Self-Assembly and Release of Peste des Petits Ruminants Virus-Like Particles in an Insect Cell-Baculovirus System and Their Immunogenicity in Mice and Goats

• DOI: 10.1371/journal.pone.0104791
• Publication Date: 2014-08-12T18:08:44Z
• Authors: Wenchao Li; Hongyan Jin; Xiukun Sui; Zhanzhong Zhao; Chenghuai Yang; Wenquan Wang; Junping Li; Gang Li
• Keywords: Epidemiology; Antibodies, Viral; Lymphocyte Activation; Gene; Biochemistry; Agricultural and Biological Sciences; Mice; Random Allocation; Paramyxovirus Infections and Epidemiology; Sf9 Cells; Mice, Inbred BALB C; 0303 health sciences; Goats; Q; Vaccination; R; Life Sciences; Immunogenicity; Virus; 3. Good health; Medicine; Female; Baculoviridae; Research Article; Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus; Science; Immunology; Hemagglutinins, Viral; Spodoptera; Cell Line; Peste-des-petits-ruminants virus; 03 medical and health sciences; Biochemistry, Genetics and Molecular Biology; Virology; Peste-des-Petits-Ruminants; Health Sciences; Genetics; Animals; Vaccines, Virus-Like Particle; Viral Diseases in Livestock and Poultry; Biology; Goat Diseases; Recombinant DNA; FOS: Clinical medicine; Antibodies, Neutralizing; Immune system; Immunoglobulin G; FOS: Biological sciences; Animal Science and Zoology; Gene Therapy Techniques and Applications; Virus-like particle

طاعون المجترات الصغيرة (PPR) هو مرض فيروسي حاد محموم يصيب المجترات الصغيرة وله تأثير اقتصادي كبير. بالنسبة للعديد من الأمراض الفيروسية، أظهر التطعيم بالجزيئات الشبيهة بالفيروسات (VLPs) وعدًا كبيرًا كنهج وقائي ؛ ومع ذلك، فإن عمليات تجميع وإطلاق فيروس طاعون المجترات الصغيرة (PPRV) VLPs ليست مميزة بشكل جيد، كما أن مناعتها في المضيف غير معروفة. في هذه الدراسة، تم إنشاء VLPs من PPRV في نظام الفيروس العصوي من خلال التعبير المتزامن لبروتين مصفوفة PPRV (M) والهيماجلوتين في بروتين (H) أو الانصهار (F). أظهرت الخلايا اللمفاوية الظاهرية التي تم إطلاقها مورفولوجيا مماثلة لتلك الخاصة بجزيئات الفيروس الأصلية. أدى الحقن تحت الجلد لهذه الخلايا اللمفاوية المتطايرة (PPRV - H، PPRV - F) في الفئران والماعز إلى إنتاج الغلوبولين المناعي (IgG) الخاص بـ PPRV، وزيادة مستويات الأجسام المضادة المعادلة للفيروسات، وتعزيز تكاثر الخلايا الليمفاوية. بدون المواد المساعدة، كانت الاستجابة المناعية التي تسببها اللقاحات المضادة للفيروسات القهقرية PPRV - H قابلة للمقارنة مع تلك التي تم الحصول عليها باستخدام كميات مكافئة من لقاح PPRV. وبالتالي، أظهرت نتائجنا أن اللقاحات VLPs التي تحتوي على بروتين PPRV M وبروتين H أو F هي لقاحات محتملة "تفرق بين العدوى والحيوانات الملقحة" (DIVA) من أجل مراقبة واستئصال طاعون المجترات الصغيرة.<br/>La Peste des petits ruminants (PPR) est une maladie virale aiguë, fébrile des petits ruminants qui a un impact économique important. Pour de nombreuses maladies virales, la vaccination avec des particules virales (VLP) s'est révélée très prometteuse en tant qu'approche prophylactique ; cependant, les processus d'assemblage et de libération des VLP du virus de la peste des petits ruminants (PPRV) ne sont pas bien caractérisés et leur immunogénicité chez l'hôte est inconnue. Dans cette étude, les VLP du PPRV ont été générées dans un système de baculovirus par l'expression simultanée de la protéine de matrice (M) du PPRV et de l'hémaglutine dans la protéine (H) ou de fusion (F). Les VLP libérées présentaient une morphologie similaire à celle des particules virales natives. L'injection sous-cutanée de ces VLP (PPRV-H, PPRV-F) chez la souris et la chèvre a provoqué la production d'IgG spécifiques au PPRV, augmenté les niveaux d'anticorps neutralisant le virus et favorisé la prolifération des lymphocytes. Sans adjuvants, la réponse immunitaire induite par les PPRV-H VLP était comparable à celle obtenue en utilisant des quantités équivalentes de vaccin PPRV. Ainsi, nos résultats ont démontré que les VLP contenant la protéine PPRV M et la protéine H ou F sont potentiellement des candidats-vaccins « différenciants infectés des animaux vaccinés » (DIVA) pour la surveillance et l'éradication de la PPR.<br/>La peste de los pequeños rumiantes (PPR) es una enfermedad aguda, febril y viral de los pequeños rumiantes que tiene un impacto económico significativo. Para muchas enfermedades virales, la vacunación con partículas similares a virus (VLP) ha demostrado ser muy prometedora como enfoque profiláctico; sin embargo, los procesos de ensamblaje y liberación de VLP del virus de la peste de los pequeños rumiantes (PPRV) no están bien caracterizados y se desconoce su inmunogenicidad en el huésped. En este estudio, las VLP de PPRV se generaron en un sistema de baculovirus a través de la expresión simultánea de la proteína de la matriz (M) de PPRV y la hemaglutina en la proteína (H) o de fusión (F). Las VLP liberadas mostraron una morfología similar a la de las partículas de virus nativas. La inyección subcutánea de estas VLP (PPRV-H, PPRV-F) en ratones y cabras provocó la producción de IgG específica de PPRV, aumentó los niveles de anticuerpos neutralizantes de virus y promovió la proliferación de linfocitos. Sin adyuvantes, la respuesta inmunitaria inducida por las VLP de PPRV-H fue comparable a la obtenida utilizando cantidades equivalentes de vacuna PPRV. Por lo tanto, nuestros resultados demostraron que las VLP que contienen la proteína M del PPRV y la proteína H o F son posibles candidatas a la vacuna "para diferenciar a los infectados de los animales vacunados" (DIVA) para la vigilancia y erradicación de la PPR.<br/>Peste des petits ruminants (PPR) is an acute, febrile, viral disease of small ruminants that has a significant economic impact. For many viral diseases, vaccination with virus-like particles (VLPs) has shown considerable promise as a prophylactic approach; however, the processes of assembly and release of peste des petits ruminants virus (PPRV) VLPs are not well characterized, and their immunogenicity in the host is unknown. In this study, VLPs of PPRV were generated in a baculovirus system through simultaneous expression of PPRV matrix (M) protein and hemaglutin in (H) or fusion (F) protein. The released VLPs showed morphology similar to that of the native virus particles. Subcutaneous injection of these VLPs (PPRV-H, PPRV-F) into mice and goats elicited PPRV-specific IgG production, increased the levels of virus neutralizing antibodies, and promoted lymphocyte proliferation. Without adjuvants, the immune response induced by the PPRV-H VLPs was comparable to that obtained using equivalent amounts of PPRV vaccine. Thus, our results demonstrated that VLPs containing PPRV M protein and H or F protein are potential "differentiating infected from vaccinated animals" (DIVA) vaccine candidates for the surveillance and eradication of PPR.<br/>