞に加えて、ワクチン接種された動物の浸潤物は、好中球および好酸球を含み、それは、以前にPBSまたはミョウバンのみを与えられた動物の病変では見られず(図2B)、Tヘルパー細胞2型過敏反応を示唆した;好酸球増加はTh2型過敏反応のマーカーである。これらのワクチン接種動物(平均1-3.2%)の好酸球割合は、以前の試験でVLPワクチンを接種した動物(その研究におけるPBSまたはミョウバンを伴うVLPについての細胞の平均13.2±9.6%および22±9.9%)よりも低かったが、この実験では対照動物の肺浸潤物に好酸球は認められなかった(0%)。対照動物ではなくワクチンを投与した動物の肺切片にみられる細胞浸潤における好酸球過剰のこのパターンは、VLPワクチンを用いた以前の試験および他のワクチンを用いた後の試験でみられたものと同じであったが、この試験では好酸球の割合は低かった。

平均好酸球割合は群間で異なった(p<0.001、分散分析)。全体として、DIおよびSタンパク質ミョウバンアジュバントワクチンを投与された群の割合は、対応する非アジュバント群よりも低かった(DIVではp=0.049、SV、Mann-Whitney Uではp=0.001)。ワクチンについて、好酸球平均割合は、DIワクチン(DIV)またはVLPワクチン(DIV対SV、p=0.002;VLP対SV,p=<0.001,Tukey HSD)のいずれよりもS蛋白質ワクチン(スケマティクビュー)で低かった。さらに、S蛋白質ワクチンを含む全3種のワクチンの好酸球割合は対照よりも有意に高かった(SV、DIVおよびVLPワクチン、それぞれp<0.001、Tukey HSD)。

より高い用量のSタンパク質ワクチン+bp不活化全ウイルスワクチン、実験2。

本実験は、ワクチン接種動物のSARS‐CoV攻撃後の過敏性免疫病理学的様反応の最初の実験での知見を検証し、高用量のS蛋白質ワクチン(スケマティクビュー)が感染を抑制し、なお同様の反応を示すかどうか、およびワクチン接種したフェレットと非ヒト霊長類の攻撃後に免疫病理学的様反応を示した最初のβプロピオラクトン不活化全ウイルスワクチン(BPV)がマウスモデル[14]、[13]で同様の免疫病理学的反応を示すかどうかを決定するために行った。さらに、不活化ワクチンによるワクチン接種後の攻撃結果を初期感染後の攻撃結果と比較するために、生ウイルス「種痘」群をこの実験に加えた。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035421.g002

図3Aに血清中和抗体反応を示す。bp不活化ワクチン(BPV)は、ミョウバンを含む一つの投与量でしか入手できなかったので、投与量を比較するために、一つの群に少量(25μl)を与えた。ミョウバンアジュバント添加したDIおよびS蛋白質ワクチンを投与した群の幾何平均力価は、アジュバント添加していないワクチンよりも大きかった(DIV P=0.014、SV p<0.001、学生t検定)。重回帰分析では、ミョウバンを用いたDIおよびS蛋白質ワクチンの後に力価も有意に増加した(p≦0.01)。用量効果は認められなかった。二つのbp不活化ワクチン群(BPV)の幾何平均中和抗体価は異なっていた(p=0.039、マン・ホイットニーU)。

図3;実験2.SVワクチン+DIVおよびBPVワクチンのより高い用量の比較。

各ワクチン投与群の血清中和(ネウト)抗体および肺ウイルス力価。A.各ワクチン投与群の幾何平均血清抗体価と56日目の平均(S.E。)の標準誤差。B.各ワクチン投与群について、第0日目および第28日目に0.1 mLのワクチンを各群につき筋肉内投与した。B.幾何平均ウイルス力価(log10TCID50/g)および第58日目の肺における平均(S.E。)の標準誤差(SARS-CoV投与2日後)。1群7~8匹のマウス。ワクチン:二重不活化全ウイルス(DIV)、組換えS蛋白質(スケマティクビュー)、βプロピオラクトンはミョウバン(+Aキー)で全ウイルス(BPV)を不活化した。分析:A.GMT,ミョウバンありはミョウバンなしよりミョウバンあり:SV p<.001,DIV p=。014.2つのBPVグループのGMTは異なるp=。039.重回帰分析:DIV,SVはミョウバンp≦。01、投与効果なしp>。05。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035421.g003

106TCID50のSARS-CoVでのチャレンジの二日後、PBSを与えられたマウスにおける力価は、組織g当たり107.0から108.0 TCID50の間で変動した;Sタンパク質ワクチン(スケマティクビュー)を3μgおよびミョウバンを含まない1μgの用量で投与した群のワクチン接種動物からウイルスが検出されたが、他の全ての群の動物はウイルス培養陰性であった(図3B)。

図4Aに、組織学的評価における平均病変スコアを示す。実験第二および第三のスコアリングシステムは、軽度、中等度または重度の判定に相当する0~3のスケールを好む補充病理医によって開発された(図4A)。この等級付けシステム全体の平均病変スコアは、互いに有意に異なり(p<0.001、分散分析)、S蛋白質ワクチンのスコアは、全ウイルスワクチンのいずれよりも低かった(Tukey HSDのSV対DIVおよびBPV、それぞれp<0.001およびp=0.006)。注目すべきは、生ウイルスを投与され、2ヵ月後に生ウイルスで攻撃された患者は、2日目に検出可能なウイルスが認められなかったにもかかわらず、PBS群およびワクチン接種群と同程度の浸潤性疾患の重症度を示したことであり、これもまた、ある程度の感染が早期に生じた可能性を示唆している。

