Development of basic technology for creating mucosal vaccines using unique medium-chain fatty acids secreted by worker bees

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03384
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: Misumi Shogo 熊本大学, 大学院生命科学研究部附属グローバル天然物科学研究センター, 教授 (40264311)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高宗 暢暁 熊本大学, 熊本創生推進機構, 准教授 (60322749) ; 岸本 直樹 熊本大学, 大学院生命科学研究部附属グローバル天然物科学研究センター, 助教 (80756148)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 粘膜ワクチン

Outline of Final Research Achievements

In this study, we discovered that 10-HDAA produced from the hypopharyngeal gland can induce the differentiation of "M cells", which are antigen-uptaking cells present on the mucosal surface. This indicates the third mechanism of M cell differentiation that has never been seen before. Furthermore, it was proved in vivo that it actually improved the production of antigen-specific IgA, which contributed to the development of new mucosal vaccine technology. On the other hand, it was proved that the production of antigen-specific IgA in the mucosa was actually increased by administering the TGDK-labeled vaccine antigen to the nasal tract of mice. These findings indicate that a platform capable of inducing sufficient mucosal immunity with lower doses of antigen exposure could be constructed.

Free Research Field

衛生薬学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学術的意義としては、長年M細胞分化モデルとして用いてこられたCaco-2細胞とRaji-B細胞の共培養モデルのM細胞分化メカニズムを明らかにした。その上で、10-HDAAによる腸管上皮細胞の処理はRANKの発現を上昇させるために、M細胞誘導が促されることが明らかとなった。
社会的意義としては、今般の新型コロナウイルス感染症のように経気道感染する場合に、本研究で開発された技術を用いて、粘膜において病原体特異的な免疫応答を誘導させることができれば、より効率的に病原体を体内に侵入させることを阻止できるワクチンの提供に繋がる。