Induktion af slimhindeimmunitet ved pulmonal administration af en cellemålrettet nanopartikel

ABSTRAKT

Vi fandt tidligere, at en nanopartikel konstrueret med et antigen, benzalkoniumchlorid (BK) og c-polyglutaminsyre (c-PGA) viste høj Th1- og Th2--type immuninduktion efter subkutan administration. Til profylakse af luftvejsinfektioner bør slimhindeimmunitet imidlertid induceres. I denne undersøgelse undersøgte vi effekten af ​​pulmonal administration af en nanopartikel omfattende ovalbumin (OVA) som et modelantigen, BK og c-PGA på induktionen af ​​slimhindeimmunitet i lungerne og serum.

Komplekset blev kraftigt optaget af RAW264.7- og DC2.4-celler. Efter pulmonal administration var lungeretention længere for OVA/BK/c-PGA-komplekset end for OVA alene. OVA-specifikt serumimmunoglobulin (Ig)G blev stærkt induceret af komplekset. Høje IgG- og IgA-niveauer blev også induceret i den bronchoalveolære skyllevæske, og in vivo blev toksiciteter ikke observeret. Som konklusion inducerede vi effektivt og sikkert slimhindeimmunitet ved pulmonal administration af et OVA/BK/c-PGA-kompleks.

I de senere år har flere og flere undersøgelser vist, at slimhindeimmunitet spiller en vigtig rolle i kroppens immunsystem. Slimhindeimmunitet refererer til det slimhindebaserede immunsystem i den menneskelige krop, og dets forsvarsevner er hovedsageligt rettet mod invasionen af ​​patogener i menneskelige slimhinder såsom luftvejene, fordøjelseskanalen og forplantningskanalen.

Slimhindeimmunitet i sig selv gør ikke kroppen mere immun, men den kan hjælpe vores krop med at håndtere invasionen af ​​fremmede patogener mere effektivt. Ved konstant at stimulere slimhindeimmuniteten producerer vores krop flere antistoffer, hvilket øger vores immunitet.

Så hvordan kan slimhindeimmunitet stimuleres? Her er et par forslag:

1. Få nok C-vitamin. C-vitamin er en naturlig antioxidant, der booster immuncellernes funktion, som hjælper med at bekæmpe infektioner. Frugter og grønne bladgrøntsager såsom citroner, appelsiner og jordbær er rige på C-vitamin.

2. Øg indtaget af mælkesyrebakterier. Mælkesyrebakterier kan fremme balancen i tarmfloraen og hæmme væksten af ​​skadelige bakterier. Almindelige mælkesyrebakterier inkluderer yoghurt, surkål, kimchi osv.

3. Øv vejrtrækningen Dybe vejrtrækninger. Dyb vejrtrækning øger ilttilførslen og ventilationen til lungerne, hvilket kan hjælpe med at fjerne akkumulerede patogener fra lungerne.

Kort sagt er stimulering af slimhindeimmunitet et vigtigt middel til at forbedre immuniteten. Vi bør gøre vores bedste for at forbedre vores slimhindeimmunitet gennem kost og levevaner for at beskytte vores helbred. Fra dette synspunkt er vi nødt til at forbedre immuniteten. Cistanche kan forbedre immuniteten markant, fordi kødaske indeholder en række biologisk aktive komponenter, såsom polysaccharider, to svampe og Huang Li, som kan stimulere immunsystemet. Forskellige typer celler øger deres immunaktivitet.

Klik cistanche deserticola supplement

1. Introduktion

Akutte luftvejsinfektioner er næsten helt sikkert den hyppigste dødsårsag blandt børn under 5 år i udviklingslande (Williams et al., 2002). Adskillige vacciner, såsom dem mod influenza, kighoste og pneumococcus, er blevet udviklet til luftvejsinfektioner (White, 1988; Pittman, 1991; Chen et al., 2020). De fleste af disse vacciner administreres ad intramuskulære og subkutane veje, hvilket effektivt kunne inducere serumimmunoglobulin (Ig)G. Imidlertid er andre veje mere nyttige til at stimulere slimhindeimmunitet til forebyggelse af akutte luftvejsinfektioner. Mucosal administration, såsom intranasal og pulmonal, er blevet rapporteret at inducere slimhinde-IgA effektivt og forhindre luftvejsinfektioner (Giri et al., 2005; Ainai et al., 2017).

