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翻訳制御を基盤としたmRNAワクチンプラットフォームの構築

Research Project

Project/Area Number 22K16388
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 54030:Infectious disease medicine-related
Research InstitutionNational Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition

Principal Investigator

野木森 拓人  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 難病・免疫ゲノム研究センター, 特任研究員 (20870653)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsmRNAワクチン / 翻訳制御 / 非翻訳領域 / ワクチン / mRNA / 翻訳
Outline of Research at the Start

mRNAワクチンは新たなモダリティとして注目されている。一方、mRNAワクチンは、その副反応の発現頻度が高いこと、海外依存度が高く本邦における供給量が安定していないことが問題として挙げられている。国内でmRNAワクチン開発を目指すためには、いかに細胞内でのmRNA発現効率を高めることができるかが課題である。
本研究では、mRNAワクチンに最適な非翻訳領域(UTR)をデザインした上で、mRNA鎖長の異なる様々な抗原を安定的に発現させる方法の確立を目指す。さらにマウスのみならずカニクイザルでもそのmRNAワクチンの安全性、免疫原性を評価することで、より有効で安全なワクチン開発基盤の構築を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

mRNAワクチンは新型コロナウイルスに対する予防に適用されるなど、新たなワクチンモダリティとして注目されている。mRNAワクチンは迅速に作製可能であり、そのコード領域を改変することで様々な感染症や疾患に対応できる可能性を有していることから、特に今後出現するであろう新興・再興感染症に対して有用であると考えられる。一方、mRNAワクチンは、その副反応の発現頻度が高いこと、海外依存度が高く本邦における供給量が安定していないことが問題としてあげられる。その上で、国内でmRNAワクチン開発を目指すためには、できる限り少ない原材料を用いて、かつ投与量を少しでも減らすことができるように、いかに細胞内でのmRNA発現効率を高めることができるかが課題である。
そこで本研究では、mRNAワクチンに最適な非翻訳領域(UTR)をデザインした上で、様々な抗原を安定的に発現させる方法の確立を目指す。実験動物でもそのmRNAワクチンの安全性、免疫原性を評価することで、mRNA発現効率化によるmRNAワクチンデザインの最適化を行い、より有効で安全なワクチン開発基盤の構築を目指している。
前年度は骨格筋細胞で特異的に翻訳効率が高い遺伝子のUTRを搭載したLuciferaseレポーターmRNAのうちいくつかの遺伝子は、293A細胞やRD細胞などで翻訳効率が高いことをあきらかにした。本年度はこの遺伝子のうち、5'UTR、3'UTRそれぞれ単独の翻訳効率への寄与を評価し、最適な5'UTRおよび3'UTRを選定した。この最適なUTR同士を組み合わせたmRNAを作製し、Luciferase assayにより翻訳効率を測定したところ、さらなる翻訳量増大効果が見られた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の計画通り、培養細胞を用いた一次スクリーニングが完了し、マウスでの二次スクリーニングに着手しており、計画通りに進展している。

Strategy for Future Research Activity

今後はマウスを用いたin vivoでの翻訳効率測定を行う。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Humoral and cellular immune responses to COVID-19 mRNA vaccines in immunosuppressed liver transplant recipients2024

    • Author(s)
      Nogimori Takuto、Nagatsuka Yuta、Kobayashi Shogo、Murakami Hirotomo、Masuta Yuji、Suzuki Koichiro、Tomimaru Yoshito、Noda Takehiro、Akita Hirofumi、Takahama Shokichi、Yoshioka Yasuo、Doki Yuichiro、Eguchi Hidetoshi、Yamamoto Takuya
    • Journal Title

      Communications Medicine

      Volume: 4 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/s43856-024-00448-4

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Functional changes in cytotoxic CD8+ T-cell cross-reactivity against the SARS-CoV-2 Omicron variant after mRNA vaccination2023

    • Author(s)
      Nogimori Takuto、Suzuki Koichiro、Masuta Yuji、Washizaki Ayaka、Yagoto Mika、Ikeda Mami、Katayama Yuki、Kanda Hidenori、Takada Minoru、Minami Shohei、Kobayashi Takeshi、Takahama Shokichi、Yoshioka Yasuo、Yamamoto Takuya
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 13 Pages: 1081047-1081047

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.1081047

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Potent antigen-specific T-cell responses by saRNA vaccine expressing membrane-anchored RBD against SARS-CoV-22024

    • Author(s)
      Takuto Nogimori, Mai Komori, Yuji Masuta, Hirotaka Ode, Tomokazu Tamura, Rigel Suzuki, Kenta Matsuda, Takasuke Fukuhara, Yasumasa Iwatani, Wataru Akahata, Takuya Yamamoto.
    • Organizer
      第52回日本免疫学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 肝移植患者におけるmRNAワクチン有効性に関する免疫抑制剤の影響2023

    • Author(s)
      野木森拓人, 山本拓也
    • Organizer
      第23回日本抗加齢医学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Cytotoxic CD8+ T cells simultaneously expressing GZMA, GZMB and Perforin regulate COVID-19 severity2022

    • Author(s)
      Takuto Nogimori, Koichiro Suzuki, Yuji Masuta, Ayaka Washizaki, Hidenori Kanda, Minoru Takada, Shohei Minami, Takeshi Kobayashi, Shokichi Takahama, Yasuo Yoshioka and Takuya Yamamoto
    • Organizer
      第51回日本免疫学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 霊長類モデルにおけるインフルエンザワクチンにより 誘導される抗体Fcg受容体依存的免疫応答の評価2022

    • Author(s)
      升田 雄士、高濱 正吉、野木森 拓人、森山 彩野、高橋 宜聖、山本 拓也
    • Organizer
      第69回日本ウイルス学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Analysis of Fcg receptor-mediated target-effector cells binding via influenza vaccine-induced antibodies in a non-human primate model2022

    • Author(s)
      Yuji Masuta, Shokichi Takahama, Takuto Nogimori, Saya Moriyama, Yoshimasa Takahashi, Takuya Yamamoto
    • Organizer
      第51回日本免疫学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Analysis of immune responses to COVID-19 vaccine in liver transplant recipients2022

    • Author(s)
      Yuta Nagatsuka, Takuto Nogimori, Hirotomo Murakami, Shogo Kobayashi, Yoshifumi Iwagami, Daisaku Yamada, Yoshito Tomimaru, Takehiro Noda, Hidenori Takahashi, Yuichiro Doki, Hidetoshi Eguchi, Takuya Yamamoto
    • Organizer
      第51回日本免疫学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Quantitative and qualitative differences in HBc-specific CD8 T cells could impact the level of HBsAg in Hepatitis B patients.2022

    • Author(s)
      Shokichi Takahama, Sachiyo Yoshio, Hirotomo Murakami, Hirofumi Akita, Takuto Nogimori, Shun Kaneko, Masayuki Kurosaki, Yasuhiro Asahina, Ryotaro Sakamori, Tetsuo Takehara, Tatsuya Kanto and Takuya Yamamoto
    • Organizer
      第51回日本免疫学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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