Immune responses against murine cytomegalovirus in non-permissive host
Viral vaccine vectors have attracted scientific interest as platforms for immunization due to their high immunogenicity and flexible design. Nevertheless, several limitations are associated with the use of current viral vectors, and the development of novel viral vaccine candidates is an active area of research. Murine CMV (MCMV) is an effective vaccine vector in murine models. As CMV is characterized by a highly strict host specificity for infection and replication, the current understanding of MCMV vector capacities beyond mice are limited, especially in regards to human subjects. In this work, the aim was to investigate the interaction of MCMV with human cells and analyze if the prerequisites for immunogenicity were present in an in vitro system of cross-species infection. By using MCMV recombinants carrying the sequences of fluorescent reporters, MCMV was shown to be able to non-productively infect hematopoietic (different subsets of monocyte-derived dendritic cells, mo-DCs) and non- hematopoietic (fibroblasts) human cells. Furthermore, MCMV infection was shown to stimulate human mo-DCs by upregulating surface activation markers, as well as by increasing cytokine production. Importantly MCMV mo-DC infection was partially dependent on endocytosis and was reduced in vitro by the use of antivirals. By developing a co-culture system, it was demonstrated that MCMV infection induced the expression of vectored antigens in both human fibroblasts and mo-DCs that were recognized by antigen-specific CD8 T cells. This evidence suggests that MCMV may have a role as a non-replicative vaccine vector for immunization in humans against heterologous diseases. Further pre-clinical investigations are required to characterize the biosafety and efficacy of MCMV in vivo, but this study sets the fundaments on the path towards clinical trials.
Virale Impfstoffvektoren haben aufgrund ihrer hohen Immunogenität und ihres flexiblen Designs als Plattformen für die Immunisierung wissenschaftliches Interesse geweckt. Dennoch sind mit der Verwendung aktueller viraler Vektoren mehrere Einschränkungen verbunden, und die Entwicklung neuer viraler Impfstoffkandidaten ist ein aktives Forschungsgebiet. Maus-CMV (MCMV) ist ein wirksamer Impfstoffvektor in Mausmodellen. Da CMV durch eine sehr strenge Wirtsspezifität für Infektion und Replikation gekennzeichnet ist, ist das derzeitige Verständnis der MCMV-Vektorkapazitäten über Mäuse hinaus begrenzt, insbesondere in Bezug auf menschliche Subjekte. Ziel dieser Arbeit war es, die Wechselwirkung von MCMV mit menschlichen Zellen zu untersuchen und zu analysieren, ob die Voraussetzungen für eine Immunogenität in einem in vitro-System einer speziesübergreifenden Infektion gegeben waren. Durch die Verwendung von MCMV-Rekombinanten, die die Sequenzen fluoreszierender Reporter tragen, wurde gezeigt, dass MCMV in der Lage ist, hämatopoetische (verschiedene Untergruppen von Monozyten-abgeleiteten dendritischen Zellen, mo-DCs) und nicht-hämatopoetische (Fibroblasten) menschliche Zellen nicht produktiv zu infizieren. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass eine MCMV-Infektion menschliche mo-DCs stimuliert, indem sie Oberflächenaktivierungsmarker hochreguliert und die Zytokinproduktion erhöht. Wichtig ist, dass die MCMV-mo-DC-Infektion teilweise von Endozytose abhängig war und in vitro durch die Verwendung von Virostatika reduziert wurde. Durch die Entwicklung eines Kokultursystems wurde gezeigt, dass eine MCMV-Infektion die Expression vektorisierter Antigene sowohl in menschlichen Fibroblasten als auch in mo-DCs induzierte, die von Antigen-spezifischen CD8-T-Zellen erkannt wurden. Diese Beweise legen nahe, dass MCMV eine Rolle als nicht-replikativer Impfstoffvektor zur Immunisierung von Menschen gegen heterologe Krankheiten spielen könnte. Weitere vorklinische Untersuchungen sind erforderlich, um die Biosicherheit und Wirksamkeit von MCMV in vivo zu charakterisieren, aber diese Studie legt die Grundlagen auf dem Weg zu klinischen Studien.
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