バイオテロに使用される可能性のある病原体等の新規検出法の確立、及び細胞培養痘そうワクチンの有効性、安全性に関する研究

文献情報

文献番号
201617015A
報告書区分
総括
研究課題名
バイオテロに使用される可能性のある病原体等の新規検出法の確立、及び細胞培養痘そうワクチンの有効性、安全性に関する研究
課題番号
H26-新興行政-指定-002
研究年度
平成28(2016)年度
研究代表者(所属機関)
西條 政幸(国立感染症研究所 ウイルス第一部)
研究分担者(所属機関)
  • 田島 茂(国立感染症研究所 ウイルス第一部)
  • 下島 昌幸(国立感染症研究所 ウイルス第一部)
  • 吉河 智城(国立感染症研究所 ウイルス第一部)
  • 森川 茂(国立感染症研究所 獣医科学部)
  • 梅山 隆(国立感染症研究所 真菌部)
  • 黒田 誠(国立感染症研究所 病原体ゲノム解析研究センター)
  • 中島 典子(国立感染症研究所 感染病理部)
  • 永田 典代(国立感染症研究所 感染病理部)
  • 小林 和夫(堺市衛生研究所)
  • 倉園 久生(帯広畜産大学 畜産衛生学研究部門 食品衛生学分野)
  • 鯉渕 智彦(東京大学医科学研究所 附属病院感染免疫内科)
  • 松本 哲哉(東京医科大学 微生物学講座)
  • 金谷 泰宏(国立保健医療科学院 健康危機管理研究部)
  • 横手 公幸(一般財団法人化学及血清療法研究所 国際戦略室)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 新興・再興感染症及び予防接種政策推進研究
研究開始年度
平成26(2014)年度
研究終了予定年度
平成28(2016)年度
研究費
34,056,000円
研究者交替、所属機関変更
-

研究報告書(概要版)