På den anden side bør vacciner til intranasal og pulmonal administration ikke indeholde adjuvanser, der er blevet rapporteret at forårsage inflammatoriske reaktioner og ulceration på administrationsstedet (Tamura et al., 1988; McKee et al., 2007). En anden tilgang til at forbedre effektiviteten af ​​vacciner uden adjuvanser er at udvikle et system, der effektivt kan levere vacciner til slimhindeantigenpræsenterende celler (APC'er).

I en tidligere undersøgelse udviklede vi en ny vaccineleveringsvektor konstrueret med et antigen, benzalkoniumchlorid (BK) og c-polyglutaminsyre (c-PGA). Et kompleks omfattende ovalbumin (OVA) som et modelantigen, BK og c-PGA (OVA/BK/c-PGA-kompleks) leverede effektivt OVA til dendritiske celler og forbedrede OVA-specifik serum IgG-induktion efter subkutan administration i mus (Kurosaki et al. ., 2012). Den foreliggende undersøgelse havde til formål at undersøge effekten af ​​pulmonal administration af et OVA/BK/c-PGA-kompleks på induktionen af ​​slimhindeimmunitet i lungerne og serum.

2. Materialer og metoder

2.1. Kemikalier

OVA blev købt fra Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA). BK blev opnået fra Nacalai Tesque, Inc. (Kyoto, Japan). c-PGA'en blev leveret af Yakult Pharmaceutical Industry Co., Ltd. (Tokyo, Japan). Fluorescein-isothiocyanat-mærket OVA (FITC-OVA) og Alexa Fluor 647--mærket OVA (Alexa647- OVA) blev opnået fra Invitrogen (Carls, CA, USA). Føtalt bovint serum (FBS) blev købt fra Biological Industries Ltd. (Kibbutz Beit Haemek, Israel). OPTI-MEM I blev opnået fra GIBCO BRL (Grand Island, NY, USA), og en præmix antibiotikaopløsning indeholdende penicillin, streptomycin og L-glutamin blev opnået fra Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Osaka, Japan). Dulbeccos modificerede Eagle Medium (DMEM) og RPMI1640 medium blev opnået fra Nissui Pharmaceutical Co., Ltd. (Tokyo, Japan).

2.2. Kompleks forberedelse

Tidligere konstruerede vi et OVA/BK/c-PGA-kompleks i et vægtforhold på 1:0.2:0.2 (Kurosaki et al., 2012). For at fremstille OVA/BK-komplekset blev en passende mængde BK-opløsning (pH 5.0) opløst i 5 procent glucose blandet med OVA-opløsning (pH 7.0) opløst i 5 procent glucose og efterlades i 15 minutter ved 4 C. For at coate OVA/BK-komplekset med c-PGA blev en c-PGA-opløsning (pH 7,0) opløst i 5 procent glucose tilsat til OVA/BK-komplekset og efterladt i yderligere 15 min. 4 C. Partikelstørrelsen og f-potentialet for hvert kompleks blev målt ved at anvende en Zetasiser Nano ZS (Malvern Instruments, Ltd., Malvern, UK).

2.3. Celler

Musemakrofagcellelinje RAW264.7 og dendritisk cellelinje DC2.4 blev anvendt. RAW264.7-celler blev dyrket i DMEM suppleret med 10 procent FBS og antibiotika. DC2.4-celler blev dyrket i RPMI1640-medium suppleret med 10 procent FBS, antibiotika, 1 mM ikke-essentielle aminosyrer og 1 nM 2-mercaptoethanol. Disse celler blev vurderet under en befugtet atmosfære på 5 procent CO2 i luft ved 37C.

