糞線虫症に対する経口ワクチンの開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11670247
• Research Institution: NAGOYA CITY UNIVERSITY
• Principal Investigator: 丸山 治彦 名古屋市立大学, 医学部, 助教授 (90229625)
• Keywords: 線虫 / 糞線虫 / ヘパリン / プロテオグリカン / 肥満細胞 / 粘膜免疫

Research Abstract

マウスにおけるヴェネズエラ糞線虫感染の系において、マウスがこの寄生虫を排除するのは感染後に腸管粘膜に現われる粘膜肥満細胞が成虫の粘膜への侵入を阻止するためであることを証明した。ヴェネズエラ糞線虫の成虫は宿主粘膜への侵入に際して口端からヘパリン結合性の接着物質を分泌しており、この物質に肥満細胞顆粒中のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンが結合して腸管上皮細胞への接着が阻害される。
ヘパリン結合性接着物質は、若い虫体からも排除の時期の虫体からも全く同じように分泌され、虫体の粘膜に侵入する能力も感染後の日数で差はなかった。このことは、虫体は著しいダメージを受けて腸管粘膜から脱落するのではなく、粘膜への侵入を阻害されて排除されるという結論を支持する。若い虫体と排除の時期の虫体の抗原には共通して分子量約42kDのヘパリン結合性タンパクが存在していた。接着物質に対するウサギのポリクローナル抗体もこのタンパクを認識しており、このタンパクは分泌された接着物質の成分であると考えられた。アミノ末端のペプチド配列にヒトのムチンタンパクと共通する配列が検出されたが、更なる検討が必要である。
接着物質に対するモノクローナル抗体(286-3D7,IgG1,κ)は接着物質の高分子構造を認識し、虫体の接着物質を介したプラスティック表面への結合、接着物質と腸管上皮細胞の結合を阻害した。また、虫体のマウス粘膜への侵入にも阻害的に作用した。この抗体を用いた免疫組織染色によって、ヘパリン結合性接着物質が虫体周囲のトンネル壁に存在していることが明らかにされ、接着物質は腸管上皮への結合だけに用いられているのではなく、粘膜への侵入過程全般においても重要な働きをしていることが示された。モノクローナル抗体が虫体の粘膜侵入を阻害したことは、接着物質に対する適切な免疫応答を誘導すれば感染に対して防御効果があることを意味する。

Research Products

• [Publications] Zhang,R.,Suzuki,T.,Takahashi,S.,Yoshida,A.,Kawaguchi,H.,Maruyama,H.,Yabu,Y.,Fu,J.,Shirai,T.,and Ohta,N.: "Cloning and molecular characterization of calpain, a calcium-activated neutral proteinase, from different strains of Schistosoma japonicum."Parasitology International. 48. 233-242 (2000)
• [Publications] Maruyama,H.,Yabu,Y.,Yoshida,A.,Nawa,Y.,and Ohta,N.: "A role of mast cell glycosaminoglycans for the immunological expulsion of intestinal nematode, Strongyloides venezuelensis."Journal of Immunology. 164. 3749-3754 (2000)
• [Publications] Maruyama,H.,Osada,Y.,Yoshida,A.,Futakuchi,M.,Kawaguchi,H.,Zhang,R.,Fu,J.,Shirai,T.,Kojima,S.,and Ohta,N.: "Protective mechanisms against the intestinal nematode, Strongyloides venezuelensis, in Schistosoma japonicum-infected mice."Parasite Immunology. 22. 279-286 (2000)
• [Publications] Maruyama,H.,Zaloudik,J.,Li,W.,Speriagh,M.,Koido,T.,Somasundaram,R.,Scheck,S.,Prewett,M.,and Herlyn,D.: "Cancer vaccines : single-epitope anti-idiotype vaccine versus multiple-epitope antigen vaccine."Cancer Immunology and Immunotherapy. 49. 123-132 (2000)
• [Publications] Yoshida,A.,Maruyama,H.,Kumagai,T.,Amano,T.,Kobayashi,F.,Zhang,M.,Himeno,K.,and Ohta,N.: "Schistosoma mansoni infection cancels the susceptibility to Plasmodium chabaudi through induction of type-1 immune responses in A/J mice."International Immunology. 12. 1117-1125 (2000)
• [Publications] Maruyama,H.,Hatano,H.,Kumagai,T.,El-Malky,M.,Yoshida,A.,and Ohta,N.: "Strongyloides venezuelensis : Heparin-binding adhesion substances in immunologically damaged adult worms."Experimental Parasitology. 95. 170-175 (2000)
• [Publications] Zhang,R.,Yoshida,A.,Kumagai,T.,Kawaguchi,H.,Maruyama,H.,Suzuki,T.,Itoh,M.,El-Maiky,M.,and Ohta,N.: "Vaccination with calpain induces a Th l-biased protective immune response against Schistosoma japonicum."Infection and Immunity. 69. 386-391 (2000)
• [Publications] 丸山治彦: "腸管寄生線虫排除の分子機構"医学のあゆみ. 192. 900-901 (2000)
• [Publications] 丸山治彦: "腸管寄生線虫の粘膜寄生機構"名古屋市立大学医学会雑誌. 51. 117-125 (2000)