研究目的
本研究班の目的は,バイオテロ事象に備えることである.その目的を達成するための,以下の研究が実施された.
研究方法
1. 細胞培養痘そうワクチンの有効性,安全性に関する研究
1) LC16m8ワクチン中の,皮膚病原性が高まっていると考えられるMiddle Size Plaque(MSP)形成ウイルス測定法の開発と備蓄されているLC16m8ワクチン中のMSP含有率を測定した.
2)LC16m8ワクチンの痘瘡ウイルス曝露後接種効果を,マウスモデルを用いて評価した.
3)次世代シークエンス(NGS)法を導入することでLC16m8ワクチン中に含まれるMSPウイルスの定量的検出に応用できるかを解析した.
4)サル痘ウイルス感染マウスモデルを開発した.
5)ヒトにおける長期免疫, マウスにおける強毒株接種時の防御,第1世代ワクチンとの比較,繰り返し接種の効果,長期の効果等の解析を行った.
6) LC16m8ワクチンを1回接種された成人被接種者が獲得したサル痘ウイルスに対する中和抗体誘導を再調査した.
2. 脳炎を引き起こすアルファウイルス遺伝子増幅法の開発,エボラウイルス等検出法の外部評価への参加,コクシジオイデス属などの高病原性真菌DNAの検出法の開発,環境中のメタゲノム解析,病理学的に病原体を検出するための研究(DNAウイルス核酸の検出が可能なISH-AT法の確立,病原体の電子顕微鏡学的迅速検出法の確立,バイオテロに関連する可能性のある細菌性毒素検出法の開発)が実施された.
3. バイオテロ遭遇現場(医療機関)で医療従事者が簡便に参照できる資料の必要性を考慮し,「バイオテロを疑う時シート」を作成した.
4. 地方衛生研究所(地衛研)におけるバイオテロ対応の現状と課題を抽出し,課題の改善などを検討した.
結果と考察
1. 細胞培養痘そうワクチンの有効性,安全性に関する研究
 NGS法を導入することで,より簡便にMSP含有率の算出が可能となった.一部のロットには比較的高い割合でMSP形成ウイルスが含まれていた.
エクトロメリアウイルス曝露直後にLC16m8ワクチンを接種すれば死亡率が低下した.曝露後接種効果が期待できる.
抗Ly6G抗体をマウスに投与することにより好中球枯渇させると,サル痘ウイルス感染モデルとすることが可能と考えられた.
LC16m8ワクチン接種は,既知の中和抗体を含む多様な抗原に対する抗体を誘導した.LC16m8ワクチン接種によりサル痘ウイルスに対する中和抗体免疫誘導能が確認され,ヒトサル痘に有効であることを示唆した.
2. バイオテロに使用される可能性のある病原体等の新規検出法の確立に関する研究
ベネズエラ馬脳炎ウイルス等の遺伝子増幅法を開発した.感染研で準備されているエボラウイルス検出法が高い感度と特異度を有していることが確認された.コクシジオイデス属のP. brasiliensisおよびP. marneffeiなどの高病原性真菌DNAの検出法が開発された.
環境中(調査対象はある地下鉄路線)のメタゲノム解析研究が実施された.ヒト配列が有意な採取箇所やレンサ球菌属配列の多い駅等へ大まかに分類された.
病理検体からアデノウイルス及びB型肝炎ウイルスをISH-AT法により検出できるようになった.バイオテロ関連細菌性毒素検出のためのシステム開発に必要な抗体を作製した.
3. 各医療機関のバイオテロ対策を支援するための方策に関する研究
『バイオテロ対応ホームページ』を公開した.臨床現場で医療従事者が簡便に参照できる資料「バイオテロを疑う時シート」を作成し,全国の多くの病院に配布した.
4. 地衛研におけるバイオテロ対応の現状と課題に関する研究
主要課題として,1)特定病原体等を原因とする1類感染症(クリミア・コンゴ出血熱,等),2類感染症(結核,中東呼吸器症候群,等)や4類感染症に関する病原体検出マニュアルの整備,2)米国CDCがバイオテロの候補物質(Category B)に指定されている毒素(細菌毒素:黄色ブドウ球菌やウエルシュ菌エンテロトキシンやリシン)に関し,所管の明確化や検出マニュアルの整備,3)緊急連絡・対応体制の構築やNBCテロを含む健康危機の発生を想定した対応模擬訓練の実施が挙げられた.
結論
バイオテロに用いられる可能性のある病原体・毒素の迅速診断システム開発(検出法の開発を含む)を継続して行った.また,細胞培養高度弱毒痘瘡ワクチンLC16m8の有効性,安全性,品質管理検査法,等に関する研究を推進した.バイオテロ事象が発生した場合の,医療機関,地方衛生研究所との連携のあり方を明らかにするとともに,一部実践した.

公開日・更新日

公開日
2017-05-25
更新日
-

研究報告書(PDF)

研究成果の刊行に関する一覧表

公開日・更新日

公開日
2017-05-22
更新日
2017-05-25

研究報告書(紙媒体)