2.4. In vitro cellulær optagelseseksperiment

RAW264.7-celler og DC2.4-celler blev udpladet på 24-brøndsplader (Corning, NY, USA) med en tæthed på 2.0 104 celler/brønd og dyrket i 50{ {21}} mL dyrkningsmedium. Efter 24- timers præinkubation blev mediet erstattet med OPTI-MEM I-medium, og cellerne blev inkuberet med 5 mg FITC-OVA og komplekset indeholdende 5 mg FITC-OVA i 2 timer. Efter inkubation blev disse celler vasket med PBS og observeret under et fluorescerende mikroskop (BIOREVO BZ-9000; Keyence Co., Osaka, Japan). Efter observation blev disse celler lyseret i 300 1L lyseringsbuffer (pH 7,8 og 0,1 M Tris/HCl-buffer indeholdende 0,05 procent Triton X-100 og 2 mM EDTA). Lysaterne blev anbragt i 96-brøndsplader, og fluorescensen af ​​FITC-OVA blev målt ved en emissionsbølgelængde på 530 nm med en excitationsbølgelængde på 480 nm ved anvendelse af en fluorometrisk mikropladelæser (Infinite-200Pro M-Plex, Tecan Japan Co., Ltd., Kanagawa, Japan). Proteinindholdet i lysatet blev bestemt ved et Bradford-assay under anvendelse af BSA som standard. Absorbansen blev målt under anvendelse af mikropladelæseren ved 570 nm. Optagelse af FITC-OVA blev angivet som mg pr. mg protein.

2.5. Dyr

Dyrepleje og eksperimentelle procedurer blev udført af retningslinjerne for dyreforsøg fra Nagasaki University med godkendelse fra Institutional Animal Care and Use Committee. C57BL/6N-hanmus (5 uger gamle) blev købt fra Japan SLC (Shizuoka, Japan). Efter at være blevet transporteret fik musene lov til at akklimatisere sig til deres nye miljø i 1 dag før eksperimenterne. Pulmonal administration (40 ml) blev udført ved at bruge en tungedepressor med lys ved spontan respiration hos mus bedøvet ved inhalation af isofluran (Horiguchi et al., 2015).

2.6. Lungeakkumulering af kompleks

For at undersøge akkumuleringen af ​​OVA blev 40 mg Alexa647-OVA og komplekset indeholdende 40 mg Alexa647- OVA i et volumen på 40 ml pr. mus administreret til mus ad pulmonal vej. Seks dage efter indgivelsen blev mus aflivet, og lungerne blev dissekeret. Den fluorescerende intensitet af Alexa647-OVA i muselungen blev observeret med et Xenogen IVIS Lumina System koblet med Living Image-software til dataindsamling (Xenogen, Co, Almeda, CA, USA). Efter observationen blev disse lunger homogeniseret med lyseringsbuffer, og homogenater blev centrifugeret ved 15,000 rpm (Kubota-3500, Kubota Corporation, Tokyo, Japan) i 5 minutter og fluorescensen af ​​Alexa647 i disse supernatanter blev bestemt med mikropladeleder ved en excitations- og en emissionsbølgelængde på henholdsvis 640 og 670 nm.

2.7. Immunisering

Mus blev immuniseret med en 5 procent glucoseopløsning, 40 mg OVA, et tomt kompleks af 8 mg BK og 8 mg c-PGA (vehikel) og OVA/BK/c-PGA kompleks indeholdende 40 mg OVA ved pulmonal administration, 4 gange ugentlig. To uger efter den sidste immunisering blev bronchoalveolær skyllevæske (BALF) og serum opnået. BALF og serum blev brugt til enzym-linked immunosorbent assay (ELISA) assays.

2.8. Bestemmelse af OVA-specifik antistofinduktion

Til OVA-coating blev 100 ml OVA-opløsning (10 mg/ml, i 1 M natriumhydrogencarbonat) tilsat til hver brønd på ELISA-pladerne (Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA, USA) og inkuberet natten over ved 4 C. Pladerne blev vasket tre gange med phosphatbufret saltvand indeholdende 0,05 procent Tween-20 (PBST), 200 ml blokeringsreagens N 102 (Nichiyu, Co., Ltd., Tokyo, Japan (MgS04) tilsat for at blokere uspecifik binding og derefter inkuberet i 6 timer ved 4 C. Pladerne blev vasket to gange med PBST. Derefter blev 100 ml alikvoter af 1000-fold fortyndet serum og ufortyndede BALF-prøver tilsat til hver brønd og inkuberet natten over ved 4 C. Efter fem gange vask med PBST, 100 ml hver af peberrodsperoxidase (HRP) - konjugeret gede-anti -muse-IgG, IgA, IgM, IgE, IgG1, IgG2a, IgG2b og IgG3 (1:10,000) (Abcam, Cambridge, UK) – blev tilsat til hver brønd og inkuberet ved stuetemperatur i 1 time og derefter vasket fem gange med PBST. TMB One-opløsning (Promega, WI, USA) blev brugt og forberedt i henhold til producentens instruktioner. Reaktionen blev derefter standset efter 15 minutter ved tilsætning af 1 N saltsyre. Absorbans blev aflæst ved 450 nm ved anvendelse af en mikropladelæser.

