高付加価値型歯周炎ワクチン―DNAオリガミとイミダゾキノリンによるIgA誘導―（国際共同研究強化）

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15KK0338
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 多部田 康一 新潟大学, 医歯学系, 研究准教授 (20401763)
• Project Period (FY): 2016 – 2018
• Keywords: 歯学 / 歯周病 / 分泌型IgA / 唾液 / ミュータジェネシス

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題においては、基盤研究B（高付加価値型歯周炎ワクチン―DNAオリガミとイミダゾキノリンによるIgA誘導―；H27-29）を基課題として発展させるために，ENUマウスミュータジェネシスを応用することとした。本アプローチをとる意義は既知の情報にとらわれずにフェノタイプ解析と関連遺伝子の新規同定を行うことにある。マウス遺伝子変異体群における唾液・血清中IgA産生のHigh responder及びLow responderの検出を行い，ポジショナルクローニングにより変異遺伝子（責任遺伝子）の同定・解析を行うこととした。H29年度においては，唾液中Secreted IgA（SIgA）産生について高産生、低産生をフェノタイプとするマウスのスクリーニングを実施した。H28年度末からの検討において唾液中SIgAに関しては高産生フェノタイプの変異体（Yummy）を検出した。Yummyについては，Crispr-Cas９システムを用いたゲノムエディティングの手法を用いて，Yummy ミューテーションを持つ責任遺伝子のKOマウスの作成を行った。目的遺伝子改変のためのCrispr-Cas９コンストラクトを作成し，C57BL/6Jマウス受精卵へのインジェクションを行った後，KOマウスの作製は成功した。産仔の交配を実施し，フェノタイプの確認作業を実施している。
本遺伝子の同定は，唾液中のSIgAに着目した，感染症予防や歯周病医薬およびワクチンの開発に向けて，新たな標的分子治療のターゲットについて情報をもたらす可能性を持つと考えられる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ポジショナルクローニングにより変異遺伝子（責任遺伝子）の同定・解析を行う予定であったが、全個体のエクソームシークエンス解析とマシーンラーニングを導入したMutagenetix　programを用いたことにより，速やかに変異遺伝子を検出することが可能となった。滞在期間を通して約1万頭以上のスクリーニングを行い，血清についてIgA濃度を測定し非感染時におけるIgA高産生マウス（Hygia, Luna）、低産生マウス（Tuberose）を検出した。唾液中SIgAに関しては高産生フェノタイプの変異体（Yummy）を検出するに至り，期待以上の研究成果が得られている。KOマウスの作成によりフェノタイプの確認作業をおこなうことに時間を要したため，研究期間の延長をおこなったことから，進歩状況としてはやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

特に唾液中SIgA高産生フェノタイプについて変異体（Yummy）の原因遺伝子についての報告はなく，新しい遺伝子機能の同定に繋がる結果である。原因遺伝子のKOマウスの作成が終了し，遺伝形質の再現を確認しつつあることから，凍結胚または凍結精子を作製し，所属機関へ輸送後に解析を継続する。唾液中のSIgAが多く検出されるメカニズムを同定するため，唾液腺の組織学的解析，Yummy変異たんぱく質の体内・組織局在，生化学的酵素活性についての解析を予定している。