図4;実験2.SVワクチン+DIVおよびBPVワクチンの高用量比較。

SARS-CoV投与の二日後の各ワクチン投与群についての平均肺細胞浸潤/病変病理および浸潤物中の平均好酸球パーセントA.各ワクチン投与群についての平均病変スコアおよび平均の標準誤差(S.E。)。スコアは1群あたり7~8匹のマウスのスコアの平均である。スコア-0-明確な病理所見なし、1-軽度の細気管支周囲および血管周囲細胞浸潤、2-中等度の細気管支周囲および血管周囲細胞浸潤、3-肺胞壁の肥厚を伴う重度の細気管支周囲および血管周囲細胞浸潤、肺胞浸潤および細気管支上皮細胞壊死および細気管支内腔の残屑。各マウス肺について10から20の顕微鏡視野をスコア化した。B.各ワクチン投与群の浸潤細胞の割合としての好酸球の平均スコアと平均(S.E。)の標準誤差。スコアは1群あたり7~8匹のマウスのスコアの平均である。スコアリング:0-<細胞の5%、1-5–10%、2-10–20%、3->20%のセル。各マウス肺について10から20の顕微鏡視野をスコア化した。解析:A.平均病変スコアはp<。平均スコアはDIVよりもSVで低かった。001およびBPVより小さいp=。006.B.平均好酸球スコアはDIVよりもSVで低かったp<。001およびBPV未満p<。001.SVの好酸球スコアはPBSまたは生ウイルスのp<。001です。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035421.g004

肺浸潤の平均好酸球スコアはS蛋白ワクチン群の方が低かった[SV対DIV p<0.001;SV対BPV、p<0.001、Tukey HSD]。しかし、PBSを投与された患者や初期に生ウイルスを投与された患者(p<0.001、Tukey HSD)よりも明らかに高かった(図4B)。

SARS-CoV投与の二日後のこの実験におけるマウスの肺切片の代表的な顕微鏡写真を図5に示す。病理学的変化は、すべての投与群で広範囲かつ類似していた(H&E染色)。血管周囲および気管支周囲の炎症性浸潤物が、気管支上皮の落屑、浮腫液の集積、剥離した上皮細胞、炎症細胞および気管支内腔の細胞残屑と共に、ほとんどの領域で観察された。大葉および区域気管支、小細気管支および肺胞管の近くに、大きなマクロファージおよび膨張した上皮細胞が見られた。壊死性血管炎は中および大血管で顕著であり、中膜と同様に血管内皮細胞を含み、細胞集合体にリンパ球、好中球、および好酸球を含んだ。時に多核巨細胞も認められた。浸潤物の好酸球成分は、PBSを用いて模擬ワクチン接種された動物または生ウイルス(図6)に早期に曝露された動物と比較した場合、実験的ワクチン調製物でワクチン接種された動物において非常に顕著であった;肺切片では好酸球はほとんど認められなかった。このように、病理は対照マウスからの切片で見られたが、好酸球による過敏型病理反応は見られなかった。H&E染色における好酸球の形態学的同定は、ギムザ染色を用い、選択した肺切片(表示されない)の細胞質内顆粒を強調することにより支持され、マウス好酸球主要塩基性蛋白質(アリゾナ州メイヨークリニックLee Laboratory提供)[36]に対する抗体による免疫染色により確認された。

図5;肺組織の写真。

以前にSARS-CoVワクチンを投与されたSARS-CoVでBalb/cマウスにチャレンジした2日後の肺組織の代表的顕微鏡写真。肺切片をヘマトキシリン‐エオジン(H&E (英語))および好酸球の主要塩基性蛋白質に対するモノクローナル抗体を用いた好酸球特異的染色法を用いた免疫組織化学的プロトコルで別々に染色した。DAB色素原は褐色好酸球同定染色を提供した。この手順および抗体は、アリゾナ州メイヨークリニックのLee Laboratoryにより提供された。H&E染色カラムは左側、好酸球特異的主要塩基性蛋白(EOS MBP)染色カラムは右側にある。ワクチン:二重不活化全ウイルス(DIV)、βプロピオラクトン不活化全ウイルスワクチン(BPV)。画像に示されているように、検査したすべての切片で好酸球が目立つ(褐色DAB染色)。SARS‐CoVへの曝露は、優勢な好酸球成分により特徴づけられる顕著な炎症性浸潤と関連する。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035421.g005

図6;肺組織の顕微鏡写真。

ワクチン未接種未接種マウス(正常な)およびBalb/cマウスの肺組織の代表的顕微鏡写真で、以前にPBSのみ(ワクチンなし)または生ウイルスのみを投与されたSARS-CoVでのチャレンジの二日後のもの。図5に示すように、H&Eおよび好酸球主要塩基性タンパク質の免疫組織化学染色を実施した。H&Eカラムは左側、Eos MBPカラムは右側である。正常マウス(ワクチンも生ウイルスもない)およびPBS(ワクチンなし)または生SARS-CoVを投与した後にSARS-CoVを投与したマウスの切片を示す。中段および下段の図に示すように、SARS-CoVに暴露すると炎症性浸潤および気管支内腔への残屑の蓄積が誘発されるが、全群の好酸球は正常範囲内にとどまる。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035421.g006

ワクチン接種動物の異なる群は、病理の重症度および炎症性浸潤における好酸球の同様の傾向を示した・しかし、高用量のDIVとBPV製剤は好酸球の浸潤が大きい傾向があった。

