Published February 27, 2020
| Version v1
Publication
Open
Intradermal Immunization of EBOV VLPs in Guinea Pigs Induces Broader Antibody Responses Against GP Than Intramuscular Injection
Creators
- 1. Tianjin University of Science and Technology
- 2. Emory University
- 3. Harbin Veterinary Research Institute
- 4. Texas Biomedical Research Institute
Description
Ebolavirus (EBOV) infection in humans causes severe hemorrhagic fevers with high mortality rates that range from 30 to 80% as shown in different outbreaks. Thus the development of safe and efficacious EBOV vaccines remains an important goal for biomedical research. We have shown in early studies that immunization with insect cell-produced EBOV virus-like particles (VLPs) is able to induce protect vaccinated mice against lethal EBOV challenge. In the present study, we investigated immune responses induced by Ebola VLPs via two different routes, intramuscular and intradermal immunizations, in guinea pigs. Analyses of antibody responses revealed that similar levels of total IgG antibodies against the EBOV glycoprotein (GP) were induced by the two different immunization methods. However, further characterization showed that the EBOV GP-specific antibodies induced by intramuscular immunization were mainly of the IgG2 subtype whereas both IgG1 and IgG2 antibodies against EBOV GP were induced by intradermal immunization. In contrast, antibody responses against the EBOV matrix protein VP40 induced by intramuscular or intradermal immunizations exhibited similar IgG1 and IgG2 profiles. More interestingly, we found that the sites that the IgG1 antibodies induced by intradermal immunizations bind to in GP are different from those that bind to the IgG2 antibodies induced by intramuscular immunization. Further analyses revealed that sera from all vaccinated guinea pigs exhibited neutralizing activity against Ebola GP-mediated HIV pseudovirion infection at high levels. Moreover, all EBOV VLP-vaccinated guinea pigs survived the challenge by a high dose (1000 pfu) of guinea pig-adapted EBOV, while all control guinea pigs immunized with irrelevant VLPs succumbed to the challenge. The induction of both IgG1 and IgG2 antibody responses that recognized broader sites in GP by intradermal immunization of EBOV VLPs indicates that this approach may represent a more advantageous route of vaccination against virus infection.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تسبب عدوى فيروس الإيبولا (EBOV) لدى البشر حمى نزفية حادة مع ارتفاع معدلات الوفيات التي تتراوح بين 30 إلى 80 ٪ كما هو موضح في حالات التفشي المختلفة. وبالتالي، يظل تطوير لقاحات EBOV الآمنة والفعالة هدفًا مهمًا للبحوث الطبية الحيوية. لقد أظهرنا في الدراسات المبكرة أن التحصين بالجزيئات الشبيهة بفيروس EBOV التي تنتجها الخلايا الحشرية (VLPs) قادر على الحث على حماية الفئران التي تم تطعيمها ضد تحدي EBOV القاتل. في هذه الدراسة، قمنا بالتحقيق في الاستجابات المناعية التي يسببها VLPs الإيبولا عبر طريقين مختلفين، التطعيمات العضلية وداخل الأدمة، في خنازير غينيا. كشفت تحليلات استجابات الأجسام المضادة أن مستويات مماثلة من إجمالي الأجسام المضادة للغلوبولين المناعي G ضد البروتين السكري EBOV (GP) تم تحفيزها بواسطة طريقتي التحصين المختلفتين. ومع ذلك، أظهر المزيد من التوصيف أن الأجسام المضادة الخاصة بـ EBOV GP الناتجة عن التحصين العضلي كانت بشكل أساسي من النوع الفرعي IgG 2 في حين أن كلا من الأجسام المضادة IgG 1 و IgG 2 ضد EBOV GP كانت ناتجة عن التحصين داخل الأدمة. على النقيض من ذلك، أظهرت استجابات الأجسام المضادة ضد بروتين مصفوفة EBOV VP40 الناجم عن التطعيمات العضلية أو داخل الأدمة ملامح IgG1 و IgG2 مماثلة. والأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو أننا وجدنا أن المواقع التي ترتبط بها الأجسام المضادة للغلوبولين المناعي G1 الناتجة عن التطعيمات داخل الأدمة في الممارس العام تختلف عن تلك التي ترتبط بالأجسام المضادة للغلوبولين المناعي G2 الناتجة عن التطعيم العضلي. كشفت المزيد من التحليلات أن الأمصال من جميع خنازير غينيا الملقحة أظهرت نشاطًا معادلاً ضد عدوى الفيروس الكاذب لفيروس نقص المناعة البشرية بوساطة الممارس العام الإيبولا عند مستويات عالية. علاوة على ذلك، نجت جميع خنازير غينيا الملقحة بـ EBOV VLP من التحدي بجرعة عالية (1000 pfu) من EBOV المتكيف مع خنازير غينيا، بينما استسلمت جميع خنازير غينيا المتحكمة المحصنة بـ VLPs غير ذات الصلة للتحدي. يشير تحريض كل من استجابات الأجسام المضادة لـ IgG1 و IgG2 التي تعرفت على مواقع أوسع في الممارس العام عن طريق التحصين داخل الأدمة لـ EBOV VLPs إلى أن هذا النهج قد يمثل طريقًا أكثر فائدة للتطعيم ضد العدوى الفيروسية.Translated Description (French)
