Activation of mononuclear phagocytes by phagocytosis of carbohydrate-decorated particles

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K07542
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49070:Immunology-related
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: Kojima Naoya 東海大学, 工学部, 教授 (30183338)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 単核貪食細胞 / ファゴサイトーシス / IL-12 / 糖鎖 / リポソーム / 細菌細胞壁 / アクチン

Outline of Final Research Achievements

Development of vaccines capable of inducing cell-mediated immunity is essential for the prevention of viral infections. Oligomannose-coated liposomes (OML) function as adjuvants that can efficiently induce effective cell-mediated immunity. In this study, using OML and lactobacillus cell walls as glycan-displaying particles, we analyzed the relationship between activation of mononuclear phagocytic cells and glycan-dependent phagocytosis.
We showed that actin remodeling and phagocytosis triggered by glycan recognition by particles with a diameter of 600 nm or larger are essential for the induction of IL-12 and Th1 immune responses by glycan-presenting particles, and clarified that the size and shape of glycan-presenting particles are important factors that determine the direction of immune response.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究代表者は、OMLが抗原提示細胞 (MNP) からのIL-12の優先的な産生を誘導できる効率的な細胞性免疫誘導型ワクチンアジュバントとして機能することを示してきたが、糖鎖提示粒子によるMNPからのIL-12の産生誘導には到底の糖鎖だけでなく粒子の形状とサイズが必要があることを見出した。このことは糖鎖提示粒子の大きさと形状が免疫応答の方向性を決定する重要なファクターになっており、粒子上に提示された糖鎖、粒子のサイズと形状を制御することで免疫応答を制御できることを意味している。従って、本成果が細胞性免疫誘導を目的とした新たなワクチン戦略に寄与できる可能性を示したと考えている。