マウスとワクチンの特異性(実験3)。

実験3はワクチン及びマウス系統特異性を評価するために行った。使用したSARS‐CoVワクチンはミョウバンを伴うまたは伴わないDIワクチン(DIV)およびミョウバンを含むbp不活化ワクチン(BPV)であった。マウス系統の特異性については、Balb/cマウスを実験間の一貫性のために含めた;C57BL/6マウスにはBalb/cマウスと同じワクチンおよび用量を投与して比較したが、C57BL/6マウスはBalb/cマウス[37]–[39]と同様にTh2免疫反応の偏りを示さない。PBSおよび生ウイルス対照を再び含め、三価2010-11処方インフルエンザワクチンを成分当たり12μgの用量で与えて、ワクチン特異性を評価した。

中和抗体価を図7Aに示す。DIワクチンの最高用量に対する幾何平均力価は、Balb/cマウスのワクチン群ではC57BL/6マウスよりも高かったが、アジュバントを添加していないDIワクチン群のみが有意に高かった(p=0.008、Mann Whitney U)。BPVおよび生ウイルス投与後の血清抗体反応は2つのマウス系統で類似していた。チャレンジ後、平均肺ウイルス力価は、両方のマウス系統(図7B)のPBSコントロールチャレンジされたマウスについて同様であった(106.7-7.3 TCID50/g肺)。ワクチンまたは生ウイルスのいずれかを投与されたBalb/cマウス群のいずれも、攻撃後にウイルスを産生しなかったが、ミョウバンなしのDIVおよびミョウバン付きのBPVを投与されたC57BL/6マウスにおいて一部のウイルスが検出された(C57BL/6対Balb/c、p=0.004、Mann Whitney U)。

図7;マウスおよびワクチン特異性、実験3。

各ワクチン投与群の血清中和(ネウト)抗体および肺ウイルス力価。A.各マウス系統(Balb/cまたはC57BL/6)の各ワクチン投与群について、幾何平均血清抗体価および56日目の平均(S.E。)の標準誤差。各マウス系統の各ワクチン投与群に対して、第0日および第28日に、各群のマウスに0.1 mlのワクチンを筋肉内投与した。///B.第58日に、肺における幾何平均ウイルス力価(log10TCID50/g)および平均の標準誤差(S.E。)。1群7~8匹のマウス。ワクチン:二重不活化全ウイルス(DIV)、βプロピオラクトン不活化全ウイルス(BPV)、ミョウバン(+Aキー)。分析:Alum無しの最高DIV用量に対するA.GMTは、Balb/cに対しC57BL/6p=より大きかった。008ですが、ミョウバンp>には適用されません。05.BPVワクチンと生ウイルスのGMTは2株のp>で異ならなかった。05.B.PBS対照マウスのGMTはp>に差はなかった。05.ミョウバンなしのDIVおよびC57BL/6のミョウバンがBalb/c p=より大きいBPVのGMT。004だ。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035421.g007

チャレンジ2日後の平均肺病変スコアは全群で同様であり、中等度から重度の細胞浸潤(図8A)を示した(それぞれp>0.05、Amova)。しかし、好酸球スコアは群間で有意に異なり(p<0.001、分散分析)、非ワクチン群のスコアは両マウス系統のワクチン群より有意に低かった(比較可能な全群比較でp<0.001、TukeyのHSD)。ワクチン群の好酸球スコアは両マウス系統間で差がなかった(p>0.05,t検定)(図8B)。異なるワクチンおよびマウス系統群の顕微鏡写真を図9に示す。両方のマウス系統のワクチンは、MBP染色切片で示されるように、多数の好酸球を含む有意な細胞浸潤を示し、病理学の過敏性成分と一致する所見であった。以前のインフルエンザワクチンはチャレンジ後の肺病変に好酸球浸潤を誘導しなかった。

図8;マウスおよびワクチン特異性、実験3。

SARS-CoV投与の二日後の各マウス系統(Balb/cまたはC57BL/6)について、各ワクチン投与群の平均肺細胞浸潤/病変病理および浸潤物中の好酸球の割合。各ワクチン投与群の平均病変スコアおよび平均の標準誤差(S.E。)。スコアは1群あたり7~8匹のマウスのスコアの平均である。スコア0-明確な病理所見なし、1-軽度の細気管支周囲および血管周囲細胞浸潤、2-中等度の細気管支周囲および血管周囲細胞浸潤、3-肺胞壁の肥厚を伴う重度の細気管支周囲および血管周囲細胞浸潤、肺胞浸潤および細気管支上皮細胞壊死および内腔の残屑。各マウス肺について10から20の顕微鏡視野をスコア化した。B.各ワクチン投与群の浸潤細胞の割合としての好酸球の平均スコアと平均(S.E。)の標準誤差。スコアは1群あたり7~8匹のマウスのスコアの平均である。スコアリング:0-<細胞の5%、1-5–10%、2-10–20%、3->20%のセル。各マウス肺について10から20の顕微鏡視野をスコア化した。解析:A.平均病変スコアはp>。05.B.平均好酸球スコアはp<。001.Balb/cおよびC57BL/6p<.すべての比較で001。Balb/cおよびC57BL/6pについて差がない同一群の平均好酸球スコア>について、非ワクチン群よりも大きなワクチン群の平均スコア。05。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035421.g008