2.9. In vivo toksicitet af OVA/BK/c-PGA kompleks

OVA- og OVA/BK/c-PGA-kompleks blev indgivet til mus ad pulmonal vej. BALF blev opnået 3 og 24 timer efter administration fra mus. Fireogtyve timer efter administration blev lungen også dissekeret. Lactatdehydrogenase (LDH) aktivitet i BALF blev målt under anvendelse af QuantiChromTM Lactate Dehydrogenase Kit (BioAssay Systems, CA, USA) i henhold til fabrikkens instruktioner. Lungeprøverne blev fikseret i en 4 procent paraformaldehydphosphatbufferopløsning. Sektioneringen og hæmatoxylin-eosin (HE) farvningen blev overdraget til GenoStaff (Tokyo, Japan). HE-farvede sektioner af lungen blev observeret ved mikroskopi ved 20 forstørrelse.

2.10. Statistisk analyse

Den statistiske signifikans af forskelle mellem de to grupper blev vurderet ved at udføre Students t-test. Flere sammenligninger mellem grupperne blev udført ved at udføre Tukeys test. p-værdier < 0,05 blev anset for at være indikative for statistisk signifikans.

3. Resultater

3.1. Fysisk-kemiske egenskaber af komplekset

Vi konstruerede et anionisk OVA/BK/c-PGA-kompleks i et vægtforhold på 1:0.2:0.2. Det c-PGA-coatede kompleks havde en partikelstørrelse på ca. 105,4 nm og et f-potentiale på ca. 35,5 mV.

3.2. Cellulær optagelse af komplekset

RAW264.7-celler og DC2.4-celler blev behandlet med FITC-OVA og FITC-OVA/BK/c-PGA-kompleks, og den cellulære optagelse af FITC-OVA blev visualiseret som vist i figur 1. FITC-OVA/BK/ c-PGA-komplekset blev stærkt optaget af RAW264.7-cellerne og DC2.4-cellerne, og stærk grøn fluorescens af FITC-OVA blev observeret (henholdsvis figur 1 (A, B). Samtidig blev små mængder FITC-OVA observeret i begge celler behandlet med FITC-OVA.

Cellulær optagelse af FITC-OVA blev kvantificeret i RAW264.7-cellerne og DC2.4-cellerne (figur 1(C)). FITC-OVA/BK/c-PGA-kompleks viste signifikant højere optagelse end FITC-OVA i begge celler (p < 0,01).

3.3. Lungeakkumulering af Alexa647-OVA efter pulmonal administration

Alexa647-OVA og Alexa647-OVA/BK/c-PGA-kompleks blev administreret til mus ad lungevejen for at bestemme lungeakkumuleringen af ​​Alexa647-OVA som et antigen. 6 dage efter indgivelsen blev lungerne dissekeret, og deres fluorescensintensitet blev visualiseret ved anvendelse af et Xenogen IVIS Lumina System. Et ex-vivo fluorescerende billede er vist i figur 2(A). Høj fluorescensintensitet blev observeret i hele lungen 6 dage efter pulmonal administration, selvom der ikke var nogen fluorescensintensitet i milten, hjertet, nyren og leveren (data ikke vist). Lungeakkumulering var højere for Alexa647-OVA/BK/c-PGA-komplekset end for Alexa647-OVA på dag 6. Som vist i figur 2(B), var lungeakkumulering signifikant højere for Alexa 647-OVA/BK/c-PGA-kompleks end for Alexa647- OVA (p < 0,05).

3.4. OVA-specifikt antistof i serum efter pulmonal administration af komplekset

En 5 procent glucoseopløsning, BK/c-PGA-kompleks (vehikel), OVA og OVA/BK/c-PGA-kompleks blev administreret ad lungevejen til mus fire gange, og derefter serum OVA-specifik IgG, IgA, IgM, og IgE blev bestemt ved ELISA som vist i figur 3. Pulmonal administration af OVA og OVA/BK/c-PGA-komplekset øgede IgG-niveauerne i mus, selvom OVA-specifikt IgG ikke blev påvist i mus, der fik administreret 5 procent glucose og vehikel. Ydermere var IgG- og IgA-produktionen signifikant højere efter administration af OVA/BK/c-PGA-komplekset end efter administration af OVA (p < 0,05 eller 0,01). På den anden side blev OVA-specifik IgM og IgE ikke induceret af OVA eller OVA/BK/c-PGA-komplekset.

