• Molecular & Cellular Toxicology
• /
• 제5권3호
• /
• pp.207-215
• /
• 2009

Despite wide therapeutic use of CpG ODN against infection, allergy and cancer, the safety and toxicity of CpG ODNs were poorly delineated. Thus, we investigated whether optimal dosing of CpG ODN would affect immunotoxicological parameters in NZB/NZW F1 mice. Comparisons were made among control, non-CpG ODN and mouse CpG ODN ($10{\mu}g$)-treated groups for 4 weeks. To gauge the immunotoxicity of CpG ODNs, we measured nonspecific parameters, degree of lupus nephritis, proteinuria, or autoantibody, and cytokine expression in mRNA level of lymphocytes. We found that there were no significant differences among groups in nonspecific immunotoxicological profiles and in evaluation profiles of glomerulonephritis. However, titer of anti-dsDNA and anti-cardiolipin antibodies in mouse CpG ODN group rose three or eight-fold higher than in control group. Collectively, CpG ODN might be clinically less immunotoxic in terms of clinical profiles in lupus-prone NZB/NZW F1 mice, in spite of high autoantibody titer in CpG ODN treated groups.

• Molecular & Cellular Toxicology
• /
• 제3권1호
• /
• pp.46-52
• /
• 2007

In the course of novel TLR (Toll like receptor) 9 ligand, we found novel CpG ODN (Oligodeoxynucleotide) was active in augmenting antibody in mice. However, immune mechanism of new CpG ODNs is unclear. To clarify this, we examined immunoadjuvanticity by employing in vitro and in vivo immune profiles. In brief, in vitro treatment of novel CpG ODN upregulated the expression of TNF-$\alpha$, IL-6, and IL-12 mRNA in macrophages as well as that of IFN-$gamma$ mPNA in mouse splenocytes. In parallel, in vivo injection of novel CpG ODN directly activates macrophages and splenocytess, consequently upregulating MHC class II and CD86. Finally, we demonstrated anti-HBs antibody augmentation of novel CpG ODN. Collectively, this data indicates that novel CpG ODN is immunoadjuvant armed with Th1 typed immune machinery.

• BMB Reports
• /
• 제40권4호
• /
• pp.486-493
• /
• 2007

Atopic dermatitis (AD) is a chronic inflammatory skin disease and the pathogenesis of AD is associated with the release of various cytokines/chemokines due to activated $Th_2$ immune responses. Synthetic oligodeoxynucleotides (ODNs) containing unmethylated CpG dinucleotide in the context of particular base sequence (CpG motifs) are known to have the immunostimulatory activities in mice and to convert from Th2 to Th1 immune responses in AD. We aimed to investigate that CpG ODN, especially phosphodiester form, can stimulate the protective immunity in NC/Nga mice with AD. We isolated BMDCs from NC/Nga mice and then, cultured with GM-CSF and IL-4 for 6 days, and treated for 2 days by either phosphorothioate ODN or phosphodiester ODN. CpG ODN-treated DCs resulted in more production of IL-12. When CpG ODN-treated DCs were intravenously injected into the NC/Nga mice, the NC/Nga mice with CpG ODN-treated DCs showed significant improvement of AD symptoms and decrease of IgE level. Histopathologically, the NC/Nga mice skin with CpG ODN-treated DCs showed the decreased IL-4 and TARC expression comparing with non-injected mice. These results may suggest that phosphodiester CpG ODN-treated DCs might function as a potent adjuvant for AD in a mouse model.

• Fisheries and Aquatic Sciences
• /
• 제6권3호
• /
• pp.125-129
• /
• 2003

Effects of synthetic oligodeoxynucleotides (ODNs) containing cytidine-phosphate-guanosine(CpG) motif(s) on nonspecific immune responses of olive flounder (Paralichthys olivaceus) and on protection against lethal infection with Edwardsiella tarda were investigated. Respiratory bunt activities of the head kidney phagocytes in the fish injected either 0.25 or 0.5 ${\mu}g/fish$of ODNs containing CpG motifs (ODN 1826 and ODN 1670) were significantly higher than those injected with an ODN containing a guanosine-phosphate-cytidine (GpC) motif (ODN 1720) or with hanks balanced salt solution (HBSS, control) at 3, 5 and 7 days after injection. The serum lysozyme activities of fish injected with 0.25${\mu}g$ of ODN 1826 were significantly higher than those injected with ODN 1720 or HBSS at 1 and 7 days after injection. At 7 days after injection, the group of fish injected with CpG ODNs showed higher serum lysozyme activities than fish injected with ODN 1720 or control. The group of fish injected 0.25 or 0.5${\mu}g$ of CpG ODNs showed higher survival rates than those treated with GpC ODN and the control group after challenge with Edwardsiella tarda. The present study proved the ability of synthetic CpG ODN to increase nonspecific immune responses and disease resistance in olive flounder.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제50권1호
• /
• pp.12-28
• /
• 2001

