2018 Fiscal Year Annual Research Report
ナノゲルと油状ナノ分散化技術を融合した革新的エマルションアジュバントの開発
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17H04968
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
田原 義朗 九州大学, 工学研究院, 学術研究員 (30638383)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | アジュバント / エマルション / ドラッグデリバリーシステム / 免疫 / ナノゲル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Oil-in-Water(O/W)エマルションアジュバントは既存の実用化されているアジュバントであり既にヒトでの安全性や効果が確認されている。本研究では既存のO/Wエマルションアジュバントに、solid-in-oil化技術を融合した新規エマルションアジュバントの開発を試みた。初年度の検討では、界面活性剤などの最適化によって、solid-in-oil-in-water（S/O/W）エマルションという新しい形のアジュバントを調製可能であることが示唆されていた。今年度ん最初の検討としてサイズの検討を行い、高い封入率をもったS/O/Wエマルションを再現性よく調製できる条件を確定させることができた。このキャリアの構造を共焦点顕微鏡や小角X線散乱測定などによって詳細に検討することによって、従来のWater-in-Oil-in-Water（W/O/W）エマルションなどとは明らかに異なった、S/O/Wという今までにない構造をもったアジュバントであるということが明らかとなった。また初年度の検討では細胞やマウスによるワクチン効果の評価系の確立を行なったが、今年度はこれらの評価系によって実際のワクチンとしての活性について検討を行なった。その結果、S/O/Wエマルションは樹状細胞における抗原提示能力が向上することが明らかとなった。またマウスにおけるワクチン効果についても、初年度と同様に細胞傷害性T細胞の増加が確認されたことから、本キャリアはがんワクチンなどに応用できる可能性が示唆された。以上の研究成果によって、今年度には特許出願を行い、その後に学会などの発表を行った。
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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
前年度に得られた成果を発展させ、構造的な検討と具体的なワクチンとしての活性を評価することを目標に検討を行なった。この中でサイズの制御について試行錯誤を重ねた。その結果、1マイクロメートル以下のサイズのS/O/Wエマルションを再現性よく調製する方法を確立することができた。しかしながら200nm以下のサイズを実現することは困難であった。原因としてはエクストルーダーなどのフィルタを用いた方法では、抗原の封入率が低下することが挙げられた。以上より本研究では微小なサイズのS/O/Wエマルションを調製することには重きをおかず、高い封入率と再現性のある粒子を得ることを優先し、調製条件を確定させることができた。またこのS/O/Wエマルションの構造について共焦点顕微鏡や小角X線散乱測定などを行うことで、従来のWater-in-Oil-in-Water（W/O/W）エマルションなどとは明らかに異なった、S/O/Wという今までにない構造をもったアジュバントであるということが明らかとなった。またS/O/Wエマルションは樹状細胞における抗原提示能力が向上することが明らかとなった。またマウスにおけるワクチン効果についても、初年度と同様に細胞傷害性T細胞の増加が確認されたことから、当初の計画通り、研究開始から２年度を目処に本キャリアはがんワクチンなどに応用できる可能性が示唆されたことから、計画はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの検討によって、S/O/Wエマルションのワクチン活性が高いことが確認されたが、本年度ではまずこれらの活性がどのようなメカニズムによって発現するのかについて検討する。具体的には樹状細胞での実験ではエンドソームとの局在や細胞のどの部分で抗原がキャリアから放出されているのかなどについて検討する。動物実験では投与後の抗原のリンパ節までの到達時間や、抗原が取り込まれる細胞の種類などについて特定することを試みる。また今まではモデル抗原としてオブアルブミンを用いていたが、ナノゲルとの融合によるより広い範囲の抗原への応用についても検討する。
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