3.5. OVA-specifikt antistof i BALF efter pulmonal administration af komplekset

OVA-specifik IgG, IgA, IgM og IgE i BALF blev også bestemt, som vist i figur 4. Niveauet af IgG blev signifikant forøget af OVA i forhold til niveauerne efter administration af kontrol og vehikel (p < 0,05 eller .01). Ikke desto mindre øgede OVA/BK/c-PGA-komplekset signifikant ikke kun IgG, men også IgA i BALF (p < 0,01). OVA-specifik IgM og IgE blev imidlertid ikke induceret af OVA eller OVA/BK/c-PGA-komplekset.

3.6. IgG-undertyper i serum efter pulmonal administration af komplekset

Induktionseffekter af OVA-specifikke IgG-subtyper, såsom IgG1, IgG2a, IgG2b og IgG3 i serumet blev bestemt som vist i figur 5. Sammenlignet med kontrollen og vehikelen øgede OVA kun IgG1 signifikant (p < 0,01). Antistofniveauerne af alle undertyper induceret af OVA/BK/c-PGA-komplekset var signifikant højere end niveauerne induceret af kontrollen og bæreren (p < 0,05 eller 0,01).

3.7. IgG-undertyper i BALF efter pulmonal administration af komplekset

OVA-specifikke IgG-undertyper, såsom IgG1, IgG2a, IgG2b og IgG3 i BALF blev også bestemt, som vist i figur 6. OVA øgede kun IgG1-niveauer signifikant i forhold til dem, der blev induceret af kontrollen og vehikel (p < 0,01) . Sammenlignet med kontrol, vehikel og OVA inducerede OVA/BK/c-PGA-komplekset signifikant højere antistofniveauer af alle undertyper (p < 0,05 eller 0,01).

3.8. In vivo toksicitet af OVA/BK/c-PGA kompleks

Mus fik administreret 5 procent glucoseopløsning, OVA og OVA/BK/c-PGA-komplekset. LDH-aktivitet i BALF blev bestemt 3 eller 24 timer efter administration (figur 7). Administration af OVA og OVA/BK/c-PGA-kompleks havde ringe effekt på LDH-niveauerne i BALF.

Fireogtyve timer efter administration blev lungerne dissekeret fra disse mus til histologisk analyse. HE-farvede lungesnit er vist i figur 8. Ingen histologiske abnormiteter blev observeret i musene behandlet med OVA og OVA/BK/c-PGA-komplekset.

4. Diskussion

Lungen styrer vejrtrækningen og er udsat for mange patogener, såsom vira og bakterier, der forårsager luftvejsinfektioner. Disse patogener inficerer gennem lungeslimhinden, så slimhindeimmunitet skal induceres for at beskytte mod luftvejsinfektioner. Forebyg luftvejsinfektioner, slimhindeimmunitet har en vigtig rolle; intradermal og intramuskulær administration af vaccinen kan imidlertid ikke stimulere slimhindeimmuniteten kraftigt (Ito et al., 2003; Amorij et al., 2007). Det slimhindeimmunsystem, der inducerer sekretorisk IgA, udvikles på slimhindens overflade. Adskillige APC'er, såsom dendritiske celler og makrofager, er blevet rapporteret at være placeret i slimhinden (Kopf et al., 2015). Desuden findes bronchus-associeret lymfoidt væv (BALT) i den bronchiolære slimhinde og er en lymfoid follikel, der har en central rolle i luftvejsslimhindeimmuniteten (Bienenstock, 1980). Pulmonal administration af vaccinen forventes at stimulere slimhindeimmunsystemet effektivt. Derfor konstruerede vi OVA/BK/c-PGA-komplekset for at vurdere dets anvendelighed som en vaccine administreret via lungevejen.

