リバースワクチンノロジー法とその予防接種の評価によるサルモネラenterica血清型Typhiに対する新規ワクチン候補の識別

サルモネラエンテリカ血清型Typhi（S。Typhi）は、世界中の細菌を引き起こす必須の腸熱です。多剤耐性株が出現したため、それらの世界的な拡散を防ぐために緊急に注意が必要です。ワクチン接種は、これらの種類の感染症を制御するための代替アプローチです。現在利用可能な市販のワクチンには、6歳未満の子供の非推奨や長期的な有効性が低いなど、大きな制限があります。したがって、これらの制限を克服する新しいワクチンの開発がすぐに必要です。リバースワクチン学（RV）は、新しいタンパク質ベースのワクチンを特定するためのゲノム配列アセンブリを直接スクリーニングするための最も堅牢なアプローチの1つです。本研究の目的は、RVアプローチを使用して、S。typhiに対する潜在的なワクチン候補を特定することを目的としています。S. typhiに対する最高の候補者の免疫原性がさらに調査されました。S. Typhi株Ty2のプロテオームを分析して、最も免疫原性、保存、保護表面タンパク質を特定しました。予測されたワクチン候補の中で、STED（Fimbrial Subunit）は、すべての適用された基準を資格を取得するのに最適でした。合成STED遺伝子はE.coliで発現し、マウスに精製組換えSTEDタンパク質で免疫化され、S。typhiの致死量で挑戦しました。免疫動物は、高タンパク質特異的抗体力価を生成し、S。typhiとの致命的な用量チャレンジに続いて70％の生存を実証しました。免疫マウス抗血清によるS. Typhi細胞の前処理は、CACO-2細胞への接着を有意に減少させました。全体として、保護抗原として染色されたのは、S。typhiチャレンジに対する免疫マウスの堅牢で長期的かつ保護的な免疫を誘発する可能性があります。

Salmonella enterica serovar Typhi (S. Typhi) is an essential enteric fever causing bacterium worldwide. Due to the emergence of multidrug-resistant strains, urgently attention is needed to prevent the global spread of them. Vaccination is an alternative approach to control these kinds of infections. Currently available commercial vaccines have significant limitations such as non-recommendation for children below six years of age and poor long-term efficacy. Thus, the development of a new vaccine overcoming these limitations is immediately required. Reverse Vaccinology (RV) is one of the most robust approaches for direct screening of genome sequence assemblies to identify new protein-based vaccines. The present study aimed to identify potential vaccine candidates against S. Typhi by using the RV approach. Immunogenicity of the best candidate against S. Typhi was further investigated. The proteome of S. Typhi strain Ty2 was analyzed to identify the most immunogenic, conserved, and protective surface proteins. Among the predicted vaccine candidates, steD (fimbrial subunit) was the best for qualifying all the applied criteria. The synthetic steD gene was expressed in E.coli, and the mice were immunized with purified recombinant steD protein and then challenged with a lethal dose of S. Typhi. Immunized animals generated high protein-specific antibody titers and demonstrated 70% survival following lethal dose challenge with S. Typhi. Pretreatment of the S. Typhi cells with immunized mice antisera significantly decreased their adhesion to Caco-2 cells. Altogether, steD as a protective antigen could induce a robust and long term and protective immunity in immunized mice against S. Typhi challenge.