文献情報

文献番号
201617015B
報告書区分
総合
研究課題名
バイオテロに使用される可能性のある病原体等の新規検出法の確立、及び細胞培養痘そうワクチンの有効性、安全性に関する研究
課題番号
H26-新興行政-指定-002
研究年度
平成28(2016)年度
研究代表者(所属機関)
西條 政幸(国立感染症研究所 ウイルス第一部)
研究分担者(所属機関)
  • 倉根 一郎(国立感染症研究所)
  • 田島 茂(国立感染症研究所 ウイルス第一部 )
  • 下島 昌幸(国立感染症研究所 ウイルス第一部 )
  • 吉河 智城(国立感染症研究所 ウイルス第一部 )
  • 森川 茂(国立感染症研究所 獣医科学部)
  • 宮崎 義継(国立感染症研究所 真菌部)
  • 梅山 隆(国立感染症研究所 真菌部)
  • 黒田 誠(国立感染症研究所 病原体ゲノム解析研究センター)
  • 中島 典子(国立感染症研究所 感染病理部)
  • 永田 典代(国立感染症研究所 感染病理部)
  • 小林 和夫(堺市衛生研究所)
  • 倉園 久生(帯広畜産大学 畜産衛生学研究部門 食品衛生学分野)
  • 鯉渕 智彦(東京大学医科学研究所・附属病院感染免疫内科)
  • 岩本 愛吉(東京大学医科学研究所・附属病院感染免疫内科)
  • 松本 哲哉(東京医科大学 微生物学講座)
  • 金谷 泰宏(国立保健医療科学院 健康危機管理研究部)
  • 横手 公幸(一般財団法人化学及血清療法研究所 国際戦略室)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 新興・再興感染症及び予防接種政策推進研究
研究開始年度
平成26(2014)年度
研究終了予定年度
平成28(2016)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
 本研究班の目的は,バイオテロ事象に備えることである.その目的を達成するために,「バイオテロに使用される可能性のある病原体等の新規検出法の確立」,「医療機関におけるバイオテロ対策の実施への支援」,「国立感染症研究所や地方衛生研究所間の連携」,及び,「細胞培養痘そうワクチンの有効性,安全性に関する研究」に関する研究が実施された.
研究方法
研究目的に合わせて,以下の課題に分けて研究を行った.
1.日本に備蓄されている細胞培養痘そうワクチンLC16m8(LC16m8ワクチン)の有効性,安全性,安定性等に関する研究
2.バイオテロに用いられる危険性のある病原体の迅速検査,分離同定,血清抗体検査,環境検体を用いた病原体検出法の開発に関する研究
3.診断検査支援のため,関係機関への情報提供システムの確立
4.地方衛生研究所や検査機関での対応と検査ネットワークのあり方,現状における問題点と改善点を明らかにする研究
5.バイオテロ対策における国際連携
結果と考察
1. LC16m8ワクチンの有効性,安全性,安定性等に関する研究:米国CDCとの共同研究を通じて,LC16m8ワクチンをヒトに接種した場合に誘導される免疫が,痘瘡ウイルス[痘瘡(天然痘)の病原ウイルス]に対しても防御的に働くことを科学的に明らかにした.ヒトにLC16m8ワクチンを接種した場合における免疫誘導される抗体の詳細な解析,オルソポックスウイルスに感染後早期にLC16m8ワクチンを接種することで引き起こされる疾患を軽症化できる可能性を示唆する成績を得た.備蓄されているLC16m8ワクチンの安定性も確認した.LC16m8ワクチンの有効性を評価するためのサル痘ウイルス感染マウスモデルを確立した.さらに備蓄されているLC16m8ワクチンの安全性も確認した.
2. 病原体の迅速検査,分離同定,血清抗体検査,環境検体を用いた病原体検出法の開発に関する研究:ウイルス性出血熱ウイルス,特にエボラウイルス検出法の整備とGlobal Health Security Action Group-Laboratory Networkの活動の一環としての外部評価を実施した.蚊媒介性ウイルス感染症診断法,高病原性真菌感染症診断法の開発,バイオテロに用いられる危険性のある細菌毒素検出法の開発,病理学的にウイルス性病原体を検出するための新規検出法(AT-tailing法)の開発,電子顕微鏡による病原体迅速検出法の整備,網羅的に遺伝子検出することによる病原体検出法の整備たのめの基盤的研究,等の課題について研究成果が得られた.
3. 医療機関との連携に関する研究:バイオテロ事象に対応するときに役立つホームページを立ち上げ,一般公開した(http://h-crisis.niph.go.jp/bt/).また,医療機関向けのバイオテロ対策に参考とするための書籍冊子体「バイオテロを疑う時シート」を作成し,全国の病院(約990施設)に郵送・配布した.
4. 地方衛生研究所や検査機関での対応と検査ネットワークのあり方,等に関する研究:病原体検出マニュアル徐々には記載事項の増加や充実など改善が認められるものの,特定病原体等を原因とする1類感染症(クリミア・コンゴ出血熱,痘瘡,南米出血熱,ラッサ熱),2類感染症(結核,中東呼吸器症候群,鳥インフルエンザ H7N9)や4類感染症(17疾患)に関する検出マニュアルの整備が課題となる.毒素(細菌毒素:黄色ブドウ球菌,ウエルシュ菌エンテロトキシンや植物毒素:リシン)に関し,所管や検出マニュアルの整備,バイオテロ発生に備えた緊急連絡・対応体制の構築やNBCテロを含む健康危機発生を想定した対応模擬訓練の実施などがも課題として抽出された.地方自治体や国レベルの連携,理解や支援(財政,人的,技術,情報など)が必要と考えられた.
5. バイオテロ対策における国際連携
研究期間を通じて,GHSAG-Laboratory Network,世界保健機関が開催する痘瘡ウイルス関連研究専門家会議,バイオテロに関連する議論がなされる学会等に参加し,バイオテロ対策に資する情報を収集した.GHSAG-LNの活動の中で,エボラウイルス等検出システム外部評価,電子顕微鏡による病原体検出のための訓練への参加,外部評価への参画等の活動がなされた.
結論
バイオテロ対策に関する研究が実施された.環境や世界情勢に合わせてバイオテロ対策に関する研究を継続する必要がある.また,バイオテロ対策に関する国際連携が強化される必要もあると考えられる.