Figur 4 viser BALF-koncentrationen af ​​OVA-specifikke antistoffer efter pulmonal administration af OVA og OVA/BK/c-PGA-komplekset. Pulmonal administration af OVA øgede IgG, men havde ringe effekt på IgA i BALF. På den anden side inducerede OVA/BK/c-PGA-komplekset signifikant IgA-sekretion i BALF. Endvidere var serum-IgG-induktion signifikant højere efter administration af OVA/BK/c-PGA-komplekset end efter administration af OVA (figur 3). Serum IgG er vigtigt for at forhindre forværring af eventuelle infektioner, der opstår (Huber et al., 2006; Schroeder & Cavacini, 2010). Resultaterne indikerer, at OVA/BK/c-PGA-komplekset kunne forhindre luftvejsinfektioner ved høj slimhinde-IgA-induktion og forværring af luftvejsinfektion ved høj serum-IgG-induktion. Ydermere blev IgE-induktion af OVA/BK/c-PGA-komplekset ikke observeret, og dette resultat indikerede ringe risiko for allergisk reaktion af OVA/BK/c-PGA-komplekset.

OVA/BK/c-PGA-komplekset kunne også inducere ikke kun IgG1 og IgG2b, men også IgG2a og IgG3 (figur 5). IgG1 og IgG2b er kendt som Th2--type immunoglobuliner, der medierer det humorale immunrespons, og IgG2a og IgG3 er kendt som Th1--type immunglobuliner, der medierer det cellulære immunrespons (Firacative et al., 2018) . Derfor kunne OVA/BK/c-PGA-komplekset inducere både humorale og cellulære immunresponser. Disse resultater tyder på, at dette system kan være nyttigt til vacciner mod infektioner såvel som cancer. Den forebyggende effekt, antigen-induceret Th1-- og Th2--type cytokinresponser i inducerbar BALT-, Treg-population og IL-10-induktion bør vurderes ved brug af rigtige antigener fra infektioner eller cancere i fremtiden undersøgelser.

Den stærke induktion af OVA/BK/c-PGA-komplekset af immunresponset må skyldes den høje retention af komplekset i lungen og den effektive levering af OVA til APC'erne i lungeslimhinden. Vores resultater bekræftede dette ved at vise, at 6 dage efter administration forblev Alexa647-OVA/BK/c-PGA-komplekset i lungen og viste signifikant højere fluorescens end Alexa647- OVA (figur 2). Kompleksdannelsen kan forhindre diffusion af OVA og beskytte OVA mod nedbrydning af proteaser i lungeslimhinden. Ydermere var OVA/BK/c-PGA-komplekset i stand til effektivt at levere OVA til RAW264.7 makrofagceller og DC2.4 dendritiske celler (figur 1). Disse resultater indikerede, at OVA/BK/c-PGA-komplekset ville blive optaget af alveolære APC'er og inducere et højt immunrespons efter pulmonal administration. Det er blevet rapporteret, at c-PGA-coatede nanopartikler blev optaget af den gamma-glutamyl transpeptidase-medierede endocytotiske vej (Du et al., 2015). Vi bekræftede også, at de c-PGA-coatede nanopartikler blev optaget af den c-PGA-specifikke endocytotiske vej (Kurosaki et al., 2009). OVA/BK/c-PGA-komplekset kan optages af APC'er i lungen gennem de samme mekanismer. Det er dog stadig ikke klart, hvilke celler der er ansvarlige for OVA-optagelse og efterfølgende antigenpræsentation ved induktion af specifik immunitet. Yderligere undersøgelser om detaljerede immuninduktionsmekanismer bør udføres i fremtiden.

Mange adjuvanser er blevet udviklet til at øge effektiviteten af ​​vacciner; adjuvanser er imidlertid blevet rapporteret at forårsage inflammatoriske reaktioner på injektionsstedet (Tamura et al., 1988; McKee et al., 2007). Derfor kan administration af adjuvanser til lungen forårsage alvorlige bivirkninger, såsom lungebetændelse. Efter pulmonal administration af OVA/BK/c-PGA-komplekset var LDH-niveauer i BALF ikke øget (figur 7), og histologiske abnormiteter blev ikke observeret i det HE-farvede afsnit (figur 8). Efter sigende er c-PGA en biokompatibel og bionedbrydelig polymer, der ikke udviser immuno-inflammatoriske reaktioner (Prodhomme et al., 2003; Ye et al., 2006). BK er en sikker kvaternær ammoniumforbindelse, der er blevet almindeligt anvendt klinisk som et antimikrobielt tilsætningsstof (Marple et al., 2004). Disse rapporter understøtter også sikkerheden af ​​OVA/BK/c-PGA-komplekset. På den anden side blev højere LDH-niveauer observeret 3 timer efter pulmonal administration end efter 24 timer, selv i kontrolgruppen. Disse resultater indikerer, at en let irritation var forårsaget af pulmonal administration. Yderligere sikkerhedsundersøgelser er nødvendige før den kliniske anvendelse af OVA/BK/c-PGA-komplekset.