배경 : 면역 증강성 CpG 올리고 뉴클레오티드(immunostimulatory CpG-oligodeoxynucleotides, ISS CpG-ODN)는 $T_{H1}$ 형 면역 반응은 항진시키고, $T_{H2}$ 형의 반응은 감소시키는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 백서 천식 모델에서 ISS CpG-ODN으로 인한 면역 반응의 변화가 천식의 주요한 병태 생리 현상인, 기도 과민성, 호산구성 염증 및 점액 과다 분비에 미치는 효과에 대하여 고찰하고자 하였다. 대상 및 방법 : 천식 모델을 형성하지 않은 10마리의 정상 대조군과 ovalbumin(OVA)의 감작 및 유발로 천식 모델이 형성된 26마리의 백서를, 천식 대조군 11마리, 천식-CpG 치료군 15마리로 나누어 실험하였다. 천식-CpG 치료군은 연구 16일과 20일에 ISS CpG-ODN을, 천식 대조군은 생리 식염수를 투여하였다. CpG-ODN 혹은 생리 식염수 투여 후, 특이 기도 저항, 기관지 폐포 세척액(bronchoalveolar lavage fluid, BALF) 내의 $T_{H1}$ 형 사이토카인 (cytokine)인 IFN-${\gamma}$와 $T_{H2}$ 형 사이토카인인 IL-4의 농도 및 호산구의 분획, 폐조직 내 호산구의 침윤 및 배상 세포의 이형성과 MUC5AC 유전자의 발현을 고찰하였다. 결과 : ISS CpG-ODN 투여 후 천식 대조군과 비교하여, 천식-CpG 치료군에서 기관지 폐포 세척액 내에서 IFN-${\gamma}$의 농도는 유의하게 높았고, IL-4의 농도는 유의하게 낮았다. 특이 기도 저항, 기관지 폐포 세척액 내의 호산구의 분획 및 폐조직에서의 호산구의 침윤은 천식-CpG 치료군에서 천식 대조군에 비하여 유의하게 감소하였다. 그러나 점액 과다 분비의 지표인 배상 세포의 이형성 및 MUC5AC 유전자의 발현 정도는 천식 대조군과 천식-CpG 치료군간에 유의한 차이가 없었다. 결론 : 백서 천식 모델에서 면역 증강성 CpG 올리고 뉴클레오티드는 $T_{H1}$ 형 면역 반응은 항진시키고, $T_{H2}$ 형의 반응은 감소시킴으로써, 천신의 주요한 병태 생리 현상인 기도 과민성 및 호산구서 염증은 억제하나, 점액과다 분비에는 유의한 영향이 없었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제57권6호
• /
• pp.543-552
• /
• 2004