公開日・更新日

公開日
2017-05-25
更新日
-

研究報告書(PDF)

総合研究報告書
研究成果の刊行に関する一覧表

公開日・更新日

公開日
2017-05-25
更新日
-

研究報告書(紙媒体)

行政効果報告

文献番号
201617015C

成果

専門的・学術的観点からの成果
バイオテロに備えたLC16m8痘瘡ワクチンは長期保管に対して安定性に優れていることが確認された.米国CDCとの共同研究を通じて,ヒトにおいてLC16m8ワクチン接種により抗痘瘡ウイルス中和抗体が誘導されることが確認された.ヒトサル痘にも有効であることを示唆する成果が得られた.バイオテロ関連病原体の検出法の開発・改良・評価において,検出病原体の対象が広げられ,これまでの病原体(毒素を含む)検出法である抗原検出ELISA,遺伝子増幅法等に加えて,次世代シークエンス法を導入するための基盤が整備された.
臨床的観点からの成果
バイオテロ事象に対応するときに役立つホームページを立ち上げ,一般公開した(http://h-crisis.niph.go.jp/bt/).また,医療機関向けのバイオテロ対策に参考とするための書籍冊子体「バイオテロを疑う時シート」を作成し,全国の病院(約990施設)に郵送・配布した.地方衛生研究所との連携したバイオテロ対策において,病原体検出マニュアルの整備,緊急連絡・対応体制の構築やNBCテロを含む健康危機発生を想定した対応模擬訓練の実施,人材育成などが課題として抽出された.
ガイドライン等の開発
医療機関向けのバイオテロ対策に参考とするための書籍冊子体「バイオテロを疑う時シート」を作成し,全国の病院(約990施設)に郵送・配布した.「バイオテロを疑う時シート」には,バイオテロ関連疾患に関する豊富に写真や図表を掲載するなどの工夫を加え,一覧性・視認性に優れたものとした.
その他行政的観点からの成果
Global Health Security Action Group-Laboratory Network(GHSAG-LN)会議に研究代表者(または分担者)が継続して参加した.GHSAG-LNが主催して実施されたウイルス性出血熱診断外部評価,電子顕微鏡による病原体検出法の訓練等に積極的に参加した.バイオテロ対策連携に貢献できる基盤を強化した.LC16m8が第三世代ワクチンとしてWHOの備蓄にふさわしいとの報告が出された(WER. 1(89): p1-20, 2014).
その他のインパクト
NCT CBRNe Asia(2017年3月21日〜23日、シンガポール)において2014〜2017年度までの研究全般についての講演を行った(金谷泰宏)。

発表件数

原著論文(和文)
16件
原著論文(英文等)
100件
その他論文(和文)
5件
その他論文(英文等)
0件
学会発表(国内学会)
75件
学会発表(国際学会等)
17件
その他成果(特許の出願)
1件
発明者:山崎栄樹,倉園久生 出願番号:特願2016-121670 発明の名称:サルモネラ属菌の血清型判別用プローブ及びプライマー並びにその使用
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

