Exposure history-independent protection by universal influenza vaccine targeting nucleoproteins of A and B type

Abstract

Current influenza vaccines are neutralizing antibody-based vaccines targeting hemagglutinin and neuraminidase which are highly variable surface glycoproteins. Since it fails to protect against novel strains, there is a need for annual re-vaccination. Otherwise, universal influenza vaccine could have broad protection against many strains inducing cytotoxic T cell response targeting conserved internal protein like nucleoprotein (NP). Here, I investigate whether universal influenza vaccine candidate targeting NP of A and B type provides protection against both A and B type in regardless of infection history. Using recombinant adenoviruses encoding A-NP or B-NP (rAd/ANP and rAd/BNP), I observed that immunization with a mixture of rAd/ANP and rAd/BNP induces a significant number of both A and B-NP specific lung resident memory CD8+ T cells which have an important role in heterologous protection. Next, I confirmed that immunized mice survived after re-infection with influenza virus despite different type of previous infection. In addition, both type specific resident memory CD8+ T cells induced by immunization maintain and give protection until late memory phase. Taken together, this study provides a potential for development of universal influenza vaccines targeting nucleoproteins.;현재 사용되는 인플루엔자 백신은 표면 항단백질인 헤마글루티닌과 뉴라미니다이제에 대한 항체를 유도하는 백신이다. 하지만, 이 백신은 새로운 인플루엔자 바이러스가 나타났을 때 방어능을 주지 못하기 때문에 매년 백신을 재접종해야 한다는 단점을 가진다. 반면에, 범용성 인플루엔자 백신은 핵단백질 같은 변이가 적은 내부 단백질을 대상으로 하여 세포독성 T세포 반응도 유도하기 때문에 광범위한 보호를 줄 수 있다. 이번 연구에서는 인플루엔자 A형과 B형의 핵단백질을 대상으로 한 범용성 인플루엔자 백신 후보 물질인 재조합 아데노바이러스(rAd/ANP와 rAd/BNP)를 사용하여, 감염 이력과 무관하게 A형과 B형에 대해 모두 방어를 제공할 수 있는지 조사하였다. 먼저, 면역화된 마우스에서 A-NP와 B-NP 특정 상주 메모리 CD8+ T 세포가 모두 유도됨을 확인하였고, 이전에 다른 타입의 인플루엔자 바이러스 감염 여부와 관계없이 인플루엔자 바이러스에 재감염시 방어능을 가짐을 확인하였다. 또한, 면역에 의해 유도된 두 타입의 상주 메모리 CD8+ T세포는 오랜 기간 동안 유지됨을 확인하였다. 이번 연구를 통해 핵단백질을 대상으로 하는 범용성 인플루엔자 백신 개발의 가능성을 확인하였다.