연구배경 : 급성천식 동물모델에 투여할 경우 특징적인 기도과민성이나 호산구성 염증 등이 호전되는 것으로 알려져 있으나, 만성천식 모델에서 기도의 만성염증 및 기도재구성을 억제할 수 있다는 연구는 많지 않다. CpG-ODN이 기도의 만성염증 및 기도재구성을 예방할 수 있는 지 알기위하여, 만성천식 마우스모델에서 CpG-ODN의 기도의 만성염증 및 기도재구성에 대한 영향을 연구하고자 하였다. 방 법 : BALB/C 마우스를 ovalbumin으로 감작시킨뒤 7주간 만성적인 자극을 주어 만성 천식모델을 만들고, CpG-ODN은 감작시에 복강내에 주사하였다. 7주후기 도저항(기도과민성)의 측정, 혈청 IgE의 측정, 기관지 폐포세척액에서 염증세포분획을 검사하였고, 폐조직검사로 염증세포의 침윤 및 기저막하부의 섬유화의 정도를 관찰하였고, OVA군과 CpG-ODN군과 비교하였다. 결 과 : 1) 기관지폐포세척액내 호산구는 CpG-ODN군은 OVA군에 비해 통계적으로 유의하게 감소하였다($0.9{\pm}0.8$ ; $9.7{\pm}5.8{\times}10^4/ml$, P<0.01). 2) 기도과민성은 CpG-ODN군은 OVA군에 비해서 기도과민성(Penh)이 $50mg/m{\ell}$를 제외한 농도에서 모두 유의하게 감소한 소견을 보였다(P<0.01). 3) 혈청 총 IgE는 CpG-ODN군이 OVA군에 비해 감소한 소견을 보였고($0.21{\pm}0.11$ ; $1.16{\pm}0.39{\mu}g/ml$, P<0.01), 혈청 OVA specific IgE도 CpG-ODN군이 OVA군에 비해 감소한 소견을 보였다($1.1{\pm}0.5$ ; $1.7{\pm}0.6$ OD units, P<0.01). 4) 배상세포의 증식정도는 CpG-ODN군은 OVA군에 감소된(P<0.01) 소견을 보였다. 5) 기저막하부의 섬유화의 정도는 CpG-ODN군이 OVA군에 비해서 유의하게 감소된(P<0.01) 소견을 보였다. 결 론 : CpG-ODN은 기도의 급성염증 및 기도과민성을 억제할 뿐만 아니라 만성천식 마우스모델에서 기도의 만성염증 및 기도재구성을 억제시킴을 알 수 있었다.

• IMMUNE NETWORK
• /
• 제13권1호
• /
• pp.30-33
• /
• 2013

Previously we showed that biodegradable nanoparticles containing poly-IC or CpG oligodeoxynucleotide (ODN) together with ovalbumin (OVA) were efficient at inducing MHC-restricted presentation of OVA peptides in dendritic cells. The CTL-inducing activities of the nanoparticles were examined in the present study. Nanoparticles containing poly-IC or CpG ODN together with OVA were prepared using biodegradable polymer poly(D,L-lactic acid-co-glycolic acid), and then were opsonized with mouse IgG. The nanoparticles were injected into the tail vein of mice, and 7 days later the OVA-specific CTL activities were measured using an in vivo CTL assay. Immunization of mice with the nanoparticles containing poly-IC or CpG ODN together with OVA elicited potent OVA-specific CTL activity compared to those containing OVA only. In accordance with these results, nanoparticles containing poly-IC or CpG ODN together with OVA exerted potent antitumor activity in mice that were subcutaneously implanted with EG7.OVA tumor cells. These results show that encapsulation of poly-IC or CpG ODN together with antigen in biodegradable nanoparticles is an effective approach for the induction of potent antigen-specific CTL responses in vivo.