L'infection par le virus Ebola (EBOV) chez l'homme provoque de graves fièvres hémorragiques avec des taux de mortalité élevés allant de 30 à 80 %, comme le montrent différentes épidémies. Ainsi, le développement de vaccins EBOV sûrs et efficaces reste un objectif important pour la recherche biomédicale. Nous avons montré dans des études préliminaires que l'immunisation avec des particules de type virus EBOV (VLP) produites par des cellules d'insectes est capable d'induire la protection des souris vaccinées contre la provocation mortelle par EBOV. Dans la présente étude, nous avons étudié les réponses immunitaires induites par les VLP d'Ebola par deux voies différentes, les immunisations intramusculaires et intradermiques, chez les cobayes. Les analyses des réponses en anticorps ont révélé que des niveaux similaires d'anticorps IgG totaux contre la glycoprotéine EBOV (GP) étaient induits par les deux méthodes d'immunisation différentes. Cependant, une caractérisation plus poussée a montré que les anticorps spécifiques d'EBOV GP induits par l'immunisation intramusculaire étaient principalement du sous-type IgG2 alors que les anticorps IgG1 et IgG2 contre EBOV GP étaient induits par l'immunisation intradermique. En revanche, les réponses en anticorps contre la protéine matricielle EBOV VP40 induites par les immunisations intramusculaires ou intradermiques présentaient des profils d'IgG1 et d'IgG2 similaires. Plus intéressant encore, nous avons constaté que les sites auxquels les anticorps IgG1 induits par les immunisations intradermiques se lient chez le médecin généraliste sont différents de ceux qui se lient aux anticorps IgG2 induits par l'immunisation intramusculaire. D'autres analyses ont révélé que les sérums de tous les cobayes vaccinés présentaient une activité neutralisante à des niveaux élevés contre l'infection par le pseudovirion du VIH induite par Ebola GP. De plus, tous les cobayes vaccinés par EBOV VLP ont survécu au défi par une forte dose (1000 pfu) d'EBOV adapté au cobaye, tandis que tous les cobayes témoins immunisés avec des VLP non pertinents ont succombé au défi. L'induction des réponses en anticorps IgG1 et IgG2 qui ont reconnu des sites plus larges chez les omnipraticiens par immunisation intradermique des VLP EBOV indique que cette approche peut représenter une voie de vaccination plus avantageuse contre l'infection virale.Translated Description (Spanish)
La infección por Ebolavirus (EBOV) en humanos provoca fiebres hemorrágicas severas con altas tasas de mortalidad que oscilan entre el 30 y el 80% como se muestra en diferentes brotes. Por lo tanto, el desarrollo de vacunas seguras y eficaces contra el EBOV sigue siendo un objetivo importante para la investigación biomédica. Hemos demostrado en estudios tempranos que la inmunización con partículas similares al virus EBOV (VLP) producidas por células de insectos es capaz de inducir la protección de los ratones vacunados contra la exposición letal al EBOV. En el presente estudio, investigamos las respuestas inmunitarias inducidas por las VLP del Ébola a través de dos vías diferentes, las inmunizaciones intramusculares e intradérmicas, en cobayas. Los análisis de las respuestas de anticuerpos revelaron que los dos métodos de inmunización diferentes indujeron niveles similares de anticuerpos