| Project/Area Number |
22K18378
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 49:Pathology, infection/immunology, and related fields
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
森田 英嗣 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (70344653)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
角田 郁生 近畿大学, 医学部, 教授 (00261529)
田中 伸幸 地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), がん先進治療開発研究部, 部長 (60280872)
蝦名 博貴 大阪大学, 微生物病研究所, 特任准教授(常勤) (60541951)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥26,000,000 (Direct Cost: ¥20,000,000、Indirect Cost: ¥6,000,000)
Fiscal Year 2024: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000)
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| Keywords | EPN / 新型コロナウイルス / ワクチン / 被膜微粒子ワクチン / SARS-CoV-2 / タンパク質ナノ粒子ワクチン / 細胞性免疫誘導型ワクチン / 粘膜免疫誘導型ワクチン |
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| Outline of Research at the Start |
エンベロープウイルスの出芽機構を利用した自己集合型蛋白質ナノ粒子の被膜化技術、細胞質への蛋白質ナノ粒子の送達技術の開発を進め、SARS-CoV-2抗原を持つ被膜蛋白質ナノ粒子 (EPN: enveloped protein nanoparticle) のCTL誘導型ワクチンへの応用を目指す。ナノ粒子に付与する被膜化モジュールの改良を行いEPN産生の効率化を進める共に、ナノ粒子の細胞質送達率の向上を目指す。また、経鼻免疫やアジュバンドの改良を進め、細胞性免疫のみならず粘膜免疫誘導型のワクチンの開発を進める。また、ハムスターを用いたウイルス感染実験によりワクチン効果について検証を進める。
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| Outline of Annual Research Achievements |
EPNワクチンの改良: 昨年度に引き続き、JEV-S-RBD の改良を進める。現在、SpyTag-SpyCatcherという化膿レンサ球菌由来のタンパク質を利用したカップリング方法を採用している。このシステムが実用化へのハードルとなる可能性が高いため、SpyTag-SpyCatcher を利用しないカップリング方法の開発を目指す。また、フラビウイルス粒子として日本脳炎ウイルス粒子を用いているが、他のフラビウイルスであるジカウイルスや黄熱ウイルスをキャリアとして利用可能か検討する。
EPNワクチン経鼻接種による粘膜免疫誘導能の評価: JEV-S-RBD の粘膜免疫誘導能を検証する。粘膜IgA抗体産生を上げるためのアジュバントの最適化と、また、それに伴う腸内細菌叢の変化をモニターする。抗体産生と腸内細菌叢の関連分析には、探索型因子分析などのバイオインフォマティクス解析を行う。
EPNワクチンのCTL誘導能の評価と生体内動態解析: JEV-キャリアEPNによる細胞性免疫の誘導能を検証する。モデル抗原であるオブアルブミン(OVA)を用いて、OVA特異的TCRトランジェニックマウスであるOT-1マウスを利用し、JEV-キャリアの細胞性免疫誘導能を検証する。OVA抗原を付加したJEV-OVAを作成し、B6マウス由来の樹状細胞に添加する。OT-1マウスより抽出したCD8陽性T細胞を添加し、細胞傷害性T細胞の増殖、グランザイムBの発現量を調べる。
SARS-CoV-2感染に対するEPNワクチンの機能評価: マウスに適応した新型コロナウイルス株MA10株を用いた感染系にて、JEV-S-RBD の抗ウイルス免疫応答を検証する。JEV-S-RBD を2回摂取した後に、MA10株を摂取し、感染後に誘導される体重減少が抑制されるかどうか調べ、JEV-S-RBD のワクチン効果を検証する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
EPNを利用することにより、細胞性免疫を誘導することが可能なタンパク質ベースのワクチン抗原を開発することが本研究課題の目的である。昨年度に開発を進めたフラビウイルスをベースとしたEPNに、非常に強い抗原性増強作用があることを見出し、さらに、Th1免疫応答が優位に誘導されていることを示すことができた。本研究課題の重要な目標は概ね達成できたといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
EPNワクチンの改良: 昨年度に引き続き、JEV-S-RBD の改良を進める。現在、SpyTag-SpyCatcherという化膿レンサ球菌由来のタンパク質を利用したカップリング方法を採用している。このシステムが実用化へのハードルとなる可能性が高いため、SpyTag-SpyCatcher を利用しないカップリング方法の開発を目指す。また、フラビウイルス粒子として日本脳炎ウイルス粒子を用いているが、他のフラビウイルスであるジカウイルスや黄熱ウイルスをキャリアとして利用可能か検討する。
EPNワクチン経鼻接種による粘膜免疫誘導能の評価: JEV-S-RBD の粘膜免疫誘導能を検証する。粘膜IgA抗体産生を上げるためのアジュバントの最適化と、また、それに伴う腸内細菌叢の変化をモニターする。抗体産生と腸内細菌叢の関連分析には、探索型因子分析などのバイオインフォマティクス解析を行う。
EPNワクチンのCTL誘導能の評価と生体内動態解析: JEV-キャリアEPNによる細胞性免疫の誘導能を検証する。モデル抗原であるオブアルブミン(OVA)を用いて、OVA特異的TCRトランジェニックマウスであるOT-1マウスを利用し、JEV-キャリアの細胞性免疫誘導能を検証する。OVA抗原を付加したJEV-OVAを作成し、B6マウス由来の樹状細胞に添加する。OT-1マウスより抽出したCD8陽性T細胞を添加し、細胞傷害性T細胞の増殖、グランザイムBの発現量を調べる。
SARS-CoV-2感染に対するEPNワクチンの機能評価: マウスに適応した新型コロナウイルス株MA10株を用いた感染系にて、JEV-S-RBD の抗ウイルス免疫応答を検証する。JEV-S-RBD を2回摂取した後に、MA10株を摂取し、感染後に誘導される体重減少が抑制されるかどうか調べ、JEV-S-RBD のワクチン効果を検証する。
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