改良された COVID-19 ワクチンは、実験モデルでオミクロンに対して有望であることを示しています

Study: Dual spike and nucleocapsid mRNA vaccination confer protection against SARS-CoV-2 Omicron and Delta variants in preclinical models. Image Credit: Orpheus FX / Shutterstock


ジャーナル Science Translational Medicine に掲載された最近の研究で、米国の研究者は、メッセンジャー リボ核酸 (mRNA) プラットフォームで 2 価コロナウイルス病 2019 (COVID-19) ワクチンを設計しました。

この mRNA-脂質ナノ粒子 (LNP) ワクチンは、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス 2 (SARS-CoV-2) の祖先株である武漢-Hu1 の全長ヌクレオキャプシド (N) タンパク質をコードしていました。 彼らは、懸念されるすべての SARS-CoV-2 バリアント (VOC) に対して単独で、および現在臨床的に使用されているスパイク (S) タンパク質に基づく mRNA ベースのワクチンと組み合わせて、マウスおよびハムスター モデルでその免疫原性と有効性を評価しました。

研究: 二重スパイクおよびヌクレオキャプシド mRNA ワクチン接種は、前臨床モデルで SARS-CoV-2 Omicron および Delta バリアントに対する保護を付与します。 画像クレジット: Orpheus FX / Shutterstock

バックグラウンド

SARS-CoV-2 感染に対抗するすべての COVID-19 ワクチンは、強力な中和抗体 (nAb) 応答を誘発するために、SARS-CoV-2 S タンパク質またはその受容体結合ドメイン (RBD) を標的としています。 したがって、研究者らは、より保存されたSARS-CoV-2タンパク質または多価ワクチンを標的とするワクチンが、新しく出現した高度に変異したSARS-CoV-2バリアントに対してより広範な保護を提供するという仮説を立てました。 SARS-CoV-2 N タンパク質は、高度に保存された強力な免疫原であり、強力な T 細胞応答を引き起こすことが示されているため、次世代ワクチンへの組み込みの理想的な候補となっています。

研究について

本研究では、研究者は、BALB/c マウスにおける mRNA-N ワクチン製剤の免疫原性を評価しました。 彼らは、それぞれ7匹のマウスで2つのグループを作成し、0週目(プライム)と3週目(ブースター)にリン酸緩衝生理食塩水(PBS)(モック)または1μgのm-RNA Nワクチンを筋肉内(IM)でワクチン接種しました。 一次ワクチン接種の後、チームは抗体分析のために血清サンプルを収集しました。 ブースターワクチン接種後、彼らはさらなる免疫学的分析のためにマウスを安楽死させました。

チームは、フローサイトメトリーによって脾細胞の T 細胞応答を調べました。 同様に、彼らは脾細胞の細胞内サイトカイン染色 (ICS) によって N 特異的 T 細胞応答を測定しました。 さらに、インターフェロン-ガンマ (IFN-γ) 酵素結合免疫吸着スポット (ELISPOT) アッセイを実施して、mRNA-N ワクチン誘発 T 細胞応答を評価しました。

さらに、研究者らは、酵素結合免疫吸着アッセイ (ELISA) を使用して、N 特異的結合免疫グロブリン G (IgG) の抗体力価を決定しました。 チームは、シリアのハムスターで SARS-CoV-2 Delta VOC に対して同様のワクチン評価を行いました。

調査結果

mRNA-N は免疫原性が高かったが、SARS-CoV-2 感染は中程度にしか制御されなかった。 ただし、mRNA-S+N の組み合わせワクチン接種は、mRNA-S 単独よりも感染マウスの肺の SARS-CoV-2 Delta および Omicron VOC をより強力に制御し、両方のバリアントに対する追加の保護を提供して、上気道のウイルス量を減少させました。トラクト (URT)。

デュアル スパイクおよびヌクレオキャプシド mRNA ワクチン接種は、前臨床モデルで SARS-CoV-2 Omicron および Delta バリアントに対する保護を付与しますデュアル スパイクおよびヌクレオキャプシド mRNA ワクチン接種は、前臨床モデルで SARS-CoV-2 Omicron および Delta バリアントに対する保護を付与します

この研究は、SARS-CoV-2 バリアントに対する mRNA-S+N ワクチンによる防御に T 細胞が関与していることを示唆するかなりの証拠を提供しました。 たとえば、mRNA-N 単独では、中和抗体の非存在下で、SARS-CoV-2 株と Delta 株の両方に対して適度な保護が誘導されました。 同様に、in vivo 細胞枯渇分析の結果は、mRNA-S+N ワクチン誘導免疫保護における分化 8 (CD8+) T 細胞のクラスターの潜在的な関与を示唆しました。 著者らは、抗原特異的免疫分析を実施し、強化された S 特異的免疫を伴う N 特異的免疫の誘導が、二価 mRNA ワクチンがより活発な免疫応答を開始するのに役立つことを観察しました。

興味深いことに、mRNA S ベースのワクチンと混合ワクチン (mRNA-S+N) は同様の mRNA-S 用量を持っていましたが、S 特異的免疫を増強しました。 1 つの仮説は、mRNA-S+N ワクチンによるワクチン接種後に、N 抗原と S 抗原の間でクロスプライミング効果が発生したというものです。 また、mRNA-N 共免疫は、S 特異的免疫の発達を促進する免疫環境を誘導した可能性があります。 ただし、将来の研究では、抗原提示や先天性および炎症反応の刺激など、mRNA-S + Nワクチン接種後のすべてのイベントを調査する必要があります。

結論

この研究は、mRNA-LNPプラットフォームがテストされ、ヒトでの複数の臨床研究で好ましい安全性プロフィールァイルを示しているため、このアプローチはまだ出現していないSARS-CoV-2 VOCに対して急速に臨床的に実行可能になる可能性があることを強調しました. 以前の研究では、VOC 特異的配列を使用して COVID-19 ワクチンを設計する際の課題が実証されています。 現在の研究でテストされたワクチンは、武漢-Hu-1 由来の mRNA-N および mRNA-S アミノ酸配列を持っていました。 それでも、デルタとオミクロンの両方の VOC に対して強力な保護を引き出しました。これは模範的でした。 ヒト以外の霊長類 (NHP) で混合ワクチン アプローチをさらにテストすることで、その安全性と有効性を評価する機会が増えます。

SARS-CoV-2 VOC に感染したハムスターでは、mRNA-S+N ワクチンを組み合わせることで、肺で強力なウイルス制御が誘導されました。 ただし、その相加的な抗ウイルス効果は、UR​​T では減少するように見えました。 したがって、将来の研究では、異なるワクチンプラットフォームと免疫経路を含む異種ワクチン接種アプローチを調査する必要があります。 たとえば、IM、鼻腔内、および経口送達経路を使用して、URT の VOC に対する保護を改善するワクチン接種戦略です。

ジャーナルの参照:

デュアル スパイクおよびヌクレオキャプシド mRNA ワクチン接種は、前臨床モデルにおける SARS-CoV-2 Omicron および Delta バリアントに対する保護を付与します。アワダルカリーム アダム、ディオナ シャートン、グレース H. ラファエル、ヤン リュー、ニコラス C. ヘーゼル、ジャレン サン、リン スン、ペイ ヨン シ、ティアン ワン、デビッド H. ウォーカー、ジエ サン、ドリュー ワイスマン、スコット C. ウィーバー、ケネスS. Plante、Haitao Hu、Science Translational Medicine 2022、DOI: 10.1126/scitranslmed.abq1945、https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abq1945



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