2020 Fiscal Year Annual Research Report
HIV感染症の機能的治癒を目指したアジュバント最適型新規免疫療法の確立
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20H03728
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| Research Institution | National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition |
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Principal Investigator |
山本 拓也 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 免疫老化プロジェクト, プロジェクトリーダー (60752368)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | エイズ / 潜伏感染 / 免疫療法 / アジュバント / HIV / SIV / CTL / 自然免疫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
機能的治癒の達成には、cART下において潜伏感染細胞を再活性化し細胞死を誘導すること、また同時に免疫標的とし、その上で強力な抗HIV免疫応答による潜伏感染細胞の排除を行うことの必要性が示唆されている。我々は、これまでに自然免疫賦活化剤STINGリガンドが潜伏感染細胞排除戦略に有効であることをin vitroの実験により報告しており(Yamamoto et al, Sci Rep, 2019)、本研究課題では、動物モデルにおける検証を行い、さらに抗原特異的免疫と融合することにより潜伏感染細胞排除に繋がるアジュバント最適型新規免疫療法を見出すことを主題としている。
当初の計画において、本年度はワクチン抗原として、SIV gagに対するペプチドプールを選択し、アジュバントであるSTINGリガンドと混合し、アジュバント+ワクチンシーズを作製するという予定であった。しかしながら、コロナ禍を巡るワクチン開発の急速な変化を鑑み、ペプチドプールを抗原とするのではなく核酸を用いることを選択肢として考え、発現ベクターの構築を試みている。その上で、STINGリガンド単剤のin vivoでの投与ルート、安全性の検証を先行して進めることとした。既に投与量x3、投与ルートx2の6つの組み合わせで実験を終えており、STING リガンド投与による一過性のサイトカイン産生の上昇を確認している。引き続き、ハイパラメーターフローサイトメーターを用いた細胞レベルでの詳細な解析を進める。また、治療用カニクイザル型SIV Env特異的広範囲中和抗体(bNab)の準備に着手している。これまでに共同研究者より分与されたアカゲザル型bNabの機能評価を進めており、これを鋳型としてカニクイザル型に改変し、抗体作製・精製系を樹立し、研究を遂行するための十分量を得るための準備を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
STINGリガンドのin vivo投与については、既に3容量、2つの投与ルートでの実験を終えており、現在、ハイパラメーターフローサイトメーターを用いた細胞レベルでの免疫学的解析を進めている。結果として、静注、筋注いずれにおいても0.5mg/kgまでの投与においての安全性に大きな問題は見られず、血漿中の機能的サイトカインの誘導については、筋注のほうが顕著に強い誘導が起きることが明らかとなった。
また、カニクイザル型SIV Env特異的広範囲中和抗体の準備状況については、我々は申請時より、共同研究者より分与された認識エピトープの異なる7種類のSIV Env特異的bNabアカゲザル型コンストラクトを入手している。まず、各コンストラクトから、アカゲザル型各IgGを調整し、実際にSIVmac251感染細胞の細胞表面Envを認識できるのかをin vitro実験により検討した。その結果、MPER抗体以外の7種類中6種類の抗体が実際にSIV感染細胞表面のEnvを認識することが明らかとなった。特にSIV Env2/3/5/6が強く細胞表面Envを認識した。後述の機能的アッセイにより、引き続き有効な抗体の選択を進める。本抗体のカニクイザル型への変換についても、手法を確立済みであり、実際に、機能的カニクイザル型IgGをExpi293T細胞で作製・定量する系を確立しており、Env抗体が選択され次第順次この系により投与用抗体の精製を進める。
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| Strategy for Future Research Activity |
コロナ禍において急速に進んだワクチン開発の現場を鑑みると、ペプチドプールを抗原とするのではなく、核酸を用いる方が実用化に直結すると考えられる。これまで、申請者はエイズ予防用DNAワクチンを用いた研究開発の経験を有しており(Yamamoto et al, J. Virol 2009; Yamamoto et al, J. Virol 2012)、本計画変更が本研究に及ぼす影響は軽微である。その上でさらにこれまでの研究を発展するべく、mRNAも含めたいくつかの核酸ワクチンの可能性を次年度追求する予定である。これら治療用核酸ワクチンは、STINGリガンドとの併用を前提としており、本年度行ったSTINGリガンド単剤投与実験の結果と比較しながら、動物モデルを用いて安全性、有効性の検証を行っていく。さらに、ハイパラメーターフローサイトメーターを活用し、各細胞サブセットの活性化、各サブセットにおけるSTING自体の発現検討などを含めた基礎的な免疫学的知見を集積し、治療効果に寄与するメカニズムを探る。
一方、治療用カニクイザル型SIV Env特異的bNabに関しては、引き続きin vitro実験による検証を重ねる。SIV潜伏感染細胞を用いて、STINGリガンドによる再活性化を誘導し、そこにbNabを添加することによって潜伏感染細胞死を誘導できるか否かを分子生物学的手法により検討し、抗SIV潜伏感染細胞排除能の高いものを選択する。その後、動物実験による検証を行うために十分量となるよう各種抗体の大量精製を進める。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Recombinant MVA-prime elicits neutralizing antibody responses by inducing antigen-specific B cells in the germinal center.2021
Author(s)
3.Eslamizar L, Petrovas C, Leggat DJ, Furr K, Lifton ML, Levine G, Ma S, Fletez-Brant C, Hoyland W, Prabhakaran M, Narpala S, Boswell K, Yamamoto T, Liao HX, Pickup D, Ramsburg E, Sutherland L, McDermott A, Roederer M, Montefiori D, Koup RA, Haynes BF, Letvin NL, Santra S.
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Journal Title
NPJ vaccines
Volume: 6
Pages: 15
DOI
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[Journal Article] U.S.-Japan cooperative medical sciences program: 22nd International Conference on Emerging Infectious Diseases in the Pacific Rim.2020
Author(s)
5.Lu KT, Yamamoto T, McDonald D, Li W, Tan M, Moi ML, Park EC, Yoshimatsu K, Ricciardone M, Hildesheim A, Totsuka Y, Nanbo A, Putcharoen O, Suwanpimolkul G, Jantarabenjakul W, Paitoonpong L, Handley FG, Bernabe KG, Noda M, Sonoda M, Brennan P, Griffin DE, Kurane I.
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Journal Title
Virology
Volume: 555
Pages: 71-77
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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