SARS-CoV投与の二日後の各マウス系統(Balb/cまたはC57BL/6)について、各ワクチン投与群の平均肺細胞浸潤/病変病理および浸潤物中の好酸球の割合。各ワクチン投与群の平均病変スコアおよび平均の標準誤差(S.E。)。スコアは1群あたり7~8匹のマウスのスコアの平均である。スコア0-明確な病理所見なし、1-軽度の細気管支周囲および血管周囲細胞浸潤、2-中等度の細気管支周囲および血管周囲細胞浸潤、3-肺胞壁の肥厚を伴う重度の細気管支周囲および血管周囲細胞浸潤、肺胞浸潤および細気管支上皮細胞壊死および内腔の残屑。各マウス肺について10から20の顕微鏡視野をスコア化した。B.各ワクチン投与群の浸潤細胞の割合としての好酸球の平均スコアと平均(S.E。)の標準誤差。スコアは1群あたり7~8匹のマウスのスコアの平均である。スコアリング:0-<細胞の5%、1-5–10%、2-10–20%、3->20%のセル。各マウス肺について10から20の顕微鏡視野をスコア化した。解析:A.平均病変スコアはp>。05.B.平均好酸球スコアはp<。001.Balb/cおよびC57BL/6p<.すべての比較で001。Balb/cおよびC57BL/6pについて差がない同一群の平均好酸球スコア>について、非ワクチン群よりも大きなワクチン群の平均スコア。05。

図9;肺組織の顕微鏡写真。

以前にSARS-CoVワクチンを投与されたBalb/cおよびC57BL/6マウスのチャレンジ2日後の肺組織の代表的顕微鏡写真。肺切片は、H&E(ピンクとブルーの顕微鏡写真)または好酸球主要塩基性蛋白質(青色と茶色の顕微鏡写真)に対する免疫組織化学染色により別々に染色した。Balb/cマウス肺切片は左欄にあり、C57BL/6は右欄にある;上の4つのパネルには二重不活化全ウイルスワクチンがあり、下の4つのパネルにはβプロピオラクトン不活化全ウイルスワクチンを投与したマウス由来のワクチンがある。観察された病理学的変化(炎症性浸潤)はBalb/cおよびC57BL/6において同様であり、好酸球は両群において顕著である。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035421.g009

ディスカッション

SARSの出現とその重症度および死亡リスクの迅速な同定は、主要発生部位および国際レベルでの管理のための迅速な動員を促した。この反応の一部は、制御に使用する可能性のあるワクチンの開発に向けられたものであり、その可能性は原因病原体である新しいコロナウイルス [8]~[9] の迅速な同定によって促進された。感染制御の原則を適用することにより、流行は抑制されたが、自然に再出現したり、意図的に放出されたりすることへの懸念から、必要に応じて効果的なワクチンを準備し使用するために必要な知識と能力を得るために、ワクチン開発努力の継続が支持された。この目的のため、国立アレルギー感染症研究所は、ヒトでの使用の可能性を評価するためのワクチンの調製を支援した。この努力は、ミョウバンをアジュバントとした全ウイルスワクチンアジュバントを与え、感染性SARS‐CoV[14]で攻撃したフェレットおよびカニクイザルにおける免疫病原型肺疾患の最初の前臨床試験での発生によって妨げられた。その肺疾患は、肺切片に好酸球を伴うTh2型免疫病理学的特徴を示し、不活化RSVワクチンを投与され、続いて自然発生のRSV[32]-[33]に感染した幼児におけるTh2型免疫病理反応の記述を想起させる過敏性を示唆した。これらの小児のほとんどは感染症を伴う重度の疾患を経験しており、入院の頻度が高かった;二人の子供がこの感染症で死亡した[33]、[40]、[41]。その経験からの結論は明らかだった;RSV肺疾患は以前のワクチン接種により増強された。ヒトの経験を模倣すると考えられる動物モデルにおけるその後の研究は、RSV不活化ワクチンが、主にTh2細胞のCD4+Tリンパ球応答の増加および肺組織における免疫複合体沈着の発生を誘導することを示す[32]、[42]、

RSVの経験に加えて、SARS-CoVワクチンを接種した人の間での不適切な反応に対する懸念は、コロナウイルス感染の経験およびコロナウイルスワクチンを早期に接種した感染動物の間で疾患が増強した動物の疾患から生じる[31]。ネコ感染性腹膜炎コロナウイルス[45]は、マクロファージにおける抗体媒介性のウイルス取込み亢進のよく知られた例であり、マクロファージは播種してウイルス量を増加させ、疾患の増大[31]をもたらす(FIPV)。補体活性化を伴う抗原抗体複合体の形成は、その感染症や動物のコロナウイルス感染症でも起こりうる。このように、ヒトへのSARS‐CoVワクチン投与の安全性に対する懸念は、ワクチン開発における初期の懸念となった。

ヒトを対象としたワクチンの試験地として、複数のワクチン候補について安全性と有効性の評価を依頼し、承認を得ました。著者らが調製した二つの全コロナウイルスワクチン、一つのrDNA発現S蛋白質ワクチンおよびVLPワクチンを、SARS‐CoV[47]、[46]のBalb/cマウスモデルで評価した。Haagmansらがフェレットおよび非ヒト霊長類について報告したように、不活化ウイルスワクチンでワクチン接種したマウスにチャレンジした場合の肺の免疫病理学的発生の懸念は、SARS VLPワクチンでワクチン接種したマウスにチャレンジした後に認められた[20]。この知見は、ここで報告した実験でも再現されており、二重不活化全ウイルスワクチン(DIV)およびrDNA Sタンパク質ワクチン(スケマティクビュー)をさまざまな用量で接種したマウスでもみられたが、Sタンパク質ワクチンを接種した動物では全ウイルスワクチンを接種した動物に比べて免疫病理学的反応が低下しているようであった。その後の実験で、これらの知見が確認され、Haagmansらによって利用されたワクチンがマウスの免疫病理学を誘導することも示された。このように、評価された4つのワクチンすべてが免疫病理学を誘導した;しかし、4匹すべてが、対照の攻撃動物と比較した場合、中和抗体および感染に対する防御も誘導した。

