多価エキソソームベースの COVID-19 ワクチンの有効性は?

に投稿された最近の研究では、 バイオRxiv* プレプリント サーバー、研究者は多価エキソソーム ベースのコロナウイルス病 2019 (COVID-19) ワクチンの有効性を評価しました。

バックグラウンド

COVID-19メッセンジャーリボ核酸（mRNA）ベースのワクチンの明らかな有用性にもかかわらず、研究は、おそらく懸念される新しいバリアント（VOC）に対する交差反応性の欠如のために、これらのワクチンが長期的な保護を提供しないことを実証しました. これにより、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス 2 (SARS-CoV-2) に対する長期的な保護を確保するために、定期的なブースター注射が必要になりました。

したがって、新しい COVID-19 ワクチン接種方法を作成する緊急の必要性があります。 オプションには、SARS-CoV-2 スパイク抗原 (ステルス^TM X-Spike、STX-S) を、SARS-CoV-2 ヌクレオキャプシド (STX-N) などのより保存された SARS-CoV-2 抗原と「ミックス アンド マッチ」戦略で組み合わせます。 この戦略は、体液性およびT細胞レベルで免疫応答を拡張し、ウイルスの現在および将来の形態に対する保護を強化します.

研究について

今回の研究では、研究者はエキソソームを使用して、エキソソーム膜を介して送達される 2 つの異なるウイルスタンパク質を含む「カクテル」タンパク質ベースのワクチン接種を開発しました。

レンチウイルス形質導入により、STX 細胞が生成され、フローサイトメトリーを使用して SARS-CoV-2 タンパク質の表面発現が評価されました。 Capricor のラボスケール精製法を利用して、STX エキソソームを改変 293F 細胞培養上清から分離しました。 透過型電子顕微鏡 (TEM) イメージングを使用して、STX エキソソームを評価しました。 さらに、酵素免疫測定法 (ELISA) を使用して、STX-N エキソソーム内の SARS-CoV-2 ヌクレオキャプシド (Ncap) 抗原および STX-S エキソソーム内の SARS-CoV-2 スパイク抗原の濃度を測定しました。

STX-N および STX-S エキソソームが免疫学的応答を生成する能力を確認するために、チームはスパイクおよびヌクレオキャプシド抗原を STX-N および STX-S エキソソームの 10 ng 製剤とともにマウスに注射しました。 エキソソーム送達の有効性を実証するために、Ncap またはスパイク組換えタンパク質のいずれかをアジュバントと結合させて送達しました。

次に、STX-N エキソソームと STX-S エキソソームを組み合わせることによって誘発される多価ワクチンの免疫反応を評価しました。 マウスは、2 回の筋肉内 (im) 注射を介して 3 つの異なる用量の STX-S+N を投与されました。 3 週間後、2 回目の im 注射であるブースト注射が投与されました。 この研究では、リン酸緩衝生理食塩水 (PBS) を陰性対照として使用しました。 STX-S+N ワクチンによる免疫の評価は、スパイクおよび Ncap に対して生成された抗体を定量化することによって実行されました。 さらに、抗原特異的 T 細胞応答を ELISpot で評価し、STX-S+N に対する T 細胞応答を評価しました。

結果

親の 293F 細胞と比較して、SARS-CoV-2 Ncap とスパイクの発現は、STX 細胞よりも 95% 以上多かった。 精製された STX-N および STX-S エキソソームの推定平均直径は、それぞれ 140.4 nm および 144.6 nm でした。 予想される多分散指数 (PDI) は 0.2 未満でした。

目に見える脂質二重層と特徴的なエキソソームのサイズと形状を持つナノ粒子が検出されました。 これらのナノ粒子は球状で滑らかで、脂質二重層を含んでいました。 重要なことに、STX-S ナノ粒子表面にスパイク突起が存在することは、エキソソームにスパイクタンパク質が検出されたことを示しています。 ヌクレオキャプシドは、ナイーブなエキソソームよりも厚い独特の脂質二重層を持っており、エキソソーム膜内に粒子が蓄積していることを示しています。

スパイクタンパク質は STX-S 細胞とエキソソームに見られ、エキソソームサンプルには高濃度のスパイクタンパク質が含まれていました。 ヌクレオキャプシドのレベルは、STX-N から生成されたエキソソームおよび細胞で高かった。 ビーズベースの CD81 テストを使用して、SARS-CoV-2 タンパク質 Ncap とスパイクがエキソソーム膜上で特定され、エキソソーム特異的マーカー CD81 と併せて 75% 以上の発現が観察されました。

抗体の産生は、最初の注射後に増加し、ブースター投与後に一貫して上昇しました。 STX-S+N の単回投与は、スパイクに対する免疫グロブリン (Ig)-G レベルを最大 30 倍増加させましたが、3 回の投与間で顕著な違いはありませんでした。 完全なワクチン接種後、用量 1 および 2 は Spike に対する抗体を 1,500 倍増加させましたが、用量 3 は抗体を 280 倍増加させました。対照的に、Ncap では用量反応関係が報告されました。 用量 1 では 1.5 倍、用量 2 では約 4 倍、用量 3 ではほぼ 7 倍の増加が見られました。ワクチン接種サイクルの完了後の Ncap に対する IgG。用量間に有意差はありません。

STX-S+N ワクチン接種により、抗原特異的で多機能な T 細胞応答が生成されました。 ベースラインのインターフェロン (IFN)-Ɣ 応答はコホート間で同様でしたが、IFN-Ɣ 分泌細胞の検査 エクスビボ Spike または Ncap による刺激により、STX-S+N ワクチンで免疫した脾臓の有意な増加が明らかになり、Th1 に偏った CD8+ T 細胞応答が示されました。 STX-S+N ワクチン接種にもかかわらず、スパイク刺激後に IFN-Ɣ 応答の平均 7 倍の上昇が見られました。 Ncap 刺激後に用量反応傾向が観察され、Ncap の最低用量を受けたマウスでは 7 倍、用量 2 または 3 のいずれかを受けた動物では 3 倍に増加しました。

全体として、この研究結果は、二重抗原ワクチン接種の単回投与がさまざまな SARS-CoV-2 VOC に対して有効であり、より大きな免疫学的能力を有し、以前に認可されたワクチンによって確立された保護を強化するために使用できる可能性があることを示しました。 ステルスX^TM この研究で採用されたワクチン技術は、アジュバントを必要とせずに、強力で幅広い免疫応答を誘発しました。 研究者は、この研究が、多重化と迅速なターンアラウンドの能力とともに、次世代のワクチンの研究を促進できると考えています。

*重要なお知らせ

bioRxiv は、査読されていない暫定的な科学レポートを発行しているため、決定的なものと見なしたり、臨床診療/健康関連の行動をガイドしたり、確立された情報として扱ったりするべきではありません。