• Clinical and Experimental Pediatrics
• /
• 제45권7호
• /
• pp.875-883
• /
• 2002

목 적 : 기관지 천식은 Th2 반응 우세로 인한 기도의 호산구증과 IgE 증가를 특징으로 하는 질환이다. 박테리아 DNA 혹은 합성 ODNs인 unmethylated CpG motifs(CpG)은 Th1 사이토카인인 $INF-{\gamma}$와 IL-12 유도와 Th2 사이토카인을 하강 조절하여 기도 내의 호산구증 및 전신적 IgE 생성을 억제하며, 메타콜린 흡입에 의한 기관지 과민성을 방지한다. 저자들은 기도 염증을 유발한 생쥐의 비강내에 합성 CpG ODNs의 점적 투여로 기도의 호산구증과 그 외 면역학적 기전에 대한 영향을 연구하고자 한다. 방 법 : BALB/c 생쥐에 주당 2번씩 면역보강제 없이 OVA를 $10{\mu}g$을 피하 주사하여 감작 시켰다. 10주째에 $50{\mu}g$ OVA를 백서의 비강내로 주입하여 기도 염증을 유도한 후, 4주 뒤인 14주째 다시 생쥐의 비강내에 OVA＋CpG ODNs과 OVA를 점적 흡입 주입하였다. 마지막 항원 유발(14주) 후 4일째에 기관지 폐포 세척액을 추출하여 세포를 염색한 후 호산구를 측정하였고 동시에 비장 세포를 배양하여 사이토카인 측정을 하였다. 비장 세포에서 OVA에 의해 생성된 사이토카인 즉 Th1($INF-{\gamma}$, IL-12), Th2(IL-4, IL-5, IL-13) 사이토카인을 ELISA에 의해 측정하였다. 혈청 항원 특이 IgE, IgG2a 또한 ELISA에 의해 측정하였다. 결 과 : 1) 기관지폐포 세척액의 호중구수 : CpG ODNs을 투여한 군이 7.6[5.8-9.4]%, CpG ODNs을 투여하지 않은 군이 42.0[38.2-44.6]%로 기도 염증 세포내의 호산구증을 현저히 억제시켰다(P<0.01). 2) 혈청 OVA-specific IgE와 IgG2a : CpG ODNs으로 투여한 군과 투여하지 않은 군에서 측정한 혈청 OVA-specific IgE와 IgG2a는 음성 대조군에 비해 현저히 증가하였고, CpG ODNs을 비강내 투여 후 4일째 측정한 혈청 OVA-specific IgE와 IgG2a 수치는 CpG ODNs 투여군과 비투여군 사이에 유의한 차이가 없었다. 3) 사이토카인 분석 : CpG ODNs으로 투여한 군은 투여하지 않은 군에 비해 IL-4, IL-5, IL-13의 생성이 감소하였고 IL-12 생성은 증가하였으나, $INF-{\gamma}$의 상향조절은 보여주지 못하였다. 결 론: CpG ODNs의 백신 접종은 면역반응을 조절하여 기도 염증이 형성된 생쥐에서 기도 호산구증을 감소시키는데 매우 효과적이며 천식 치료에 유용할 수 있을 것으로 사료된다.

• BMB Reports
• /
• 제54권2호
• /
• pp.142-147
• /
• 2021

Synthetic oligodeoxynucleotides (ODNs) containing unmethylated CpG phosphorothioate (PS CpG-ODN) are known to decrease IgE synthesis in Th2 allergy responses. Nonetheless, the therapeutic role of PS CpG-ODN is limited due to cytotoxicity. Therefore, we developed a phosphodiester (PO) form of CpG-ODN (46O) with reduced toxicity but effective against allergies. In this study, we first compared the toxicity of 46O with CpG-ODNs containing a PS backbone (1826S). We also investigated the therapeutic efficacy and mechanism of 46O injected intravenously in a mouse model of ovalbumin (OVA)-induced atopic dermatitis (AD). To elucidate the mechanism of 46O underlying the inhibition of IgE production, IgE- and TGF-β-associated molecules were evaluated in CD40/IL-4- or LPS/IL-4-stimulated B cells. Our data showed that the treatment with 46O was associated with a lower hematological toxicity compared with 1826S. In addition, injection with 46O reduced erythema, epidermal thickness, and suppressed IgE and IL-4 synthesis in mice with OVA-induced AD. Additionally, 46O induced TGF-β production in LPS/IL-4-stimulated B cells via inhibition of Smad7, which suppressed IgE synthesis via interaction between Id2 and E2A. These findings suggest that enhanced TGF-β signaling is an effective treatment for IgE-mediated allergic conditions, and 46O may be safe and effective for treating allergic diseases such as AD and asthma.

• Parasites, Hosts and Diseases
• /
• 제51권6호
• /
• pp.637-644
• /
• 2013

This study aimed to investigate the antibody responses in mice immunized with Gnathostoma spinigerum crude antigen (GsAg) incorporated with the combined adjuvant, a synthetic oligonucleotide containing unmethylated CpG motif (CpG ODN 1826) and a stable water in oil emulsion (Montanide ISA720). Mice immunized with GsAg and combined adjuvant produced all antibody classes and subclasses to GsAg except IgA. IgG2a/2b/3 but not IgG1 subclasses were enhanced by immunization with CpG ODN 1826 when compared with the control groups immunized with non-CpG ODN and Montanide ISA or only with Montanide ISA, suggesting a biased induction of a Th1-type response by CpG ODN. After challenge infection with live G. spinigerum larvae, the levels of IgG2a/2b/3 antibody subclasses decreased immediately and continuously, while the IgG1 subclass remained at high levels. This also corresponded to a continuous decrease of the IgG2a/IgG1 ratio after infection. Only IgM and IgG1 antibodies, but not IgG2a/2b/3, were significantly produced in adjuvant control groups after infection. These findings suggest that G. spinigerum infection potently induces a Th2-type biased response.