Development of recombinant S-typhimurium as a model for S. typhi-based vaccine vectors

Suppl

I - 1998

Vaccine and Molecular BiologY

Development of recombinant S- typhimurium
as a model for S. typhi-based vaccine vectors

t87

VMB.6

S.J. Dunstant, C.P. Simmonsl'2, R.A. Strugnelll'2

Abstrak
membuka kesempatan untuk
Keberhasilan uji serta peredaran vaksin baru berasaL dari mutan S. typhi yang dilemahkan telah
perlu
memperhatikan analisis
ini

semacam
vaksin
yang
Pengembangan
baru.
mengembangkan vaksin-vaksin bivalen atau multivalen
bahwa rekombinan s'
menjamin
prometer
dsb)
untuk
gen,
(closis
kekuatan
yang
gen
dipakm
ekspresi
yang teliti terhadap sistem optimal
model

ini
mengembangkan
Penelitian
typhi menimbulkan respons maksimal dibandingknn antigen heterolog yang diekpresi bersamanya.
(TT)
tetanus
c
toksin
ltang
digunakan
gai
antigen
model
fragmen
,àkri, biuol", S. typhimurium yang dicoba pada mencit tifuid. seb
Pada
yang
dilemahkan'
typhimvitm
protein

dari
s.
rekombinan
dengan
diekspresikan
pa'da
biitt
mencit
ternyata sangat imunogenik
jumlah plasmid dan stabilitastrya, kekuatnn
penelitian ni aitetiti berbagai parameter yang penting seperti mutasi yang mungkin ada,
ompR darl S. typhimurium SL 1344 akan
htrA
dan
aroA"/aroD,
prometer dan efek translasi. Mutan gen yang isogenik seperrr purA, aroA,
penetrasi
ke organ linrfuid dan dibantlingknn pula
dart
pertumbuhan

it
vivo
hal
dalam'
lI
clibandingkan tlengan mutan cyalcrp dari SR
rekombinan Salmonella kecuali mutan
pada
seluruh
tlitemuknn
TT
spesifik
antibodi
protektif
dari
Efek
C.
clengan imurtisasi fragmen
penetrasi ke limpa dan tidak
melnkukan

kuman
purA. Reaksl immtogenisitas terbukti tidak ada hubungannya dengan kemampuan
plak
Imunogenitas maksimaL
Peyer
kuman
daLam
koLonisasi
tlengan
berkorelasi
berhubungan pukt lengan respons spesifi.k sel T; namun
dengan jumlah )tang rendah,
replikon
plasmid;
dan
stabilitas
dengan
berkorelasi
C
yang'mengandung

plasmid
fragmen
dari konstruksi
yang diekspresiknn oleh col El plasmid
namun stabil (mis. pRSF NIT) akàn sangat efektif sebagai wahana pembawavaksin. Fragmen c
yang
sedangkan clerivat plttsmid pIC21H
tinggi,
dalam
level
TT
spesifik
pBR 322 clm derivatnya pAT 153 dapat menginduksi antibodi
juga
tidak stabil in vivo. Gen ,pagC,
TT,
dan
imun
spesifik
justru

respon
memacu
tidak
ternyata
jumlah
tiuggi
plnsmid/sel sangat
yang
yorrg diregulasi in vivo dibandingkan dengan promoter constitutive ,trc tlalam hal ekspresi
pio*ot"r
yang
*"rr1roko,,
clan
,kaLG
,nirB
ln vivo antigen reporter firefly luciferase, dan dalam hal imunogenitas konstruksifragmen C tnvivo. Promoter in vivo yang terkuat
digu(ptrc) tentyàa kurang efektif pada imunisasi dibandingkan dengan promoter yatxg diregulasi in vivo (opagC)' Informasi ini akan
tujuan akhir
nakan untuk secara optimàl mengekspresikan antigen heterolog lain pada mtûan rekombinan S. typhimurium, dengan
mengembangknn vaksin bivalen S. typhi yang baru.

Abstract
oPportutlity
The successfuIl testing and cLevelopment of a new live, attenuated mutant (s) o/S. typhi as a typhoid vaccine creates an
of
optimal exanalysis
require
careful
wiIL
vaccines
of
such
Development
for eleveloping novel bivalent or multivalent human vaccines.
the co-exagainst
response
maximal
typhi
elicit
a

S.
the
recombinant
that
to
ensLtre
promoter
strength,...)
(gene
closage,
pression system

of
pressecL heterologous antigen. We have ntodelled the construction of bivalent vaccines ln S. typhimurium uslng the murine model
'typhoid
exwhen
in
mice
(TT),
immunogenic

is
highly
toxin
fever TIte moclel àntigen userl in these studies, the C fragment of tetaruts
live, attenuated S. typhimurium . Parameters including background mutation, plasmid copy numpinrr"d o, a recombinant protein
from

htrA
stability, promoter strength/regulation and translation effects were examined in this study. Isogenic purA, aroA, aroA/aroD,
into
penetration
growth
and
in
vivo
of
SR-ll
for
and ompR mutants o/S. typhimurfum 5L1344 were compared with the cyalcrp mutant
all

recombinant
by
were
elicited
antibody
TT-s1tecific
levels
of
Protective
against
C
fragment.
centraliymphoid organs, and immmisation
ceII reSalmonell.ae except the purA mutant. Immunogenicity did not correLate with penetration into the spleen or specific splenic T
with
correlated
plasmid
of
C
constructs
fragment
spotxses, but did correlate with Peyer's patch colonisation. Maximal immunogenicity of
1E I
Co
expressed
C
vaccine
delivery.
in
(eg.
pRSF
were
effective
1010)
from
fragment
plasmid stability, anl low copy, but stable replicons
plasmù;s pBRj22 and its eleriyatit,e pAT153, ùtdr.tcedttery high let,els of Tt-speëific antibody whereas tlæ high copy derivative ptC2qH
rlkl not elicit TT- specific immune ,"|rponr" ancl was highly unsmble in t,ivo. In vivo-regr'Llated promoters (pPagC, onitB and ,katG) were
compared with the constitutiye promoter ttrc for in vivo expression of the reporter antigen firefly luciJ'erase, ancl in vivo immunogenicity
of C fragment consÛucts. The strongest in vivo promoter (otrc) was Less effective at immunisalion th(]n the in vivo regulatetl promoter
tlrcse studies wiII be used to optimally express other heterologous antigens from recombinanr S. typhimurium
bers and

,pugô.

Wr^ationfrom

mutants, with the ultimate aim of deveLoping novel bivaLent s. typhi vaccines.

I

Department of Microbiology antl Immunology,
University of M elbourne
ZCRC
1o, Vaccine Technology, University of Melbourne,

Parkville, Vic. 3052, Australia.