細胞性免疫誘導能を持つペプチド結合リポソームを応用したウイルスワクチンの創製

文献情報

• 文献番号: 200812006A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 細胞性免疫誘導能を持つペプチド結合リポソームを応用したウイルスワクチンの創製
• 課題番号: H18-ナノ・一般-006
• 研究年度: 平成20(2008)年度
• 研究代表者(所属機関): 内田 哲也(国立感染症研究所 血液・安全性研究部)

研究分担者(所属機関)

• 赤塚　俊隆(埼玉医科大学　微生物学教室)
• 松井　政則(埼玉医科大学　微生物学教室)
• 梶野　喜一(北海道大学　人獣共通感染症リサーチセンター)
• 種市　麻衣子(国立感染症研究所　血液・安全性研究部)
• 垣内　史堂(東邦大学医学部　免疫学講座)
• 小田　洋(日油株式会社　DDS研究所)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 医療機器開発推進研究（ナノメディシン研究）
• 研究開始年度: 平成18(2006)年度
• 研究終了予定年度: 平成20(2008)年度
• 研究費: 24,175,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

現行のウイルスワクチンはウイルス表面抗原に対する抗体の産生を誘導することを目的としているため、表面抗原の異なるウイルス亜種に対して有効に働きにくいという欠点がある。これに対し、ウイルス内部の蛋白に特異的な細胞性免疫を誘導するワクチンが開発されれば、ウイルスの変異の影響を受けにくいワクチンの創製が期待される。我々は近年、細胞性免疫誘導能の高いリポソーム処方を開発した。本研究ではこのリポソーム処方を細胞性免疫（CTL）誘導型ウイルスワクチンの創製に応用し、インフルエンザワクチン、SARSワクチン、C型肝炎ワクチンを開発することを目的とする。

研究方法

平成19年度までに同定されたCTLエピトープを用いてリポソーム結合ペプチドによるウイルス感染抵抗性誘導の可否について、ヒトHLAを遺伝子導入したマウスを用いて検討を行った。

結果と考察

リポソーム結合ペプチド免疫マウスは致死量のH5N1型およびH1N1型インフルエンザウイルスの経鼻感染に対し無徴候で生存した。さらに、免疫群ではH5N1型、H1N1型、およびH3N2型ウイルスの肺における増殖が顕著に抑制された。以上のことから、細胞性免疫誘導型ワクチンによってウイルス感染抵抗性が誘導可能であること、インフルエンザウイルス亜型に共通して含まれるCTLエピトープを用いてワクチンを創製することにより、ウイルス亜型に共通して有効性を発揮するワクチンを創製することが可能であることが示唆された。リポソーム結合抗原は貪食阻害剤で処理したマクロファージにおいても細胞内に取り込まれたが、ピノサイトーシス阻害剤によって取り込みが著しく抑制された。このことから、リポソーム結合抗原は抗原提供細胞のピノサイトーシスを利用してマクロファージに取り込まれ、その結果、細胞性免疫が誘導されることが示唆された。我々が開発したリポソーム結合抗原によって高効率に細胞性免疫が誘導される機序は通常の外来抗原の場合と著しく異なるものであることを示唆する結果が得られた。

結論

本年度の検討の結果、CTL誘導型ワクチンによってインフルエンザウイルス感染抵抗性を誘導することが可能であることが明らかとなった。同様の手法は表面抗原の変異しやすい他のウイルス（HIV、HCV、SARS等）による疾患を予防するワクチンの創製にも応用可能であると考えられた。

公開日・更新日

• 公開日: 2011-05-30
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 200812006B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 細胞性免疫誘導能を持つペプチド結合リポソームを応用したウイルスワクチンの創製
• 課題番号: H18-ナノ・一般-006
• 研究年度: 平成20(2008)年度
• 研究代表者(所属機関): 内田 哲也(国立感染症研究所 血液・安全性研究部)

研究分担者(所属機関)

• 赤塚　俊隆(埼玉医科大学　微生物学教室)
• 松井　政則(埼玉医科大学　微生物学教室)
• 梶野　喜一(北海道大学　人獣共通感染症リサーチセンター)
• 種市　麻衣子(国立感染症研究所　血液・安全性研究部)
• 垣内　史堂(東邦大学医学部　免疫学講座)
• 小田　洋(日油株式会社　DDS研究所)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 医療機器開発推進研究（ナノメディシン研究）
• 研究開始年度: 平成18(2006)年度
• 研究終了予定年度: 平成20(2008)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

現行のウイルスワクチンはウイルス表面抗原に対する抗体の産生を誘導することを目的としているため、表面抗原の異なるウイルス亜種に対して有効に働きにくいという欠点がある。これに対し、ウイルス内部の蛋白に特異的な細胞性免疫を誘導するワクチンが開発されれば、ウイルスの変異の影響を受けにくいワクチンの創製が期待される。我々は近年、細胞性免疫誘導能の高いリポソーム処方を開発した。本研究ではこのリポソーム処方を細胞性免疫（CTL）誘導型ウイルスワクチンの創製に応用し、インフルエンザワクチン、SARSワクチン、C型肝炎ワクチンを開発することを目的とする。

