T細胞早期老化モデルマウスを用いたワクチン有効率改善方法の検討

• Project/Area Number: 21K08492
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 54030:Infectious disease medicine-related
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 松本 哲 愛媛大学, 医学系研究科, 講師 (90363233)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: Menin / Tfh / ワクチン / 肺炎球菌 / ワクチン有効率改善 / T細胞老化

Outline of Research at the Start

本申請研究は、T細胞早期老化モデル（T細胞特異的腫瘍抑制因子Menin 欠損）マウスを用いて、T細胞老化に伴って低下するワクチン有効率を改善する方法論を確立するものである。
最初に、Menin 欠損マウスの抗原特異的抗体産生能低下の分子メカニズムを解明する。次いで、in vitro でT細胞早期老化を抑制した低分子化合物Xを用いて、抗体産生能の改善が見られるか検討する。抗体産生能の改善が認められた場合は、肺炎球菌ワクチン（PCV13）を用いて、肺炎球菌感染に対する感染抵抗性の亢進が低分子化合物Xによって認められるか検討する。

Outline of Annual Research Achievements

加齢に伴う免疫系細胞の老化は、生体の恒常性維持に必要な免疫機能の低下を引き起こし、慢性炎症や発がん、感染症を起こしやすくすることから、免疫系細胞の老化誘導機構を解明しその制御法を検討することは有意義である。マウスにおいて腫瘍抑制因子MeninがT細胞特異的に欠損すると、細胞老化の特徴である炎症性サイトカイン産生の亢進がみられ、病原体の再度の感染防御に重要な働きをする記憶T細胞への分化が抑制されることを報告している。
このT細胞早期老化モデル（T細胞特異的Menin欠損）マウスでは、抗原接種後の抗体のクラススイッチは認められるが、抗原特異的な抗体産生量の低下が見られた。ヒトは加齢に伴いワクチン効率が低下することが知られているが、このT細胞早期老化モデルマウスにおいても、同様の表現型が認められた。そこで、抗体産生を誘導する濾胞型ヘルパーT（Tfh）細胞への分化を細胞表面抗原の発現パターンにより、また、Tfh細胞を単離して遺伝子発現の解析を行い、Tfh細胞の特徴を解析した。
本邦では、肺炎で亡くなる約96%が65歳以上の高齢者であり、市中肺炎の約30%が肺炎球菌によるものである。高齢マウスを用いて感染実験を行う場合は、免疫系以外の加齢に伴う影響も加味されてしまうため、T細胞のみ早期に細胞老化様形態を示すマウスを用いて感染実験をおこなうことにより、T細胞の影響をよりダイレクトに解析することができる。T細胞早期老化モデルマウスは肺炎球菌に易感染性であったことから、その原因を究明中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Tfh細胞の分化を細胞表面抗原の発現パターンで解析したところ、Tfh細胞への分化に影響が認められなかったことから、抗原刺激を行わない状態で週齢によるTfh細胞への分化の状態を検討すると共に、抗原刺激後のTfh細胞を単離し、遺伝子発現を確認している。
肺炎球菌感染実験を行ったところ、MeninをT細胞で欠損させたT細胞早期老化モデルマウスは野生型マウスに比べ感染に弱く死に至ることから、その原因を究明するため感染後のマウスの解析を行っている。病原性が異なる肺炎球菌株を用いて、肺炎球菌ワクチン接種後の感染を解析している。

Strategy for Future Research Activity

T細胞早期老化モデルマウスは肺炎球菌感染早期に感染に伴う体重減少が野生型に比べて重度であり、T細胞特異的Menin欠損マウスにおいてT細胞以外の細胞に影響が認められることから、細菌感染との影響を解析している。
当初の予定であった肺炎球菌ワクチン（PCV13）を接種した後に肺炎球菌を感染させ、T細胞特異的Menin欠損マウスにおけるワクチン効果および低分子化合物の影響を検討する。