ワクチンアジュバントとしての糖鎖改変酵母の粘膜免疫増強効果とその作用機序の解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K05404
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 安部 博子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (40363220)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 酵母 / 糖鎖改変 / アジュバント

Outline of Annual Research Achievements

出芽酵母の細胞壁の構成成分には生体内において強い免疫誘導活性があることが知られている。酵母細胞壁は数種の多糖類から形成されており、このような多糖および糖鎖が免疫細胞を活性化することが分かっている。申請者はこれまでに、出芽酵母の糖鎖を改変することによって、細胞壁構成多糖の組成比、構造等が大きく変化すること、また、野生型酵母に比べ、高い免疫誘導活性を示すことを明らかにしている。本研究では申請者が取得した多様な細胞壁成分を持つ糖鎖改変酵母群の中から、粘膜免疫応答および全身性免疫応答の両方を効果的に誘導できる酵母株を見出し、これらの機能に有効な多糖構造を見いだすとともに、その免疫誘導メカニズムを明らかにすることを目的とする。
これまでに、我々が取得している様々な細胞壁組成を持つ糖鎖改変出芽酵母群計16株についてマクロファージ活性化能および骨髄由来樹状細胞(BMDC)活性化能についての解析を行ってきた。その結果、BMDCにおいては野生型株に比べて著しく高いサイトカイン誘導活性を示す株やサイトカイン誘導活性を抑制する株を見出すことができた。また、脾臓通常型樹状細胞(cDC)において、グルカンレセプターであるDectin-1の発現上昇活性を示す酵母株を見出し、さらには、これら酵母株の中から、レチノイン酸合成酵素であるRaldh2の発現を誘導することができる酵母株を見出すことに成功した。これらスクリーニングによって単離した糖鎖改変酵母をマウスに投与した際に、抗原特異的なIgGおよびIgAが誘導されるのかかについて確認する必要があり、マウスに投与するための細胞壁成分の精製を行ない、それらのDectin-1、Raldh2の発現誘導活性について調べた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

これまでに単離した糖鎖改変酵母に実際に抗原特異的IgAおよびIgG誘導能があるのかについて調べるため、これら糖鎖改変酵母の大量培養を行い、細胞壁成分の精製を行なった。その際、Raldh2の発現を誘導する活性についての再現性が見られなくなったため。現在は、細胞壁成分の再回収及び再スクリーニングを行なっている。

Strategy for Future Research Activity

今回、マウス投与のために細胞壁成分の大量調整を行なったところ、Raldh2の発現を誘導することができなかった。このことから、酵母細胞壁成分の再調整及び再スクリーニングによってRaldh2の発現を誘導することができる酵母株の再単離を行いう。再調整及び再単離した糖鎖改変酵母に実際に抗原特異的IgAおよびIgG誘導能があるのかについてはマウスに投与することによって調べる。アジュバントとして細胞壁成分、抗原としてOVAを混合し、マウスの筋肉中に投与を行う。3週間後に、血清中の抗原特異的IgGおよび糞便中のIgAの量を測定する。また、抗原の追加投与による効果についても調べる。追加投与の際には、経口および経鼻両方についての効果も調べる。

Causes of Carryover

必要試薬類やプラスチック製品の納品の遅延及び、昨年度の試験の一部やり直しなどから、動物試験が遅れてしまっているため。来年度は引き続き動物試験を実施する。これにともない、残額は試薬、消耗品等を新規に購入することに加え、論文作成のために支出する予定である。