研究方法

高病原性鳥インフルエンザ、SARS、C型肝炎の各ウイルスについてCTLエピトープの同定を行った。各ウイルスにつき、ヒト主要組織適合抗原（MHC）クラスIに結合する抗原ペプチドを検索し、それに基づいて合成したペプチドとリポソームの結合物を作製して抗原特異的細胞傷害性T細胞（CTL）の誘導能を検討した。さらに、同定されたCTLエピトープを用いてリポソーム結合ペプチドによるウイルス感染抵抗性誘導の可否について、ヒトHLAを遺伝子導入したマウスを用いて検討を行った。

結果と考察

H5N1型鳥インフルエンザウイルスを構成するタンパクをコードする遺伝子8分節のうち、表面のHAおよびNAを除いた6分節からウイルス亜型に共通な複数のエピトープが同定された。同様の手法によりSARSコロナウイルス由来のCTLエピトープが同定された。また、HCV由来CTLエピトープとリポソームとの結合物による感染予防効果がワクシニアウイルスを用いた感染実験において確認された。リポソーム結合ペプチド免疫マウスはH5N1型、H1N1型およびH3N2型ウイルスに抵抗性で、無徴候で生存し、肺におけるウイルス増殖も顕著に抑制された。同定されたH5N1鳥インフルエンザウイルス由来CTLエピトープの多くがヒトインフルエンザウイルスH1N1およびH3N2と共通のものであったことから、ウイルス亜種に共通に作用するインフルエンザワクチンの創製が期待された。

結論

CTL誘導型ワクチンによってインフルエンザウイルス感染抵抗性を誘導することが可能であることが示された。同様の手法は表面抗原の変異しやすい他のウイルス（HIV、HCV、SARS等）による疾患を予防するワクチンの創製にも応用可能であると考えられた。

公開日・更新日

• 公開日: 2011-05-30
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 200812006C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: リポソーム結合ペプチド免疫マウスは致死量のH5N1型およびH1N1型インフルエンザウイルスの経鼻感染に対し無徴候で生存した。さらに、免疫群ではH5N1型、H1N1型、およびH3N2型ウイルスの肺における増殖が顕著に抑制された。以上のことから、細胞性免疫誘導型ワクチンによってウイルス感染抵抗性が誘導可能であること、インフルエンザウイルス亜型に共通して含まれるCTLエピトープを用いてワクチンを創製することにより、ウイルス亜型によらず有効性を発揮するワクチンを創製することが可能であることが示唆された
• 臨床的観点からの成果: 本研究により開発された細胞性免疫（CTL）誘導型リポソームワクチンはインフルエンザワクチンの創製に応用することにより、H1N1型およびH3N2型の、いわゆるシーズナルインフルエンザウイルスだけでなく、高病原性鳥インフルエンザウイルス（H5N1型）に対しても有効であることが確認されている。このことから、インフルエンザパンデミック対策としても有効であると考えられる他、同様の手法を用いて現在開発が待たれているC型肝炎、エイズ、エボラ出血熱等に対するワクチンの創製に応用することも期待される。
• ガイドライン等の開発: 該当なし
• その他行政的観点からの成果: 平成21年2月13日に民主党の喜納昌吉議員より本ワクチンに関する質問趣意書（「万能ワクチン開発に関する質問趣意書」）が参議院議長に提出され（質問第43号）、翌2月14日に内閣総理大臣臨時代理・国務大臣河村建夫より答弁種（答弁書第43号）が参議院議長に提出された。
• その他のインパクト: 平成21年1月29日付読売新聞朝刊にて本研究の成果が紹介され、以後在京各局（日本テレビ、TBS、フジテレビ、テレビ朝日、テレビ東京）の取材を受けた。取材内容は1月29日から2月4日にかけ放映された。また、AERA、Newton、ミクス、日経ビジネス、ザ・リバティ等の週刊・月刊誌の取材を受け、各誌にその内容が掲載された。

発表件数

• 原著論文（和文）: 5件
• 原著論文（英文等）: 7件
• その他論文(和文): 0件
• その他論文(英文等): 0件
• 学会発表(国内学会): 12件
• 学会発表(国際学会等): 3件
• その他成果(特許の出願): 0件 ; 「出願」「取得」計3件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 0件

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Taneichi M, Tanaka Y, Kasai M, et al. ; Induction of differential T-cell epitope by plain- and liposome-coupled antigen.; Bioconjugate Chemistry , 17 , 899-904 (2006)
• 原著論文2: Taneichi M, Ishida H, Kajino K, et al.; Antigen chemically coupled to the surface of liposomes are cross-presented to CD8+ T-cells and induce antitumor immunity.; Journal of Immunology , 177 , 2324-2330 (2006)
• 原著論文3: Nagata T, Toyota T, Ishigaki H, et al.; Peptides coupled to the surface of a kind of lipoisome protect infection of influenza viruses.; Vaccine , 25 , 4914-4921 (2007)
• 原著論文4: Uchida T and Taneichi M.; Clinical application of surface-linked liposomal antigens.; Mini-reviews in Medical Chemistry , 8 , 184-192 (2008)
• 原著論文5: Ohno S, Kohyama M, Taneichi M, et al.; Synthetic peptides coupled to the surface of liposomes effectively induces SARS coronavirus-specific cytotoxic T lymphocytes and viral clearance in HLA-A*0201 transgenic mice.; Vaccine (in press) (2009)

公開日・更新日

• 公開日: 2015-05-26
• 更新日: -