2022 Fiscal Year Research-status Report

シングルセルレパトア解析を使用した新しいワクチン評価法の模索

Research Project

Project/Area Number	22K15483
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	関屋俊輝北海道大学, 人獣共通感染症国際共同研究所, 助教 (30796595)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords	不活化インフルエンザ全粒子ワクチン / シングルセル / ワクチン特異的B細胞 / ワクチン特異的抗体
Outline of Annual Research Achievements	コロナウイルスによるパンデミックにより季節性インフルエンザの感染率は下がっていたが、最近になりまた上昇してきている。季節性インフルエンザワクチン摂取率もパンダミック下であるここ数年は下がっており、流行するインフルエンザウイルスと季節性インフルエンザワクチン製造ウイルス株の予想が外れた場合、感染率並びに重症度が上がる懸念がある。安定したワクチン効果を得るためには、抗原性の異なるウイルスに対しても効果が期待される「ブロードな免疫」を誘導するワクチンが望ましい。そのためにはワクチン接種により多様な特異的B細胞及びT細胞が刺激され、活性化することが重要である。しかしながら、現行の評価法では免疫細胞の活性化を正しく評価することができない。本研究では、抗原特異的免疫細胞のレパトア解析を行うことで、ワクチンが「ブロードな免疫」を誘導するか否かを評価し、不活化ウイルス全粒子ワクチンと現行のスプリットワクチンにより誘導される、抗体分泌B細胞及びB細胞活性化に必須のヘルパーT細胞の抗原特異的反応の違いをシングルセルレパトア解析を使用し明らかにすることを目的とする。科研費初年度である今期はこのシングルセルレパトア解析系の確立をワクチンまたはインフルエンザウイルスを接種または感染させたマウスの末梢血単核球及び脾臓から抗原特異的B細胞を懸垂液滴アレイ式磁気ビーズ反応(MAGrahd)法を用いて、個々の細胞からそれぞれRNAを抽出し、インフルエンザウイルス特異的抗体の重鎖と軽鎖の遺伝子の塩基配列を解析した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 科研費初年度である今期はこのシングルセルレパトア解析系の確立をワクチンまたはインフルエンザウイルスを接種または感染させたマウスの末梢血単核球及び脾臓から抗原特異的B細胞を懸垂液滴アレイ式磁気ビーズ反応(MAGrahd)法を用いて、個々の細胞からそれぞれRNAを抽出し、インフルエンザウイルス特異的抗体の重鎖と軽鎖の遺伝子の塩基配列を解析した。感染マウスでは多くのインフルエンザ特異的B細胞を検出並びに回収できたが、インフルエンザワクチンを使用したマウス実験では、効率的にワクチン特異的B細胞を検出することができず、ワクチン投与回数やサンプルの回収タイミングなどの条件検討に時間を有してしまったため概ね順調に進展しているが期待以上の進展はなかった。
Strategy for Future Research Activity	今後の研究の推進方針としては、早期に条件検討を固め、条件下で得られた抗体特異的単一B細胞からの抗体遺伝子のペアをクローニングし、in vitroにて発現させる。その発現抗体を用いて、(ワクチン株または異なる)インフルエンザウイルスに対する中和抗体価、赤血球凝集抑制(HI)抗体価、ノイラミニダーゼ抑制抗体価を測定し、抗体の機能評価を行う。上記の機能評価を現行インフルエンザワクチン（スプリットワクチン）と不活化全粒子ワクチンと比較し、有意差が現れるか検討する。また確立した手法をカニクイザルサンプル（不活化インフルエンザ全粒子ワクチン摂取後の末梢血単核球）に適用する。