The combined recombinant cathepsin L1H and cathepsin B3 vaccine against Fasciola gigantica

ศักยภาพของวัคซีนร่วมจากโปรตีน cathepsin L1H และ B3 ในการต้านการติดเชื้อพยาธิใบไม้ตับ

Highlight: วัคซีนกลุ่ม (combined vaccine) ของโปรตีน cathepsin L1H และ B3 สามารถป้องกันการติดเชื้อพยาธิใบไม้ตับได้สูงกว่าวัคซีนเดี่ยว เมื่อทดสอบร่วมกับสารเสริมฤทธิ์ (adjuvant) ทั้ง 2 ชนิดคือ Alum และ Freund โดยสามารถป้องกันการติดเชื้อพยาธิได้ถึงร้อยละ 58.8 ถึง 75

ที่มาและความสำคัญ
การศึกษาวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินประสิทธิภาพของวัคซีนที่กระตุ้นด้วยโปรตีน cathepsin L1H และ B3 ในการป้องกันการติดเชื้อพยาธิใบไม้ตับ ทั้งในรูปแบบวัคซีนเดี่ยว (single vaccine) และวัคซีนกลุ่ม (combined vaccine) โดยการทดสอบในหนูทดลองร่วมกับสารเสริมฤทธิ์ (adjuvant) 2 ชนิดคือ Alum และ Freund ผลการทดลองพบว่าวัคซีนเดี่ยวและวัคซีนกลุ่มของ cathepsin L1H และ B3 มีผลป้องกันการติดเชื้อพยาธิได้ถึงร้อยละ 58.8 ถึง 75 โดยวัคซีนกลุ่มมีผลการป้องกันได้สูงกว่าวัคซีนเดี่ยว และวัคซีนทั้งหมดยังสามารถกระตุ้นภูมิคุ้มกัน โดยมีระดับแอนติบอดี IgG1 สูงกว่า IgG2a ซึ่งบ่งชี้ถึงกลไกการกระตุ้นผ่านทาง Th2 สูงกว่า Th1 ด้วย นอกจากนี้ผลการทดลองยังแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของการใช้สารเสริมฤทธิ์ Alum สูงเทียบเท่ากับ Freund ซึ่ง Alum จะมีความปลอดภัยเมื่อเทียบกับ Freund ที่มีความเป็นพิษและเกิดผลข้างเคียงในสิ่งมีชีวิตได้ ดังนั้นการศึกษานี้จึงสามารถใช้เป็นแนวทางการใช้วัคซีนเพื่อป้องกันการติดเชื้อพยาธิใบไม้ตับในสัตว์ใหญ่ต่อไป

Abstract
Protections against Fasciola gigantica infection in mice immunized with the individual and combined cathepsin L1H and cathepsin B3 vaccines were assessed. The vaccines comprised recombinant (r) pro-proteins of cathepsin L1H and B3 (rproFgCatL1H and rproFgCatB3) and combined proteins which were expressed in Pichia pastoris . The experimental trials were performed in ICR mice ( n = 10 per group) by subcutaneous injection with 50 μg of the recombinant proteins combined with Alum or Freund’s adjuvants. At two weeks after the third immunization, mice were infected with 15 F. gigantica metacercariae per mouse by oral route. The percents of protection of rproFgCatL1H, rproFgCatB3 and combined vaccines against F. gigantica were approximately 58.8 to 75.0% when compared with adjuvant-infected control. These protective effects were similar among groups receiving vaccines with Alum or Freund’s adjuvants. By determining the levels of IgG1 and IgG2a in the immune sera, which are indicative of Th1 and Th2 immune responses, it was found that both Th1 and Th2 humoral immune responses were significantly increased in vaccinated groups compared with the control groups, with higher levels of IgG1 (Th2) than IgG2a (Th1). Mice in vaccinated groups showed reduction in liver pathological lesions when compared with control groups. This study indicates that the combined rproFgCatB3 and rproFgCatL1H vaccine had a high protective potential than a single a vaccine, with Alum and Freund’s adjuvants showing similar level of protection. These results can serve as guidelines for the testing of this F. gigantica vaccine in larger economic animals.

KEYWORDS: Fasciola gigantica, Cathepsin L1H, Cathepsin B3, Vaccine, Protection, Mice

Citation: Pornanan Kueakhai, Narin Changklungmoa, Werachon Cheukamud, Supawadee Osotprasit, Pathanin Chantree, Narin Preyavichyapugdee, Prasert Sobhon, Krai Meemon,
The combined recombinant cathepsin L1H and cathepsin B3 vaccine against Fasciola gigantica infection, Parasitology International, Volume 83,
2021, 102353, ISSN 1383-5769, https://doi.org/10.1016/j.parint.2021.102353.

The combined recombinant cathepsin L1H and cathepsin B3 vaccine against Fasciola gigantica

ศักยภาพของวัคซีนร่วมจากโปรตีน cathepsin L1H และ B3 ในการต้านการติดเชื้อพยาธิใบไม้ตับ

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

15: LIFE ON LAND