Development of mixed Th1/Th2-type immune response in mice following immunization with GP63 from Leishmania donovani

내장리슈만편모충 유래 GP63 항원을 마우스에 접종한 후 관찰되는 Th1/Th2-type 복합 면역반응

The $M_r$ 63,000 glycoprotein (GP63) and lipophosphoglycan (LPG) of Leishmania donovani were evaluated as vaccine candidates against visceral leishmaniasis. Mice were immunized with liposomeencapsulated GP63 and/or LPG that were purified from the soluble extract of L. donovani promastigotes, and were challenged with virulent amastigotes. Mice immunized with GP63/LPG in liposomes plus BCG resulted in a 27.4% reduction of amastigotes in the liver compared to the control group (liposomes plus BCG), and mice immunized with liposome-GP63 plus BCG failed to induce a protective immune response against the challenge infection. Immunization of mice with GP63 fused to the Schistosoma japonicum glutathione S-transferase (GP63-GST) plus BCG also failed to elicit protective immunity. To analyze the cause of failure to induce protection, cytokine release from the spleen cells of immunized mice and Leishmania-specific serum antibodies were analyzed. Spleen cells from mice immunized with GP63-GST plus BCG that were exposed to soluble extract of L. donovani in vitro produced 10-fold greater quantities of IFN-gamma and 3-fold greater quantities of IL-5 than cells from mice receiving BCG only or saline. Western blot analysis revealed that sera from these mice had Leishmania-specific antibodies recognizing 1 to 3 antigens of L. donovani with M. W. of 60-65 kDa. Although immunization of mice with GP63-GST induced a strong Th1 response, this study indicated that GP63-GST simultaneously elicited the Th2 response of the CD4+ T-cell, which was known to abrogate the protective immune response conferred by the Th1 effector function.

병원성 내장리슈만편모충(Leishmania donovani)에서 추출한 GP63 또는 LPG 항원을 liposome으로 캡슐화하고 보강제로서 BCG를 조합하여 DBA-2N 마우스에 면역접종을 한 후, 내장리슈만편모충의 병원성 amastigote를 접종하여 이들 물질의 방어면역 효과를 관찰하였다. 그 결과 GP63 과 LPG, 그리고 BCG를 모두 첨가하여 접종한 마우스의 간 조직에서 유의성 있는 내장리슈만편모충의 감소가 관찰되었으나 감소율은 27.4%에 불과하였다. 실험적 피부리슈만편모충증에 대하여 성공적인 방어면역성을 나타낸 GP63이 내장리슈만편모충 감염에 대하여 방어면역성을 상실한 원인을 분석하기 위한 실험에서 C3H 마우스에 GP63-GST 단백질과 BCG를 혼합하여 면역접종하고 내장리슈만편모충의 병원성 amastigote로 접종한 후, 혈청 내 특이항체와 비장세포에서의 감마인터페론 및 IL-5의 생산을 관찰하였다. 그 결과 GP63-GST와 BCG를 혼합하여 면역 접종한 마우스의 간 조직에서도 유의성 있는 amastigote의 감소는 관찰되지 않았다. 한편 이들 마우스의 비장세포에서는 BCG 만을 접종한 군에 비해 10배 이상의 감마인터페론과 3배의 IL-5가 생산되었다. 이와 같은 사실은 GP63-GST 단백질과 BCG를 혼합하여 접종한 마우스에서 Th1 및 Th2 타입 면역반응이 모두 활성화되었음을 시사하며, Th1 뿐만 아니라 Th2 타입 면역 반응도 함께 활성화된 것이 실험적 내장리슈만편모충 감염에 대한 방어면역에 실패한 원인 중의 하나일 것으로 사료되었다.