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2019 Fiscal Year Research-status Report

システムバイオロジーを応用した次世代ワクチン安全性評価法の開発

Research Project

Project/Area Number 19K12873
Research InstitutionNational Institute of Infectious Diseases

Principal Investigator

水上 拓郎  国立感染症研究所, 血液・安全性研究部, 室長 (60415487)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsワクチン / アジュバント / 安全性評価 / バイオマーカー
Outline of Annual Research Achievements

我々は,全粒子インフルエンザワクチン接種後の肺組織の網羅的遺伝子発現解析によって,インフルエンザワクチンの安全性評価に資するバイオマーカー群 (BMs)を同定し,BMsを用いた安全性評価法の開発とその作用機序の解明を行なってきた。これらのBMが,インフルエンザワクチン特異的なBMなのか?あるいはその他のワクチンでも誘導されるのか?さらにはワジュバント等でも誘導されるのかについては不明な点が多かった。そこで本研究課題では,システムバイオロジーを応用し,インフルエンザワクチン以外で感染症予防に重要なワクチンを用い,接種後の網羅的遺伝子発現解析と生体反応の変化を詳細に解析してワクチンおよびアジュバントに共通して安全性評価が可能なユニバーサルバイオマーカー (UBMs) の同定を目的としている。本年度は,様々なワクチン及びアジュバントを入手し,マウスに抗体上昇可能な濃度で経鼻接種及び腹腔内接種し,その16時間後の末梢血の解析及び組織学的変化を調べた後に,肺組織,末梢血及び脾臓組織の網羅的遺伝子発現解析を行った。その結果,我々の道程したBMは,各種アジュバントでも共通して誘導されていることを明らかにするとともに,新規に,アジュバント特異的に誘導するバイオマーカー遺伝子候補群を同定することに成功した。さらに,これらの内で,共通して機能する遺伝子も同定することに成功し,アジュバント性を担保する有用なUBMの可能性が示唆されている。現在,さらに網羅的遺伝子発現データを元に,アジュバントの特性を区別する遺伝子等の同定を進めている。今後はUBMsを用いたワクチンの次世代安全性試験法を開発するとともに, UBMsの毒性発現における分子基盤について解析する。また,ワクチン接種後の免疫学的な反応におけるBMsと肺組織の役割を解析する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画通り進んでいる。現在,網羅的遺伝子発現データを元に,アジュバントの特性を区別する遺伝子等の同定を進めており,さらにその他のワクチンでの遺伝子発現データの解析も行う予定である。

Strategy for Future Research Activity

現在,さらに網羅的遺伝子発現データを元に,アジュバントの特性を区別する遺伝子等の同定を進めている。今後はUBMsを用いたワクチンの次世代安全性試験法を開発するとともに, UBMsの毒性発現における分子基盤について解析する。また,ワクチン接種後の免疫学的な反応におけるBMsと肺組織の役割を解析する。

Causes of Carryover

当初予定していたアジュバント等に関し,共同研究者等より無償で入手できたことにより,大幅に購入費が減った。また動物実験の実施回数を減らし,一回の最大実験動物数を増やすことで,実験ごとに必要とされたコントロール等の動物代,試薬等の削減につながり,経費節約が可能となった。計画自体は予定通り進んでいるので,次年度の計画には変更の必要性はなく,問題ない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Changes of Urine Metabolite Profiles Are Induced by Inactivated Influenza Vaccine Inoculations in Mice2019

    • Author(s)
      Eita Sasaki, Hideki Kusunoki, Haruka Momose, Keiko Furuhata, Kazuo Hosoda, Kaori Wakamatsu, Takuo Mizukami*, Isao Hamaguchi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 16249

    • DOI

      10.1038/s41598-019-52686-5

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ワクチンの過去と未来 (第2回) システムズバイオロジーがワクチンにもたらすもの2019

    • Author(s)
      佐々木 永太, 濱口 功, 水上拓郎*
    • Journal Title

      炎症と免疫

      Volume: 27 Pages: 422- 427

  • [Presentation] システムバイオロジーによるワクチン・アジュバントの次世代評価法の開発2019

    • Author(s)
      水上拓郎.
    • Organizer
      熊本大学平成29年度「文部科学省 地域イノベーション・エコシステム形成プログラム」有用植物×創薬システムインテグレーション拠点推進事業 特別講義
    • Invited
  • [Presentation] 水上 拓郎, 百瀬 暖佳, 佐々木 永太, 平舘 裕希, 古畑 啓子, 佐藤 結子, 楠 英樹, 浅沼 秀樹, 濵口 功. ワクチン及びアジュバントの安全性に関するin vitro代替試験法の開発2019

    • Author(s)
      水上 拓郎, 百瀬 暖佳, 佐々木 永太, 平舘 裕希, 古畑 啓子, 佐藤 結子, 楠 英樹, 浅沼 秀樹, 濵口 功.
    • Organizer
      第46回 日本毒性学会
  • [Presentation] 遺伝子発現プロファイルを応用したワクチン・アジュバントの安全性・有効性予測 システムの構築.2019

    • Author(s)
      佐々木 永太、浅沼 秀樹、百瀬 暖佳、古畑 啓子、水上 拓郎、浜口功.
    • Organizer
      第26回 日本免疫毒性学会
  • [Presentation] アジュバント開発を目指したゲノミクス技術によるワクチン・アジュバントの 有効性・安全性プロファイル予測評価システムの開発2019

    • Author(s)
      佐々木永太、浅沼秀樹、百瀬暖佳、古畑啓子、水上拓郎、浜口功.
    • Organizer
      第11回 日本ワクチン学会
  • [Presentation] Application of Systems Vaccinology for Evaluating the Safety of Vaccines and Adjuvants in Preclinical and Lot Release Tests.2019

    • Author(s)
      Mizukami T.
    • Organizer
      4th Symposium on Research and Quality Control of Vaccines
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An approach to establish an in vitro evaluation assay for the safety control of influenza vaccines for batch release in Japan.2019

    • Author(s)
      Momose H, Sasaki E, Hiradate Y, Hamaguchi I, Mizukami T.
    • Organizer
      International Society of Vaccine meeting 2019
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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