齲蝕、歯周病ワクチンの開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11771149
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 山本 正文 日本大学, 松戸歯学部, 講師 (80210558)
• Keywords: 齲蝕ワクチン / 無毒化コレラ毒素 / 易熱性毒素 / 経鼻免疫 / アジュバント / B7-2 / Thelper2

Research Abstract

申請者らはこれまでコレラ毒素(CT)AサブユニットのADP-ribosyltransferase活性中心のアミノ酸を置換することにより無毒化した2つのCT変異毒素(mutant CT:mCT)S61F、E112Kを作製し,mCTが粘膜アジュバント効果を有することを報告した.本研究ではmCTのアジュバント誘導機構の解析とともにヒトに応用できる齲蝕・歯周病ワクチンを開発を目的とした.Streptococcus mutansの表面タンパク抗原surface protein antigen of S.mutans serotype c(PAc)をmCTとともにマウスに経鼻免疫すると,唾液および鼻腔洗浄液中にPAc特異的IgA抗体,血清中にPAc特異的IgG,IgA抗体応答が誘導された.さらに,mCTをアジュバントとして用いたPAc経鼻ワクチンはS.mutansの口腔内コロニー形成を抑制した.以上の結果より,PAcとmCT E112Kの経鼻投与は安全有効な齲蝕ワクチンの可能性を示した.次にmCTのアジュバント誘導メカニズムを解明するために,抗原提示細胞,CD4^+T細胞におけるmCT,CTおよび毒素原性大腸菌のheat-labile toxin(LT)の効果について解析した.B細胞あるいはマクロファージ培養系にmCT,CTあるいはLTを加えると副刺激因子であるB7-2の発現が誘導された.また,in vitroでTCR-CD3複合体を介したシグナルにより活性化されているCD4^+T細胞培養系にmCTまたはCTを加えると,Th1型サイトカイン産生を強く抑制した.一方,LTはTh2型,特にIL-4の産生を抑制した.また,IL-4欠損マウスより分離したCD4^+T細胞培養系にCTを加えるとIL-4のみならずIL-5の産生も認められず,CTのTh2型サイトカイン誘導能はIL-4に依存していることが示された.一方,LTで処理したIL-4欠損マウスのCD4^+T細胞は正常マウスと同程度のIL-5産生が認められた.以上の結果から,mCTはCTやLTと同様に抗原提示細胞に作用し,B7-2を誘導することによりアジュバント作用を示すことが示唆された.また,LTはIL-4に依存しないTh2型サイトカインを誘導するシグナル伝達経路を有し,そのIL-4非依存性Th2型サイトカインにより粘膜面におけるIgA産生を促すことが示唆された.

Research Products

• [Publications] Masafumi Yamamoto: "Genetically Manipulated Bacterial Toxin as a New Generation Mucosal Adjuvant."Scandinavian Journal of Immunology. (印刷中).
• [Publications] Masayuki Saito: "Protective immunity to Streptococcus mutans induced by nasal vaccination with surface protein antigen and mutant cholera toxin adjuvant."Journa1 of Infectious Diseases. 183・5. 823-826 (2001)
• [Publications] Masafumi Yamamoto: "Enterotoxin adjuvants have direct effects on T cells and antigen-presenting cells that result in either IL-4-dependent or -independent immune responses."Journal of Infectious Diseases. 182・1. 180-190 (2000)
• [Publications] Masafumi Yamamoto: "Alternate mucosal immune system : organized Peyer's patches are not required for IgA responses in the GI tract."Journal of Immunology. 164・10. 5184-5191 (2000)
• [Publications] Mi-Na Kweon: "Systemically derived large intestinal CD4^+ Th2 cells play a central role in STAT6-mediated allergic diarrhea."Journal of Clinical Investigation. 106・2. 199-206 (2000)
• [Publications] 山本正文: "パイエル板は粘膜免疫誘導に必要か?"アレルギー・免疫. 7・12. 1618-1623 (2000)
• [Publications] 山本正文: "コレラ毒素の粘膜アジュバント効果."臨床免疫. 33・5. 525-530 (2000)
• [Publications] 権美那: "食物アレルギーと腸管におけるTh1/Th2バランス."アレルギー・免疫. 7・6. 770-774 (2000)
• [Publications] Masafumi Yamamoto: "Direct effects on antigen-presenting cells and T lymphocytes explain the adjuvanticity of a nontoxic cholera toxin mutant."Journal of Immunology. 162・12. 7015-7021 (1999)
• [Publications] Yuichi Kurono: "Nasal immunization induces Haemophilus influenza-specific Th1 and Th2 responses with mucosal IgA and sytemic IgG antibodies for protective immunity."Journal of Infectious Diseases. 180・1. 122-132 (1999)
• [Publications] David W. Pascual: "Expression of recombinant enterotoxigenic Escherichia coli colonization factor antigen I by Salmonella typhimurium elicits a biphasic T helper cell response."Infection and Immunity. 67・12. 6249-6256 (1999)