本研究の全ての実験における免疫病理学は、感染性ウイルスを投与した2日後にマウスの肺に検出可能なウイルスが存在しない場合に生じた。2つの実験において、その後、生ウイルスで攻撃された生ウイルス群を含めた。これらの曝露動物も、チャレンジ後に同様の組織病理学的変化を示したが、2日目には肺に感染性ウイルスは検出されなかった;しかしながら、後者の場合、浸潤物はワクチン接種した誘発動物に見られる好酸球成分を含まないほぼ100%の単球およびリンパ球であった。チャレンジ接種の影響を評価するための別の試験では、マウスに不活化した全SARS-CoVの108TCID50でINチャレンジを行った。これらの動物の肺には、組織病理学的損傷がごくわずかであるか、または認められなかった(表示されないデータ)。これらの知見は、ウイルス複製が、より早期に生きたCoVを与えられた動物を含む、おそらくチャレンジ後早期に生じ、免疫病理学を含む病理学の発達に必要であることを示唆する。感染は一過性で、抗原投与後2日で検出限界以下になったか、ウイルス試験前に肺ホモジネート中で中和されたと考えられる。それにもかかわらず、Th2型免疫病理パターンは、より早期に不活化ワクチンを投与された動物においてのみ認められた。

これらの実験の過程で、SARSヌクレオカプシド蛋白質遺伝子[18]を含むベネズエラウマ脳炎(VEE)ベクターを投与したBalb/cマウスをSARS‐CoVチャレンジさせたところ、顕著な好酸球を伴う同様の免疫病理型反応を示す報告が現れた。これらの攻撃動物は、ワクチン未接種動物と同様の感染症およびTh2型免疫病理を示した。S遺伝子のみを含むVEEベクターを用いた同様の実験は、感染に対する防御を示したが、免疫病理は示さなかった。最近、このグループは、著者らの実験で使用したのと同じ二重不活化全ウイルスワクチンを接種したBalb/cマウスにおけるSARS‐CoVチャレンジ後の顕著な好酸球浸潤を伴う免疫病理を報告した[28]。これらのSARS-CoVワクチン接種後の免疫病理学的反応は、ワクチン中のヌクレオカプシドタンパク質 (N) の存在に起因すると考えられている。

別の報告では、各SARS‐CoV構造蛋白質(N、S、膜、エンベロープ)でBalb/cマウスを免疫するためのベクターワクチンとしてワクシニアを使用し、その後SARS‐CoV[21]でチャレンジした。ウイルス感染はチャレンジ後全群に存在したが、Sベクターワクチン群では減少した。病理組織学的スコアは、N含有ベクター群で高く、S含有群と溶媒対照群で低かった。好酸球浸潤およびIL‐5はNワクチン群で増加したが、IL‐5のみはSワクチン群で増加した。

我々の研究では、Th2型の免疫病理学がSタンパク質ワクチンによって誘導されたことを確実にするために、より大きな免疫応答がワクチンのより高い用量から得られ、感染に対するより大きな防御を誘導し、免疫病理学を減少または予防することを期待して、我々の実験2は免疫化のために9μgまでのSタンパク質を使用した。血清抗体価の増加が誘導され、ほとんどの動物でチャレンジ2日後にウイルスは検出されなかったが、チャレンジ後にTh2型免疫病理が生じ、DI全ウイルスワクチン接種後に初期に見られた免疫病理が再び見られた。この実験には、最初にTh2型免疫病理がみられたフェレットおよびヒト以外の霊長類で以前に試験された全ウイルスワクチンも含まれた。このワクチンであるBPVは、DI全ウイルスワクチン(DIV)と同様に、抗体反応、感染に対する防御、および攻撃後の免疫病理の発生のパターンを示した。

特異性を評価するために最終実験を行った。Balb/cマウスを、Balb/cマウスで生じることが知られているTh2応答バイアスを示さないC57BL/6マウスと比較した。同じ実験におけるC57BL/6マウスは、Balb/cマウスで見られたものと同様の攻撃に関する結果を示した。以前にインフルエンザワクチンを投与された動物のチャレンジは感染し、以前にPBSを投与された動物と同様の組織病理学的損傷を示した;どちらの群もSARS‐CoVワクチンを投与した動物に見られる好酸球浸潤を示さなかった。

これらの様々な実験において、ミョウバンをアジュバントとして使用し、このアジュバントは免疫応答に対するTh2型バイアスを促進することが知られている[48]。しかし、ワクチン接種を受けた誘発動物にみられる免疫病理学的所見は、ミョウバンを含まないワクチンを接種した動物にもみられた。Th1型反応に対するバイアスを誘導するアジュバントが免疫病理学を保護し予防するかどうかを決定するために、DI PBS懸濁ワクチンをTh1型アジュバントであるフロイント完全アジュバントでアジュバントする実験を開始した。しかし、この実験は、2008年9月にハリケーン・アイクがテキサス州ガルベストンに洪水を起こして中止された。ハムスターを用いたSARS-CoV全ウイルスワクチンとグラクソ・スミスクライン(GSK)アジュバントASO1の併用および非併用の実験が報告されている[25]。このアジュバントはTh1型免疫応答[49]を誘導すると考えられる。著者らは、アジュバントなしのワクチン投与群を含め、チャレンジ後の動物に肺の免疫病理学的所見は認められなかったことを示している;しかし、ハムスターモデルがTh2型免疫病理を発症するかどうかは不明である。最後に、動物モデル系でのワクチンに関する他の多くの研究が報告されているが、抗原投与後の免疫病理学的所見の有無は報告されていない。

