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Das murine Gammaherpesvirus 68 als in vivo Modell zur Evaluierung von Antigen-spezifischen Vakzinen.

München, Technische Universität, Fakultät Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Diss., 2006, 149 S.
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Die Entwicklung wirksamer Impfstoffe gegen chronische Infektionskrankheiten wie AIDS oder Hepatitis C wird durch das Fehlen geeigneter Kleintier-Modelle stark beeinträchtigt. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass rekombinantes murines Gammaherpesvirus 68 (MHV-68) als Testsystem geeignet ist, die Potenz Antigen-spezifischer Testvakzine im Kontext einer natürlichen chronischen Infektion zu evaluieren. Nach der Etablierung des Systems mit dem Modell-Antigen Ovalbumin wurden als Antigene einer wichtigen chronischen Virusinfektion des Menschen die Proteine NS3 und CORE des Hepatitis C Virus gewählt. Die BAC-Technologie erlaubte die einfache und schnelle Herstellung der rekombinanten MHV-68-OVA, MHV-68-NS3 und MHV-68-CORE. Vorstudien zur Charakterisierung der rekombinanten MHV-68 zeigten, dass die Insertion der Gene eine effiziente Expression der Proteine in Zellkultur ermöglichte und die Replikationsfähigkeit der Viren in vitro nicht eingeschränkt war. Die in vivo Charakterisierung der rekombinanten MHV-68 verdeutlichte, dass zwar die lytischen Titer vergleichbar zum Wildtyp, die latenten Parameter Splenomegalie und Zahl latent infizierter Milzzellen, abhängig vom inserierten Antigen, jedoch verändert waren. Am Beispiel von MHV-68-OVA gelang es erstmals, eine Belastungsinfektion im Kontext einer Immunisierung zu etablieren und einen Vakzinierungseffekt durch Messung MHV-68-spezifischer Parameter zu untersuchen. Nach Ovalbumin-spezifischer Immunisierung mit MVA-OVA konnten sowohl die lytische als auch die latente Infektion mit MHV-68-OVA signifikant beeinflusst werden. Genauso effizient wurden die Parameter einer Belastungsinfektion mit MHV-68-NS3 nach Vakzinierung mit MVA-NS3 oder prime-boost Immunisierung mit Ad-NS3/MVA-NS3 verringert. Intrazelluläre Zytokinfärbungen, Tetramerfärbungen und 51Cr-Freisetzungs-Assays zeigten, dass CD8+, aktivierte, IFNγ-produzierende T-Lymphozyten an der Antigen-spezifischen Immunantwort und der Reduktion spezifischer Parameter der MHV-68 Infektion beteiligt waren. Gleichzeitig verdeutlichten diese Methoden, dass MHV-68 zudem als Stimulator für die effiziente Expansion Antigen-spezifischer T-Zellen geeignet ist. Die verwendeten Antigene konnten ihre Eigenschaften hinsichtlich ihrer Immunogenität auch nach Insertion in MHV-68 beibehalten. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen daher die Eignung von MHV-68 als Modell zur Impfstoffevaluierung. Der Möglichkeit, diverse Vakzine mit verschiedenen Impfstrategien, Applikationsformen und Adjuvantien zu verwenden, sind dabei keine Grenzen gesetzt. Im Vergleich zu bisherigen Mausmodellen stellt MHV-68 eine attraktive Option dar, um Impfstoffe gegen verschiedenste Antigene im Zusammenhang einer akuten sowie chronischen Infektion zu evaluieren.
Efficient vaccines against chronic viral infections such as AIDS or Hepatitis C, a persistent virus infection causing important human diseases, are urgently needed. Vaccine development has been hampered by the lack of suitable small animal models to reliably test the protective capacity of candidate vaccines against Hepatitis C virus infection. In this thesis, infections with recombinant murine gammaherpesvirus 68 (MHV-68) as novel mouse challenge model were investigated to test the efficacy of heterologous vaccines against the proteins NS3 and CORE of Hepatitis C virus. To establish the system, ovalbumin was used as a model antigen. A recombinant MHV-68 expressing ovalbumin (MHV-68-OVA) was constructed by BAC-technology and characterized in vitro and in vivo. By vaccination of C57BL/6 mice with recombinant modified vaccinia virus Ankara (MVA-OVA), we first established an ex vivo system to measure antigen-specific immune responses by intracellular cytokine staining and chromium release assay. For in vivo studies, C57BL/6 mice were immunized with MVA-OVA and challenged with MHV-68-OVA at different timepoints and by different routes of infection. By vaccination with MVA-OVA, we were able to reduce the viral load of MHV-68-OVA both in the acute and latent phase of infection. After establishment of the system, recombinant MHV-68 expressing NS3 or CORE of HCV were constructed and characterized in vitro and in vivo. Similar to MHV-68-OVA, the use of MHV-68-NS3 infected target cells allowed for efficient ex vivo amplification of NS3-specific, MHC class I-restricted CD8-positive T cells derived from MVA-NS3 vaccinated C57BL/6 mice. C57BL/6 mice immunized with MVA-NS3 or recombinant Adenovirus expressing NS3 and challenged with MHV-68-NS3 showed significantly reduced viral loads in the acute and latent phase of challenge infection. Furthermore, NS3-specific activated CD8-positive T cells were induced in immunized mice after challenge with MHV-68-NS3. The results strongly suggest the usefulness of the MHV-68 challenge model for further evaluation of recombinant vaccines against Hepatitis C and other persisting virus infections.
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Publikationstyp Sonstiges: Hochschulschrift
Typ der Hochschulschrift Dissertationsschrift
Quellenangaben Band: , Heft: , Seiten: 149 S. Artikelnummer: , Supplement: ,
Hochschule Technische Universität
Hochschulort München
Fakultät Fakultät Wissenschaftszentrum Weihenstephan