Development of a live attenuated monkey malaria vaccine with enhanced antigenicity

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K19566
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 金子 修 長崎大学, 熱帯医学研究所, 教授 (50325370)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川合 覚 獨協医科大学, 医学部, 教授 (70275733)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2020-03-31
• Keywords: マラリア / 赤血球侵入 / ワクチン / サル / 遺伝子改変

Outline of Annual Research Achievements

東南アジアで流行し、従来のヒトマラリア対策手法でのコントロールが困難な人獣共通感染性マラリアの病原体Plasmodium knowlesiに対して、ヒト用の赤血球期P. knowlesi生ワクチンの創出を目指し、本研究期間中に、赤血球侵入能力の制御技術と抗原性強化技術を検証・確立することを目的とした。
2019年度には、ヒト成熟赤血球に効率よく侵入できるように、熱帯熱マラリア原虫のヒト成熟赤血球認識リガンドを導入したPlasmoduim knowlesiについて、より詳細な解析を行い、有意にヒト赤血球への侵入能力が向上していることが確認できた。しかし、その後の培養が継続できないため、侵入後の原虫寄生率を確認したところ、ヒト赤血球からの放出からヒト赤血球への再侵入にかけてのステップの効率が悪いことが判明した。また、2018年度に用いた株とは異なる株にも遺伝子導入を行い、上述した観察の再現性が確認できた。さらに、マラリア原虫の赤血球侵入能力制御技術の応用を想定し、サルマラリア原虫Plasmodium cynomolgiの研究に参画するとともに、P. knowlesiを用いたワクチン開発研究にも協力した。抗原性強化のための基盤技術と考えているPkSETvs遺伝子座の改変については、DiCre/LoxP系によるPkSETvsの条件下ノックアウト原虫（PkSETvs-iKO原虫）の作製、および、PkSETvsの遺伝子座の破壊を継続したが、いずれも組換え原虫を得ることができなかった。一方、PkSETvsの破壊により抗原性を増強させる主要な抗原と想定しているP. knowlesi寄生赤血球表面抗原のうち、ヒトの血管内皮細胞に接着する病原性因子SICAvarについての解析にも従事することができた。

Research Products

• [Int'l Joint Research] ロンドン大学衛生熱帯医学大学院(英国)
  • Country Name: UNITED KINGDOM
  • Counterpart Institution: ロンドン大学衛生熱帯医学大学院
• [Int'l Joint Research] 南フロリダ大学(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: 南フロリダ大学
• [Int'l Joint Research] 国立江原大学校(韓国)
  • Country Name: KOREA (REP. OF KOREA)
  • Counterpart Institution: 国立江原大学校
• [Journal Article] Development of an effective alternative model for in vivo hypnozoite-induced relapse infections: a Japanese macaque (Macaca fuscata) model experimentally infected with Plasmodium cynomolgi (2020)
  • Author(s): Kawai S, Annoura T, Araki T, Shiogama Y, Shogo S, Sato MO, Kaneko O, Yasutomi Y, Chigusa Y.
  • Journal Title: Parasitology International Volume: 76 Pages: 102096
  • DOI: 10.1016/j.parint.2020.102096
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Cross-species reactivity of antibodies against Plasmodium vivax blood-stage antigens to P. knowlesi. (2020)
  • Author(s): Muh F, Kim N, Nyunt MH, Firdaus ER, Han JH, Hoque MR, Lee SK, Park JH, Moon RW, Lau YL, Kaneko O, Han HT
  • Journal Title: PLoS Neglected Tropical Diseases Volume: 14 Pages: e0008323
  • DOI: 10.1371/journal.pntd.0008323
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] An exogenously expressed Plasmodium falciparum ligand significantly improved Plasmodium knowlesi ability to invade human erythrocytes (2019)
  • Author(s): Asare KK, Lucky AB, Kaneko M, Xangsayarath P, Katakai Y, Kawai S, Yahata K, Adams JH, Kaneko O.
  • Organizer: The American Society of Tropical Medicine and Hygiene, 68th annual meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] An exogenously expressed Plasmodium falciparum EBA-175 enables Plasmodium knowlesi to quickly adapt to human erythrocytes in vitro. (2019)
  • Author(s): Kaneko O, Asare KK, Lucky AB, Kaneko M, Xangsayarath P, Katakai Y, Kawai S, Yahata K, Adams JH.
  • Organizer: 第60回日本熱帯医学会大会
• [Presentation] An exogenously expressed Plasmodium falciparum ligand enables Plasmodium knowlesi to adapt to human erythrocytes in vitro. (2019)
  • Author(s): Asare KK, Lucky AB, Kaneko M, Xangsayarath P, Katakai Y, Kawai S, Yahata K, Adams JH, Kaneko O.
  • Organizer: The 18th Awaji International Forum on Infection and Immunity
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Identification of the ligand responsible for the cytoadhesion of Plasmodium knowlesi-infected red blood cells. (2019)
  • Author(s): Chuang H, Lucky AB, Yamagishi J, Katakai Y, Kawai S, Kaneko O, Sakaguchi M.
  • Organizer: The 18th Awaji International Forum on Infection and Immunity
  • Int'l Joint Research