分泌性病原因子を用いた新規魚類寄生虫ワクチンの開発

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K22336
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 北村 真一 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 准教授 (40448379)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 仲山 慶 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 講師 (80380286)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2023-03-31
• Keywords: スクーチカ症 / Miamiensis avidus / 細胞外プロテアーゼ / ワクチン

Outline of Annual Research Achievements

スクーチカ症は海産繊毛虫Miamiensis avidusを病原体とする魚類寄生虫病の一つで、養殖魚や水族館で飼育されている観賞魚に甚大な被害を及ぼしている。有力な感染症対策としてワクチンがあるが、魚類の寄生虫病に対するワクチンは一つも商品化されていない。その理由として、多くの寄生虫には生活史が存在し、抗原性が変化すること、培養が困難であること、ゲノム情報が少なく組換えワクチンの開発が困難であることが挙げられる。これまでに申請者らは、本虫の細胞外プロテアーゼ（ECPs）が細胞を溶解することを見いだし、病原性因子の一つであることを明らかにした。このことから、分泌性の病原性因子を抗原とした ワクチンが開発できるのではないかという着想に至った。本課題ではゲノム編集技術を応用し、病原性因子であるプロテアーゼ遺伝子を特定し、それを用いた世界初の魚類寄生虫のワクチンを開発することを目的としている。
昨年度は、新型コロナウイルスの感染拡大のため、学外で行う予定であったゲノム編集実験を行えなかった。そこで予定を変更して、これまでに行ったゲノム解析結果と参考文献から、病原性因子となり得るプロテアーゼを絞り込み、無細胞タンパク質合成系で大量発現を行った。これを免疫したヒラメから血清分離を行い、不動化アッセイしたところ、血清型に関わらず、M. avidusを不動化することが明らかにされた。
一方、ゲノム編集実験に関しては本実験に不可欠なプロモーターを決定するために、哺乳類用のプロモーター遺伝子、M. avidusと同じ繊毛虫であるテトラヒメナのプロモーター遺伝子、M. avidusのβ－アクチンタンパク質のプロモーター遺伝子を導入したものの、下流のGFPを発現するには至らなかった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症の拡大による移動制限のため、学外で行う予定であったゲノム編集実験が滞っている。そこで、本実験を外注に切り替えて対応している。また、実験の順序を入れ替え、病原性因子と思われるプロテアーゼを大量発現し、ヒラメを用いたin vivoの実験を行った。

Strategy for Future Research Activity

ゲノム編集実験の予定が滞っているため、ワークするプロモーターを探索し直し、CRISPR-Cas9によるノックアウトを試みる。また、既に大量発現しているプロテアーゼのワクチン効果を調べ、遅れの取り戻しに努める。

Causes of Carryover

学外で行うゲノム編集実験が行えなかったため、これにかかる予算を繰り越した。