Analysis of chicken antibody class switch mechanism and vaccine development using it.

• Project/Area Number: 19K06420
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 古澤 修一 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (80130037)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: ニワトリ / ワクチン / IgA / 噴霧ワクチン / サイトカイン / ゲノム編集 / 高病原性インフルエンザ / 抗体 / 高病原性ニワトリインフルエンザ

Outline of Research at the Start

近年、日本を取り巻く東アジア諸国では、高病原性トリインフルエンザが猛威をふるっており、何時、日本国内に高病原性トリインフルエンザウイルスが侵入し、パンデミックに拡大するかは時間の問題と言える。
本研究者は、抗体価を上昇させた母鶏から生まれた雛では、その抗原に対する免疫応答性が抑制される現象を世界で初めて報告した。また、ニワトリの粘膜免疫に於いて重要なIgA抗体クラススイッチ機構の解明も行い、点眼免疫でIgA個体産生を刺激する効果的なアジュバント（免疫賦活剤）も発見した。
本研究では、動物比較免疫学の観点から粘膜免疫機構を明らかにし、実用的なニワトリワクチン接種システムの開発を行うことである。

Outline of Annual Research Achievements

この研究の目的は、日本国内でトリインフルエンザ感染がパンデミックに拡大した場合の準備として、また、他国でパンデミック感染が起こった場合の国際協力として、ニワトリに実用的で効果的なワクチンを接種する方法を研究期間内に開発すること、および、雛に免疫抑制を起こさせないワクチン接種法を開発し、養鶏場の現場でも容易に実施でき、かつ粘膜免疫応答で重要なIgA抗体を主とする効果的な免疫応答を起こさせる処方を研究期間内に開発することである。この課題を解決することで、今後の畜産領域に於いて、国内ばかりで無く、国際貢献として海外に技術提供できる学術的・かつ実用的なものとなると考えられる。この度、広島大学を定年退職する事となったため、研究の継続ができず、現在までの研究結果を報告する。
点眼免疫でIgA抗体産生に対してザイモサンのアジュバント効果があることが明らかとなり、ザイモサンを混合して抗原を噴霧することで、効果的に血清中の抗原特異的なIgA抗体の産生が起こることを確認した。また、IgM抗体からIgA抗体へのクラススイッチ機構が環状DNAの切り取りが行われずに起こるという、分子生物学的な機構も世界で初めて明らかにした。ニワトリのIgA抗体へのクラススイッチを誘導するサイトカインは、哺乳類とは異なってIL-2とIL-10であり、IL-5とIL-4は抑制的に働くという機構も明らかにした。しかしながら、遺伝子ノックアウトニワトリの作成までは行う事ができなかった。