IgG totales contra la glicoproteína EBOV (GP). Sin embargo, una caracterización adicional mostró que los anticuerpos específicos de EBOV GP inducidos por inmunización intramuscular eran principalmente del subtipo IgG2, mientras que los anticuerpos IgG1 e IgG2 contra EBOV GP fueron inducidos por inmunización intradérmica. Por el contrario, las respuestas de anticuerpos contra la proteína VP40 de la matriz de EBOV inducidas por inmunizaciones intramusculares o intradérmicas mostraron perfiles de IgG1 e IgG2 similares. Más interesante aún, descubrimos que los sitios a los que se unen los anticuerpos IgG1 inducidos por inmunizaciones intradérmicas en GP son diferentes de los que se unen a los anticuerpos IgG2 inducidos por inmunización intramuscular. Otros análisis revelaron que los sueros de todos los conejillos de indias vacunados mostraron actividad neutralizante contra la infección por pseudoviriones del VIH mediada por la GP del Ébola en niveles altos. Además, todos los conejillos de indias vacunados con VLP de EBOV sobrevivieron al desafío con una dosis alta (1000 pfu) de EBOV adaptado al conejillo de indias, mientras que todos los conejillos de indias de control inmunizados con VLP irrelevantes sucumbieron al desafío. La inducción de respuestas de anticuerpos IgG1 e IgG2 que reconocieron sitios más amplios en GP mediante inmunización intradérmica de VLP de EBOV indica que este enfoque puede representar una vía de vacunación más ventajosa contra la infección por virus.Files
pdf.pdf
Files
(318.5 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f141fbe947e9669a4798ff259b58c587
|
318.5 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التطعيم داخل الأدمة ضد فيروس إيبوف VLPs في خنازير غينيا يحث على استجابات أوسع للأجسام المضادة ضد الممارس العام من الحقن العضلي
- Translated title (French)
- L'immunisation intradermique des VLP EBOV chez le cochon d'Inde induit des réponses en anticorps plus larges contre la GP que l'injection intramusculaire
- Translated title (Spanish)
- La inmunización intradérmica de las VLP de EBOV en conejillos de indias induce respuestas de anticuerpos más amplias contra GP que la inyección intramuscular
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3006990809
- DOI
- 10.3389/fmicb.2020.00304
References
- https://openalex.org/W1814034318
- https://openalex.org/W1904661552
- https://openalex.org/W1971408348
- https://openalex.org/W1972735498
- https://openalex.org/W1974870628
- https://openalex.org/W1977526385
- https://openalex.org/W1982754464
- https://openalex.org/W1982830459
- https://openalex.org/W1993304502
- https://openalex.org/W1994027309
- https://openalex.org/W1996868126
- https://openalex.org/W1997677784
- https://openalex.org/W2015836059
- https://openalex.org/W2030292647
- https://openalex.org/W2036974339
- https://openalex.org/W2041549933
- https://openalex.org/W2046182783
- https://openalex.org/W2048186359
- https://openalex.org/W2057027768
- https://openalex.org/W2058160057
- https://openalex.org/W2075938204
- https://openalex.org/W2077420129
- https://openalex.org/W2078494950
- https://openalex.org/W2081442068
- https://openalex.org/W2082562453
- https://openalex.org/W2086534263
- https://openalex.org/W2090889765
- https://openalex.org/W2092473913
- https://openalex.org/W2102286438
- https://openalex.org/W2105792630
- https://openalex.org/W2109187406
- https://openalex.org/W2116058039
- https://openalex.org/W2135333105
- https://openalex.org/W2137755374
- https://openalex.org/W2138000140
- https://openalex.org/W2142580584
- https://openalex.org/W2145340095
- https://openalex.org/W2145933466
- https://openalex.org/W2152076520
- https://openalex.org/W2152822134
- https://openalex.org/W2164940109
- https://openalex.org/W2167972491
- https://openalex.org/W2171733057
- https://openalex.org/W2343314930
- https://openalex.org/W2806840995
- https://openalex.org/W2883484574