I den foreliggende undersøgelse demonstrerede vi høj slimhindeimmunsysteminduktion af en ny vaccineleveringsvektor konstrueret med et antigenprotein, BK og c-PGA efter pulmonal administration. Systemet kan bruges til vacciner mod forskellige luftvejsinfektioner.

Oplysningserklæring

Ingen potentiel interessekonflikt blev rapporteret af forfatteren/forfatterne.

Finansiering

Dette arbejde blev støttet af Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) KAKENHI under tilskud [JP20K12649 og JP20K07156].

Referencer

1. Ainai A, Suzuki T, Tamura SI, et al. (2017). Intranasal administration af hel inaktiveret influenzavirusvaccine som en lovende influenzavaccinekandidat. Viral Immunol 30:451-62.

2. Amorij JP, Saluja V, Petersen AH, et al. (2007). Pulmonal levering af en inulinstabiliseret influenza-underenhedsvaccine fremstillet ved spray-frysetørring inducerer systemiske, slimhindehumorale såvel som cellemedierede immunresponser hos BALB/c-mus. Vaccine 25:8707-17.

3. Bienenstock J. (1980). Bronchus-associeret lymfoidt væv og kilden til immunglobulinholdige celler i slimhinden. Environ Health Perspect 35:39–42.

4. Chen JR, Liu YM, Tseng YC, et al. (2020). Bedre influenzavacciner: et industriperspektiv. J Biomed Sci 27:11.

5. Du X, Xiong L, Dai S, et al. (2015). c-PGA-coatede mesoporøse silica-nanopartikler med kovalent bundne prodrugs til øget cellulær optagelse og intracellulær GSH-responsiv frigivelse. Adv Healthc Mater 4: 771–81.

6. Firacative C, Gressler AE, Schubert K, et al. (2018). Identifikation af T-hjælper (Th)1- og Th2-associerede antigener af cryptococcus neoformans i en murin model af lungeinfektion. Sci Rep 8:14.

7. Giri PK, Sable SB, Verma I, et al. (2005). Sammenlignende evaluering af intranasal og subkutan immuniseringsvej til udvikling af en slimhindevaccine mod eksperimentel tuberkulose. FEMS Immunol Med Microbiol 45:87–93.

8. Horiguchi M, Oiso Y, Sakai H, et al. (2015). Pulmonal administration af phosphoinositid 3-kinasehæmmer er en helbredende behandling af kronisk obstruktiv lungesygdom ved alveolær regenerering. J Control Release 213:112–9.

9. Huber VC, McKeon RM, Brackin MN, et al. (2006). Distinkte bidrag fra vaccine-induceret immunoglobulin G1 (IgG1) og IgG2a antistoffer til beskyttende immunitet mod influenza. Clin Vaccine Immunol 13: 981-90.

10. Ito R, Ozaki YA, Yoshikawa T, et al. (2003). Roller af anti-hæmagglutinin IgA og IgG antistoffer på forskellige steder i luftvejene hos vaccinerede mus til at forhindre dødelig influenza lungebetændelse. Vaccine 21:2362-71.

11.Kopf M, Schneider C, Nobs SP. (2015). Udviklingen og funktionen af ​​lunge-residente makrofager og dendritiske celler. Nat Immunol 16: 36-44.

12. Kurosaki T, Kitahara T, Fumoto S, et al. (2009). Ternære komplekser af pDNA, polyethylenimin og gamma-polyglutaminsyre til genleveringssystemer. Biomaterials 30:2846-53.

13. Kurosaki T, Kitahara T, Nakamura T, et al. (2012). Udvikling af effektiv cancervaccine ved hjælp af målretningssystem af antigenprotein til APC'er. Pharm Res 29:483-9.

14. Marple B, Roland P, Benninger M. (2004). Sikkerhedsgennemgang af benzalkoniumchlorid brugt som konserveringsmiddel i intranasale opløsninger: en oversigt over modstridende data og meninger. Otolaryngol Head Neck Surg 130: 131-41.

15.McKee AS, Munks MW, Marrack P. (2007). Hvordan virker adjuvanser? Vigtige overvejelser for ny generation adjuvanser. Immunity 27: 687-90.

For more information:1950477648nn@gmail.com