惹起後の免疫病理学的評価を示した動物モデル(現在のレポートを含む)におけるSARS-CoVワクチン評価の要約を表2に示すが、前述のように、Sタンパク質を含有するすべてのワクチンは感染防御を誘導したが、VEEおよびNタンパク質遺伝子のみを含有するワクシニア・ベクターを用いた試験では誘導されなかった。また、免疫病理学的評価が報告されたときには、GSK全ウイルスワクチンを接種したハムスターを用いた試験を除いて、ワクチン接種したすべての動物のチャレンジ後にTh2型免疫病理学的所見が認められたことが示されている。このように、ホルマリンまたはβ‐プロピオラクトンで不活化したかどうか、ミョウバンアジュバントなしで著者らが投与したかどうかにかかわらず、不活化全ウイルスワクチンは、チャレンジ後の肺でTh2型免疫病理学的を示した。示されているように、2つの報告は、免疫病理学をワクチン中のNタンパク質の存在に帰した;しかし、S蛋白質ワクチンのみを投与した動物でも同じ免疫病理学的反応を認めたが、その強度はより低かった。このように、ミョウバンアジュバントを伴うまたは伴わない四つの異なるタイプのSARS‐CoVワクチンを持つ二つの異なる近交系マウス系統を含む四つの動物モデル(ハムスターではない)のうち三つで、ワクチン接種動物の攻撃に対するTh2型免疫病理反応が起こった。マウス、フェレットおよびヒト以外の霊長類においてこの結果を誘導しない不活化ワクチン調製物は報告されていない。

表2;SARSコロナウイルスワクチンを用いた動物モデル研究における報告された防御および免疫病理学の要約。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035421.t002

この併用経験は、ヒトにおけるSARS-CoVワクチンを用いた試験に懸念を与える。SARSコロナウイルスのワクチンを用いた臨床試験が実施され、抗体反応を誘発し、「安全な」[29]、[30]と報告されている。しかし、安全性の証拠は観察期間が短い。この報告から生じる懸念は、SARSのワクチン開発の基礎となる感染性SARS-CoVへの曝露によりワクチン接種を受けた個人に生じる免疫病理学的反応に関するものであり、さらに、SARS-CoVの抗原変異体に対する有効性および安全性、ならびに他のコロナウイルス、特に2型コロナウイルスに曝露されたワクチン接種を受けた個人の安全性に関するものである。VLP SARSワクチンはマウス肝炎ウイルスのN蛋白質を含んでいた。///Bollesらは、マウスにおける免疫病理が攻撃後の異種Gp2b CoVワクチン[25]で起こることを報告した。この懸念は、Nタンパク質が免疫病理学的反応を引き起こす主要な抗原であるという提案から生じる。

不活化RSVワクチンを投与され、その後、Th2型免疫病理学的反応に起因すると考えられるRSVに感染した乳児の呼吸器疾患の重症度が十分に立証されていること、およびRSVワクチンに対する免疫病理学的反応の多くの成分を記述し、解明したBalb/cマウスモデルにおける多数の研究のため、Balb/cマウスにおけるSARS-CoVワクチン評価との類似性は、ヒトにおけるSARS-CoVワクチンの臨床ワクチン試験に対する注意を支持する。興味深いのは、感染後のTh2免疫病理反応の発生に対するワクチン誘導機構を解明するための代替モデルを提供するC57BL/6マウスおよびフェレットおよび非ヒト霊長類における同様の発生である。示されているように、強力な動物モデルの証拠は、SARS-CoVベクターワクチンによるNタンパク質の発現が感作を誘発し、感染を伴うTh2型免疫病理学につながることを示している。著者らの結果とは対照的に、これらの研究は、S蛋白質に対するベクターワクチンを与えられたマウスの攻撃に関するTh2型免疫病理学の明確な証拠を見出さなかった。rDNA産生S蛋白質で免疫した動物における著者らの研究におけるTh‐2型病理の所見は明白である。これに関連して、ネコにおけるFIPVおよびマウスにおけるRSVを用いた動物モデル研究は、ウイルス表面タンパク質が、感染による免疫病理学のための不活化ワクチンの感作タンパク質であり得ることを示した[32]、[45]。このことは、Sタンパク質をベクター形式で提示すると、感作が起こらないように異なる方法で免疫応答が誘導されることを示唆している。

謝辞

我々は、研究の調整及び原稿の準備に協力してくれたI.Darlene Kirk,CCRPに感謝する。MBP抗体は、メイヨークリニックアリゾナのDr.JamieとDr.Nancy Leeの研究室から提供された;メールアドレス; jjlee@mayo.edu

寄稿者

実験計画:RBC CJP C-TT。実験実施:C-TT ES NI-Y PCN TG。データ解析:RLA RBC C-TT。提供試薬/材料/分析ツール:RBC C-TT RLA ES。論文執筆:RBC C-TTES。

参考資料

1、世界保健機関ウェブサイト(2003)利用可能:http://www.who.int/csr/media/sars_wha.pdf。2012年4月2日重症急性呼吸器症候群(SARS):発生状況と当面の教訓;新しい病気を明らかにすることです。CSR/WHO、ジュネーブ。2003年5月20日です。

2、Tsang KW,Ho PL,Ooi CG,Yee WK,Wang Tら(2003)香港における重症急性呼吸器症候群症例のクラスター。N Engl J Med348:1953–66。

3、Poutanen SM,Low D,Henry B,Finkelstein S,Rose D,et al.(2003)カナダにおける重症急性呼吸器症候群の同定。N Engl J Med348:1953–66。

4、世界保健機関ホームページ世界保健機関ホームページhttp://www.who.int/csr/sars/country/2003_04_04/en/index.html。20044月21日アクセス。

