Die intranasale Verabreichung von rekombinantem Influenza Vaccines in chimären Maus-Modelle zu Mucosale Immunität Studieren

José Vicente Pérez-Girón; Sergio Gómez-Medina; Anja Lüdtke; Cesar Munoz-Fontela

doi:10.3791/52803

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Methodenartikel

Die intranasale Verabreichung von rekombinantem Influenza Vaccines in chimären Maus-Modelle zu Mucosale Immunität Studieren

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DOI:

10.3791/52803

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25. Juni 2015

José Vicente Pérez-Girón¹ , Sergio Gómez-Medina¹ , Anja Lüdtke¹ , Cesar Munoz-Fontela¹

¹Laboratory of Emerging Viruses, Heinrich Pette Institute, Leibniz Institute for Experimental Virology

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Es besteht ein allgemeiner Mangel an Wissen darüber, wie Impfstoffe wirken. Hier schlagen wir die kombinierte Verwendung von reverser Genetik und chimären Knochenmarkmäusen vor, um Einblicke in die frühen Immunantworten des Wirts auf Impfstoffe zu erhalten, mit besonderem Fokus auf dendritische Zellen und T-Zell-Immunität.

Zusammenfassung

Impfstoffe sind eine der größten Errungenschaften der Menschheit und haben im letzten Jahrhundert Millionen von Leben gerettet. Paradoxerweise ist wenig über die physiologischen Mechanismen bekannt, die Immunreaktionen auf Impfstoffe vermitteln, möglicherweise aufgrund des Gesamterfolgs der Impfung, der das Interesse an den molekularen und physiologischen Mechanismen der Impfstoffimmunität verringert hat. Mehrere wichtige Krankheitserreger des Menschen, darunter das Influenzavirus, stellen jedoch nach wie vor eine Herausforderung für die Impfung dar und könnten von immunbasierten Strategien profitieren.

Obwohl die Influenza-Reverse-Genetik erfolgreich zur Erzeugung von abgeschwächten Lebend-Influenza-Impfstoffen (LAIVs) angewendet wurde, wurde die Zugabe von molekularen Werkzeugen in Impfstoffpräparaten wie Tracer-Komponenten zur Nachverfolgung der Kinetik der Impfung in vivo nicht berücksichtigt. Darüber hinaus hat die jüngste Generation von Mausmodellen, die eine spezifische Depletion von Leukozyten während kinetischer Studien ermöglichen, ein Zeitfenster eröffnet, um die grundlegenden Immunmechanismen zu verstehen, die dem durch den Impfstoff ausgelösten Schutz zugrunde liegen. Hier beschreiben wir, wie die Kombination von reverser Genetik und chimären Mausmodellen dazu beitragen kann, neue Einblicke in die Wirkungsweise von Impfstoffen auf physiologischer und molekularer Ebene zu gewinnen, am Beispiel eines rekombinanten, kälteadaptierten, abgeschwächten Influenzaimpfstoffs (LAIV). Wir verwendeten laborgenerierte LAIVs, die sowohl Zelltracer als auch kompetitive Knochenmarkchimären (BMCs) beherbergen, um die frühe Kinetik der Impfstoffimmunität und die wichtigsten physiologischen Mechanismen zu bestimmen, die für die Initiierung der impfstoffspezifischen adaptiven Immunität verantwortlich sind. Darüber hinaus zeigen wir, wie diese Technik Genfunktionsstudien an einzelnen Tieren während der Immunantwort auf Impfstoffe erleichtern kann. Wir schlagen vor, dass diese Technik angewendet werden kann, um aktuelle prophylaktische Strategien gegen Krankheitserreger zu verbessern, für die dringende medizinische Gegenmaßnahmen erforderlich sind, z. B. Influenza-, HIV-, Plasmodium- und hämorrhagische Fieberviren wie das Ebola-Virus.

Einleitung

Die Erzeugung von immunologischen Gedächtnisses in Abwesenheit der Krankheit ist die physiologische Grundlage für die effektive Impfung ^1. In jüngster Zeit Systeme biologischer Ansätze haben gezeigt, dass eine erfolgreiche Impfstoffe wie die Gelbfiebervakzin, induzieren eine starke Induktion der angeborenen Immunantwort und Aktivierung verschiedener Untergruppen von dendritischen Zellen (DCs), die wiederum führen zur Aktivierung der antigen multilineärer spezifische T-Zellen ^2,3. Da DCs sind die einzigen Immunzellpopulation mit der Fähigkeit, Antigen-spezifische T-Zellen naive ⁴ zu aktivieren, ist die Untersuchung von deren Funktion b....