Abstract Background Combined antibiotic regimens have caused problems such as increasing antimicrobial resistance to H. pylori and intestinal flora disturbance. Vaccination is a great alternative approach, but also faces the limited immune response induced by monovalent vaccines. Therefore, the development of multi-epitope vaccines is promising immunotherapy to control H. pylori infection. Objective To develop a multi-epitope vaccine and evaluate its therapeutic efficacy against H. pylori infection. Materials and Methods The B and T cell epitopes from UreB, FlaA, AlpB, SabA, and HpaA were linked for producing 2 multi-epitope vaccines (CTB-S3 and CTB-S5) by a structural evaluation based on computer-aided design. The abilities to produce antigen-specific antibodies and neutralizing antibodies of CTB-S3 and CTB-S5 were evaluated in BALB/c mice. After that, their therapeutic efficacy was explored in H. pylori-infected mice. Results CTB-S3 or CTB-S5 could induce high levels of specific antibodies against UreB, FlaA, AlpB, SabA, HpaA, and neutralizing antibodies against H. pylori urease and adhesion. Also, oral therapeutic immunization with CTB-S3 or CTB-S5 could decrease H. pylori colonization and reduce stomach damage; the protection was correlated with H. pylori -specific IgG, SIgA antibodies, and CD4 + T cell immune response. Conclusions Our study developed a multi-epitope vaccine based on a computer-aided design. The CTB-S3 and CTB-S5 vaccines may be promising therapeutic candidate vaccines against H. pylori infection and provide a reference for vaccine design of other pathogens.

Abstract Since Helicobacter pylori ( H. pylori ) resistance to antibiotic regimens is increased, vaccination is becoming an increasingly important alternative therapy to control H. pylori infection. UreB, FlaA, AlpB, SabA, and HpaA proteins of H. pylori were previously proved to be used as candidate vaccine antigens. Here, we developed an engineered antigen based on a recombinant chimeric protein containing a structural scaffold from UreB and B cell epitopes from FlaA, AlpB, SabA, and HpaA. The multi-epitope chimeric antigen, named MECU, could generate a broadly reactive antibody response including antigen-specific antibodies and neutralizing antibodies against H. pylori urease and adhesins. Moreover, therapeutic immunization with MECU could reduce H. pylori colonization in the stomach and protect the stomach in BALB/c mice. This study not only provides a promising immunotherapy to control H. pylori infection, but also offers a reference for antigen engineering against other pathogens.

Abstract Attenuated Listeria monocytogenes ( L. monocytogenes ) could be used as a vaccine vector for immunotherapy of tumors or pathogens. However, the lack of reliable promoters limits its ability to express foreign antigens. In this work, 21 promoters from L. monocytogenes were identified by RNA-seq analysis under two conditions of pH 7.4 and pH 5.5. Based on the constructed fluorescence report system, 7 constitutive promoters showed higher strength than that of P help , a previously reported strong promoter. Further, the selected 5 constitutive promoters also showed high activity in the production of UreB, a widely used antigen against Helicobacter pylori ( H. pylori ). In particular, a well-characterized constitutive promoter P 18 , which performed best in both fluorescence intensity and UreB production, was proved to be highly active in vitro and in vivo. In summary, we provide a useful promoter library for Listeria species and offer a reference for constitutive promoter mining in other organisms. Key points 21 promoters from L. monocytogenes were identified by RNA-seq. Fluorescent tracer of L. monocytogenes (P 18 ) was performed in vitro and in vivo. A well-characterized constitutive promoter P 18 could improve the expression level of a foreign antigen UreB in L. monocytogenes