特許

特許の名称
サルモネラ属菌の血清型判別用プローブ及びプライマー並びにその使用
詳細情報
分類:
特許番号: 特願2016-121670
発明者名: 山崎栄樹,倉園久生

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)

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ります。

原著論文1
Taniguchi S, Maeda K, Horimoto T, et al.
First isolation and characterization of Pteropine orthoreoviruses in fruit bats in the Philippines.
Archives of Virology , 162 (6) , 1529-1539  (2017)
10.1007/s00705-017-3251-2
原著論文2
Iizuka I, Ami Y, Suzaki Y, et al.
A single vaccination of nonhuman primates with highly attenuated smallpox vaccine, LC16m8, provides long-term protection against monkeypox.
Japanese Journal of Infectious Diseases  (2017)
10.7883/yoken.JJID.2016.417
原著論文3
Nishiyama Y, Matsukuma S, Matsumura T, et al.
Preparedness for a smallpox pandemic in Japan: public health perspectives.
Disaster Medicine and Public Health Preparedness , 9 (2) , 220-223  (2015)
原著論文4
Eto A, Saito T, Yokote H, et al.
Recent advances in the study of live attenuated cell-cultured smallpox vaccine LC16m8.
Vaccine , 33 (45) , 6106-6111  (2015)
10.1016/j.vaccine.2015.07.111
原著論文5
Nishiyama Y, Fujii T, Kanatani Y, et al.
Freeze-dried live attenuated smallpox vaccine prepared in cell culture "LC16-KAKETSUKEN": Post-marketing surveillance study on safety and efficacy compliant with Good Clinical Practice.
Vaccine , 33 (45) , 6120-6127  (2015)
10.1016/j.vaccine.2015.09.067
原著論文6
Yokote H, Shinmura Y, Kanehara T, et al.
Vaccinia virus strain LC16m8 defective in the B5R gene keeps strong protection comparable to its parental strain Lister in immunodeficient mice.
Vaccine , 33 (45) , 6112-6119  (2015)
10.1016/j.vaccine.2015.07.076
原著論文7
Yokote H, Shinmura Y, Kanehara T, et al.
Safety of attenuated smallpox vaccine LC16m8 in immunodeficient mice.
Clinical and Vaccine Immunology , 21 (9) , 1261-1266  (2014)
10.1128/CVI.00199-14
原著論文8
Nagata N, Saijo M, Kataoka M, et al.
Pathogenesis of fulminant monkeypox with bacterial sepsis after experimental infection with West African monkeypox virus in a cynomolgus monkey.
International Journal of Clinical and Experimental Pathology , 7 (7) , 4359-4370  (2014)
原著論文9
Omura N, Yoshikawa T, Fujii H, et al.
A Novel System for Constructing a Recombinant Highly-Attenuated Vaccinia Virus Strain (LC16m8) Expressing Foreign Genes and Its Application for the Generation of LC16m8-Based Vaccines against Herpes Simplex Virus 2.
Japanese Journal of Infectious Diseases , 71 (3) , 229-233  (2018)
10.7883/yoken.JJID.2017.458
原著論文10
Yoshikawa T, Fujii H, Okutani A, et al.
Construction and characterization of bacterial artificial chromosomes harboring the full-length genome of a highly attenuated vaccinia virus LC16m8.
PLoS One , 13 (2) , e0192725-  (2018)
10.1371/journal.pone.0192725
原著論文11
Egawa K, Shimojima M, Taniguchi S, et al.
Virulence, pathology, and pathogenesis of Pteropine orthoreovirus (PRV) in BALB/c mice: Development of an animal infection model for PRV.
PLoS Neglected Tropical Diseases , 11 (12) , e0006076-  (2017)
10.1371/journal.pntd.0006076
原著論文12
Eto A, Fujita M, Nishiyama Y, et al
Profiling of the Antibody Response to Attenuated LC16m8 Smallpox Vaccine Using Protein Array Analysis
Vaccine , 37 (44) , 6588-6593  (2019)

公開日・更新日

公開日
2017-06-12
更新日
2021-06-01

収支報告書

文献番号
201617015Z