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Optimization for Zika virus oral mucosal vaccine using recombinant saccharomyces and lactobacilli

Research Project

Project/Area Number 22K10495
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
Research InstitutionKindai University

Principal Investigator

正木 秀幸  近畿大学, 生物理工学部, 准教授 (90247982)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 芦田 久  近畿大学, 生物理工学部, 教授 (40379087)
東 慶直  近畿大学, 生物理工学部, 教授 (90333509)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsジカウイルス / 粘膜ワクチン / コレラトキシンB / 乳酸菌 / 酵母菌
Outline of Research at the Start

フラビウイルス属のヒト感染性ウイルスであるジカウイルスは、性感染症の側面や催奇形性など他のフラビウイルス属とは異なる特性を持ち、流行地域に小頭症児の出生が多発するもワクチンは未開発である。コールドチェーン不要など発展途上国でのワクチン接種に有利、かつ生殖器などの粘膜に強い免疫を誘導する粘膜ワクチンの特質に着目して、経口粘膜ワクチン抗原として用いる目的で強力かつ安全性の高い粘膜アジュバントであるコレラトキシンBと防御誘導性蛋白質であるZIKVのエンベロープ(E)蛋白質を菌体表面に共発現する乳酸菌及び酵母菌を樹立、それらを腸溶化し実験動物に投与して、より有効な防御粘膜免疫が得られるか検討する。

Outline of Annual Research Achievements

フラビウイルス属のヒト感染性ウイルスであるジカウイルス(ZIKV)は、性感染症の側面や催奇形性など他のフラビウイルス属とは異なる特性を持ち、流行地域に小頭症児の出生が多発するもワクチンは未開発である。コールドチェーン不要など発展途上国でのワクチン接種に有利、かつ生殖器などの粘膜に強い免疫を誘導する粘膜ワクチンの特質に着目して、経口粘膜ワクチン抗原として用いる目的で強力かつ安全性の高い粘膜アジュバントであるコレラトキシンB(CTB)と防御誘導性蛋白質であるZIKVのエンベロープ(E)蛋白質を菌体表面に共発現する乳酸菌及び酵母菌を樹立し実験動物に投与して、より有効な防御粘膜免疫が得られるか検討する。以上の目的のため、(1)CTB-ZIKVE蛋白質菌体表面発現乳酸菌株の樹立、および(2)CTB-ZIKVE蛋白質菌体表面発現酵母菌株の樹立を試みた。(1)に付いては、乳酸菌菌体表面発現ベクターpSGANC332もしくは乳酸菌発現ベクターpNZ8148にCTB-ZIKVE蛋白質遺伝子を組込んだコンストラクトを構築し乳酸菌に導入したが、いずれの系においてもCTB-ZIKVEの発現は確認できなかった。よって、原核細胞でZIKVEの発現が可能なのかの確認を兼ねて、大腸菌発現ベクターpET23bにZIKVEのドメインIIIをCTBと融合させた蛋白質、CTB- ZIKVEDIII遺伝子を組込んだコンストラクトを構築し大腸菌に導入したところ発現が認められ、組換え大腸菌のマウス経口免疫により、血清中のZIKVE 特異的IgGや糞便中のZIKVE 特異的IgAの有意な上昇が認められた。(2)に付いては、酵母菌菌体表面発現ベクターpYES3にCTB-ZIKVE蛋白質遺伝子を組込んだコンストラクトを構築して酵母菌に導入し、ZIKVE蛋白質の発現を確認することが出来たが程度は弱く、菌体ごとに差が観られた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

CTB-ZIKVE蛋白質菌体表面発現乳酸菌株の樹立が未だ成功出来ず、かつ、CTB-ZIKVE蛋白質菌体表面発現酵母菌株のCTB-ZIKVE蛋白質発現が弱く不安定であり、乳酸菌株および酵母菌株を用いたマウスの経口免疫に取り掛かることが出来なかったため。

Strategy for Future Research Activity

研究分担者の協力を基に、CTBとZIKVE蛋白質を安定的に菌体表面に共発現する乳酸菌株び酵母菌株の樹立を鋭意進める。酵母菌菌体上のCTB-ZIKVE蛋白質発現の至適条件を決定後、ZIKVE蛋白質発現酵母菌株もしくはZIKVE蛋白質発現乳酸菌株を、大腸菌で発現させて精製したCTBと共に経口免疫し、CTBとZIKVE蛋白質を菌体表面に共発現させた乳酸菌株もしくは酵母菌株を経口免疫した場合とのZIKVE蛋白質に対する粘膜免疫誘導を比較検討する。また、研究に十分なエフォートを当てれない点については、研究補助員(アルバイト)の雇用を考慮する。

Report

(3 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] MD シミュレーションを用いた中和ヒトモノクローナル抗体のWNV エンベロープタンパク質への結合部位予測2024

    • Author(s)
      吉川誠仁, 加藤龍一, 小澤龍彦, 正木秀幸, 宮下尚之
    • Organizer
      第30回トガ・フラビ・ペスチウイルス研究会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] WNV エンベロープタンパク質部分モデルと中和ヒトモノクローナル抗体Fab83 のダイナミクスと相互作用2024

    • Author(s)
      吉川誠仁, 加藤龍一,小澤龍彦, 正木秀幸, 宮下尚之
    • Organizer
      第71回日本ウイルス学会学術集会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] Molecular Dynamics simulation of the complex of the multiple distinctive structurral regions in the WNV envelope and human monoclonal antibody2024

    • Author(s)
      Masahito Yoshikawa, Hideyuki Masaki, Ryuuichi Kato, Tatsuhiko Ozawa, Naoyuki Miyashita
    • Organizer
      21st IUPAB Congress 2024 (IUPAB2024)
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 乳酸菌を用いたジカウイルスに対する経口粘膜ワクチン開発の検討2024

    • Author(s)
      川﨑淳矢、西埜菜津紀、阪上仁頌、正木秀幸、芦田 久
    • Organizer
      2024年度日本農芸化学会大会
    • Related Report
      2024 Research-status Report 2023 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2025-12-26  

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