5、Lee N,Hui D,Wu A,Chan P,Cameron P,et al.(2003)香港における重症急性呼吸器症候群の大発生。N Engl J Med348:1986–94。

6、Fowler RA、Lapinsky SE、Hallett D、Detsky AS、Sibbald WJら(2003)重症急性呼吸器症候群の重症患者。自工会290:367-80。

7、Peiris JSM,Yuen KY,Osterhaus ADME,Stohr K(2003)重症急性呼吸器症候群。N Engl J Med349:2431–41。

8、Ksiazek TG,Erdman D,Goldsmith CS,Zaki SR,Peret T,et al.(2003)重症急性呼吸器症候群に関連する新規コロナウイルス。N Engl J Med348:1953–66。

9、Drosten C,Gunther S,Preiser W,van der WS,Brodt HR,et al.(2003)重症急性呼吸器症候群患者における新規コロナウイルスの同定。N Engl J Med348:1967–76。

10、Li W,Shi Z,Yu M,Ren W,Smith C,et al.(2005)コウモリはSARS様コロナウイルスの天然の保有宿主である。理学310:676–9。

11、世界保健機関ウェブサイト(2003)重症急性呼吸器症候群(SARS)のサーベイランスのための症例定義。ジュネーブ、スイス:世界保健機関。利用可能:www.who.int/csr/sars/casedefinition/en/。4月2日2012年。

12、Centers for Disease Control and PreventionのWebサイト(2003)米国の重症急性呼吸器症候群(SARS)の暫定的な症例定義を更新。アトランタ:米疾病管理センター。使用可能

13、Kusters IC、Matthews J、Saluzzo JF(2009)新興ウイルス感染症に対するワクチンの製造-SARSプロトタイプワクチンの開発に関連する特定の問題。著者:Barrett ADT,Stanberry LR,editors。生体防御および新興および顧みられない疾患に対するワクチン。エルゼビア。147ページ~156ページ。

14、Haagmans BL,Boudet F,Kuiken T,deLang A,Martina BE,et al.(2005)不活化SARSコロナウイルスワクチンにより誘導される防御免疫。要約S12-1コロラド州コロラドスプリングスで開催されたX International Nidovirus Symposiumで発表された。

15、RH,Zakhartchouk AN,Petric M,Lawrence DJ,Mok CP,et al.(2006)SARSコロナウイルスにチャレンジしたマウスにおける二つの重症急性呼吸器症候群(SARS)ワクチン候補の比較評価を参照。J Gen Virol87:641–650。

16、Spruth M、Kistner O、Savidis-Dacho H、Hitter E、Crowe Bら(2006)二重不活化された全ウイルス候補SARSコロナウイルス・ワクチンは、中和および防御抗体応答を刺激する。ワクチン24:652–661。

17、Zhou Z,Post P,Chubet R,Holtz K,McPherson C,et al.(2006)組換えバキュロウイルス発現S糖蛋白質ワクチンはマウスにおいてSARS関連コロナウイルス(SARS-CoV)中和抗体の高力価を誘発する。ワクチン24:3624–3631。

18、Deming D、Sheahan T、Heise M、Yount B、Davis Nら(2006)は、流行性および人畜共通スパイク変異体を有する組換え型SARS-CoVで攻撃された老化マウスにおけるワクチンの有効性を示した。PLoS Medicine3:2359–2375。

19、Enjuanes L,DeDiego ML,Alvarez E,Deming D,Sheahan T,et al.(2008)重症急性呼吸器症候群コロナウイルス誘発性疾患を予防するワクチン。Vaccine Research133:45–62。

20、Lokugamage KG、Yoshikawa-Iwata N、Ito N、Watts DM、Wyde PR,et al.(2008)重症急性呼吸器症候群コロナウイルス(スコフ)Sタンパク質を担持したキメラコロナウイルス様粒子は、マウスをSCoVワクチン26:808–797による攻撃から保護する。

21、安井F、甲斐C、北畠M、井上S、米田Mら(2008)、重症急性呼吸器症候群(SARS)関連コロナウイルス(SARS-CoV)ヌクレオカプシド蛋白による事前免疫は、SARS-CoV.J Immunol181:6337–6348に感染したマウスにおいて重症肺炎を引き起こす。

22、RH,Petric M,Lawrence DJ,Mok CPY,Rowe T,et al.(2008)Severe acute respiratory syndrome vaccine efficacy in ferrets:all killed virus and adenovirus-vectored vaccumentsを参照。J Gen Virol89:2136–2146。

23、Lamirande EW,DeDiego ML,Roberts A,Jackson JP,Alvarez E,et al.(2008)生弱毒重症急性呼吸器症候群コロナウイルスは、ゴールデンシリアハムスターにおいて免疫原性で有効である。J Virol82:7221–7224。

24、Lu B,Huang Y,Huang L,Li B,Zheng Z,et al.(2010)マウスにおける重症急性呼吸器症候群コロナウイルスのウイルス様粒子を用いた粘膜および全身免疫化の効果。免疫学254:130–261。

25、Roberts A,Lamirande EW,Vogel L,Baras B,Goossens G,et al.(2010)β-プロピオラクトン不活化全ウイルスSARS-CoVワクチンのマウス及びハムスターにおける免疫原性及び保護効果。ウイルス免疫23:509–519。

26、Du L、Zhao G、Chan CCS、Li L、He Yら(2010)SARS CoV Sタンパク質の210量体CHO発現受容体結合ドメインは、強力な免疫応答および防御免疫を誘導する。ウイルス免疫23:211–219。

