Vaccine Containing G Protein Fragment and Recombinant Baculovirus Expressing M2 Protein Induces Effective Protective Immunity to Respiratory Syncytial Virus

Abstract

Respiratory syncytial virus (RSV) can cause serious respiratory illnesses such as pneumonia, asthma, and bronchiolitis in infants, elderly, and immunocompromised individuals. Nevertheless, there is no RSV vaccine developed until now, and only prophylactic anti-RSV antibody is commercially available. In this study, we used RSV G protein fragment (Gcf A) with recombinant baculovirus capable of expressing the RSV M2 protein (Bac M2) as a vaccine candidate, and injected this vaccine (Gcf A/Bac M2) intramuscularly into mice. Gcf A/Bac M2 formulation induced a stronger IgG response to Gcf A than Gcf A inoculation alone, and the ratio of IgG1/IgG2a indicates that the responses shifted predominantly to Th1. In addition, both RSV G-specific CD4+ IFN-gamma+ T-cell responses and RSV M2-specific CD8+ T-cell responses were induced, and G protein-associated eosinophilic infiltration was suppressed compared to the controls. Moreover, Gcf A/Bac M2 group showed effective protection after RSV challenge. In conclusion, Bac M2 could serve as vaccine with intrinsic adjuvant activity, and the Gcf A/Bac M2 could be a vaccine candidate inducing protective immunity without vaccine-enhanced diseases. ;Respiratory syncytial virus (RSV)는 영 유아, 노인, 면역저하자에게서 세 기관지염, 천식, 폐렴과 같은 심각한 호흡기 질환을 유발할 수 있다. 그럼에도 불구하고, RSV에 대한 예방용 항체만이 시판되고 있을 뿐 지금까지 개발된 RSV 백신은 없다. 이번연구에서, RSV G protein fragment (Gcf A)와 함께 RSV M2 단백질을 발현할 수 있는 재조합 백큘로바이러스 (Bac M2)를 백신 후보물질로 사용하였고, 이 백신 (Gcf A/BacM2)을 쥐의 근육내 경로로 주사하였다. 그 결과, Gcf A/Bac M2 formulation 접종 그룹은 Gcf A 단일 접종 그룹 보다 Gcf A에 대해 강한 IgG 반응을 유도하였고, IgG1/IgG2a의 ratio에서 Th1 방향으로 우세하게 유도하는 결과를 나타냈다. 뿐만 아니라 Gcf A/Bac M2 그룹은 RSV G 펩타이드에 특이적인 CD4+ IFN-gamma+ T-cell 반응과 RSV M2 펩타이드에 특이적인 CD8+ T-cell 반응을 유도하였고, 컨트롤 그룹과 비교했을 때 G 단백질에 연관된 호산구 반응은 억제하였으며, RSV 감염에 대해 효과적인 방어면역을 나타냈다. 결론적으로, Bac M2는 본질적인 면역보조제 활성을 포함하는 백신으로 작용하였다. 따라서 이 논문은 Gcf A/Bac M2가 vaccine-enhanced disease 없이 RSV에 대해 방어면역을 제공하는 백신후보물질이 될 수 있음을 제시한다.