27、Liu YV、Massare MJ、Barnard DL、Kort T、Nathan Mら(2011)キメラ重症急性呼吸器症候群コロナウイルス(SARS CoV)S糖タンパク質およびインフルエンザマトリックス1は、SARS-CoVワクチン29:6613–6606による攻撃からマウスを保護するウイルス様粒子(VLP)を効率的に形成する。

28、Bolles M,Deming D,Long K,Agnihothram S,Whitmore,et al.(2011)二重不活化重症急性呼吸器症候群コロナウイルスワクチンは、マウスにおいて不完全な保護を提供し、チャレンジ時に好酸球性炎症性肺反応の増加を誘導する。J Virol85:12201–12215。

29、Perlman S,Dandekar AA(2005)コロナウイルス感染の免疫病原性:SARSへの影響Nature Rev Immunol5:917–927。

30、Martin JE、Louder MK、Holman LA、Gordon IJ、Enama MEら(2008)SARS DNAワクチンは、第I相臨床試験において、健常成人において中和抗体および細胞性免疫応答を誘導する。ワクチン26:6338–6343。

31、Perlman S,Dandekar AA(2005)コロナウイルス感染の免疫病原性:SARSへの影響Nature Rev Immunol5:917–927。

32、CastilowEM,Olson MR,VargaSM(2007)RSウイルス(RSV)ワクチンで増強される疾患の理解。Immunol Res39:225–239。

33、ヒトRSウイルス病因におけるコリンズPL,グラハムBS(2008)ウイルスおよび宿主因子。J Virol82:2040–2055。

34、Tseng CT,Huang C,Newman P,Wang N,Narayanan K,et al.(2007)Severe acute respiratory syndrome coronavirus infection of mice transgenic for the human Angiotensin-converting enzyme2virus receptor。J Virol81:1162–1173。

35、Yoshikawa N,Yoshikawa T,Hill T,Huang C,Watts DM,et al.(2009)ヒトアンジオテンシン変換酵素2.J Virol83:5465–5451を発現する感受性および抵抗性トランスジェニックマウスにおける重症急性呼吸器症候群コロナウイルス感染のウイルス学的および免疫学的転帰の差異。

36、Protheroe C,Woodruff SA,DePetris G,Mukkada V,Ochkur SI,et al.(2009)好酸球性食道炎患者の粘膜生検を評価するための新規組織学的スコアリングシステム。Clin Gastroenterol Hepatol2009 7:749–55。

37、Hsieh C‐S,Macatonia SE,O'Garra A,Murphy KM(1995)T細胞遺伝的背景はin vitroでのデフォルトTヘルパー表現型発達を決定する。J Exp Med181:713–721。

38、Gorham JD、Guler ML、Steen RG、Mackey AJ、Daly MJら(1996)ヘルパーT1/ヘルパーT2型応答の発生を制御するマウス遺伝子座の遺伝的マッピング。Proc Natl Acad Sci U S A93:12467–12472。

39、Launois P,Maillard I,Pingel S,Gwihart KG,Xenarios I,et al.(1997)は、Vβ4Vα8CD4`+́T細胞によって迅速に産生されたIL‐4が、BALB/cマウスにおけるTh2発生とLeishmania majorへの感受性を指示する。免疫6:541~549。

40、Kapikian AZ,Mitchell RH,Chanock RM,Shvedoff RA,Stewart CE(1969)RSウイルス(RS)ワクチンに対する臨床反応性の変化に関する疫学的研究。Am J Epidemiol89:405–21。

41、Kim HW,Canchola JG,Brandt CD,Pyles G,Chanock RM,et al.(1969)抗原不活化ワクチンの前投与にもかかわらず、乳児のRSウイルス疾患。Am J Epidemiol89:422–34。

42、先にホルマリン不活化ウイルスで免疫したBALB/cマウスにおけるWaris ME,Tsou C,Erdman DD,Zaki SR,Anderson LJ(1996)呼吸器合胞体ウイルス感染は、優勢なTh2様サイトカインパターンを伴う肺炎症反応の増強を誘導する。J Virol70:2852–60。

43、Polack FP,Teng MN,Collins PL,Prince GA,Exner M,et al.(2002)呼吸器合胞体ウイルス疾患の増強における免疫複合体の役割。J Exp Med196:859–65。

44、Power UF、Huss T、Michaud V、Plotnicky-Gilquin H、Bonnefoy J-Yら(2001)は、ホルマリンで不活化したRSVまたはBBG2Naで免疫したマウスにRSウイルス(RSV)を投与した後、肺組織の病理組織学的所見およびケモカイン遺伝子発現を鑑別した。J Virol75:12421–30。

45、Weiss RC,Scott FW(1981)ネコ感染性腹膜炎における抗体媒介疾患増強:デング出血熱との比較。Comp Immunol MicrobiolはDis4:175–89に感染する。

46、Wentworth DE、Gillim-Ross L、Espina N、Bernard KA(2004)SARSコロナウイルスに感受性のあるマウス。エメグ感染Dis10:1293–96。

47、Subbarao K,McAuliffe J,Vogel L,Fahle G,Fischer S,et al.(2004)以前の感染および中和抗体の受動的移行はマウスの気道における重症急性呼吸器症候群コロナウイルスの複製を妨げる。J Virol78:3572–77。

48、Jordan MB,Mills DM,Kappler J,Marrack P,Cambier JC(2004)ミョウバン誘発骨髄細胞集団を介するB細胞免疫応答の促進。理学304:1808–10。

49、ワクチンにおけるGarcon N,Chomez P,Van Mechelen M(2007)GlaxoSmithKline Adjuvant Systems:概念、達成および展望。専門家ワクチン接種6:723~9。

この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか?