マレック病ウイルス新規ワクチンの開発：宿主免疫抑制機構の緩和による効果増強

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25850194
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 村田 史郎 北海道大学, (連合)獣医学研究科, 助教 (10579163)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: マレック病 / マレック病ウイルス / 感染性クローン / 組換えウイルス / 免疫抑制因子 / PD-1 / PD-L1 / 組換えワクチン

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではニワトリに悪性リンパ腫をひき起こすマレック病（MD）に対する新規ワクチン開発を行った。MDには弱毒生ワクチンが使用されているが、マレック病ウイルス（MDV）は病原性が増強する傾向にあり、より効果の高い抗MDワクチンの開発が求められる。そこで、免疫応答の調節（免疫抑制機構）に関与するProgrammed death-1 (PD-1) とProgrammed death-ligand 1 (PD-L1) の結合を阻害させ、既存のワクチンより高い免疫誘導能を有するワクチン作製を目指した。昨年度は、MDV強毒株（RB1B株）のmeq遺伝子をPD-1遺伝子細胞外領域とウサギ免疫グロブリンの定常部と連結させた PD-1-Ig、およびPD-1遺伝子全長にmycエピトープタグを付加させたPD-1-mycと置換させ、組換えワクチンを作製した。
今年度は、作製した抗MD組換えワクチン（PD-1-IgおよびPD-1-myc）と既存のワクチン（CVI988）との性状を比較した。まず、再生した各組換えワクチンにおけるPD-1の発現を確認した。次いでそれぞれのワクチンのin vitroにおける増殖能について検討を行ったところ、どのワクチンにも差は認められなかった。以上より、作製した組換えワクチンはPD-1を産生し、組換えMDV自体の増殖に影響は無いと考えられた。次に初生ヒナに各組換えワクチン、CVI988、強毒株を接種し、末梢血より経時的にウイルスゲノムを定量した結果、強毒株のみが検出され、CVI988および各組換えワクチンゲノムは検出されなかった。ワクチン接種後56日目に末梢血単核球を採取しMDV抗原で刺激したところ、PD-1-Ig接種鶏においてサイトカイン産生能が高くなる傾向が見られた。このことよりPD-1-Igについては、効率の良い細胞性免疫誘導能を持つことが期待された。今後、より詳細なウイルス動態やサイトカイン発現解析を検討し、MDVに対する予防効果を既存のワクチンと比べ、将来的なウイルスベクターとして応用可能か評価する必要がある。

Research Products

• [Journal Article] Expression of regulatory dendritic cell-related cytokines in cattle experimentally infected with Trypanosoma evansi. (2015)
  • Author(s): Mekata H, Murata S, Mingala CN, Ohashi K, Konnai S.
  • Journal Title: J Vet Med Sci. Volume: In press Pages: In press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An investigation of binding ability of Ixodes persulcatus Schulze Salp15 with Lyme disease spirochetes. (2015)
  • Author(s): Murase Y, Konnai S, Yamada S, Githaka N, Isezaki M, Ito T, Takano A, Ando S, Kawabata H, Murata S, Ohashi K.
  • Journal Title: Insect Biochem Mol Biol. Volume: 19 Pages: 59-67
  • DOI: 10.1016/j.ibmb.2015.01.010.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Increased expression of the regulatory T cell-associated marker CTLA-4 in bovine leukemia virus infection. (2015)
  • Author(s): Suzuki S, Konnai S, Okagawa T, Ikebuchi R, Nishimori A, Kohara J, Mingala CN, Murata S, Ohashi K.
  • Journal Title: Vet Immunol Immunopathol Volume: 15 Pages: 115-124
  • DOI: 10.1016/j.vetimm.2014.10.006.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression of PD-L1 on canine tumor cells and enhancement of IFN-γ production from tumor-infiltrating cells by PD-L1 blockade (2014)
  • Author(s): Maekawa N, Konnai S, Ikebuchi R, Okagawa T, Adachi M, Takagi S, Kagawa Y, Nakajima C, Suzuki Y, Murata S, Ohashi K.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 10 Pages: e98415
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0098415. eCollection 2014.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Identification and characterization of bovine programmed death-ligand 2 (2014)
  • Author(s): Nishimori A, Konnai S, Ikebuchi R, Okagawa T, Nakajima C, Suzuki Y, Mingala CN, Murata S, Ohashi K.
  • Journal Title: Microbiol Immunol. Volume: 58 Pages: 388-397
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12160.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differences in cellular function and viral protein expression between IgMhigh and IgMlow B-cells in bovine leukemia virus-infected cattle. (2014)
  • Author(s): Ikebuchi R, Konnai S, Okagawa T, Nishimori A, Nakahara A, Murata S, Ohashi K.
  • Journal Title: J Gen Virol. Volume: 95 Pages: 1832-1842
  • DOI: 10.1099/vir.0.065011-0.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification and sequence characterization of novel Theileria genotypes from the waterbuck (Kobus defassa) in a Theileria parva-endemic area in Kenya. (2014)
  • Author(s): Githaka N, Konnai S, Bishop R, Odongo D, Lekolool I, Kariuki E, Gakuya F, Kamau L, Isezaki M, Murata S, Ohashi K.
  • Journal Title: Vet Parasitol. Volume: 28 Pages: 180-193
  • DOI: 10.1016/j.vetpar.2014.02.056.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 野生鳥類－畜産防疫の手引き~牛舎に侵入する野生鳥類. (2014)
  • Author(s): 長雄一, 大越安吾, 平井綱雄, 藤井啓, 大橋和彦, 村田史郎, 遠藤大二, 金子正美, 田中克佳, 浅川光彦.
  • Journal Title: 酪農ジャーナル Volume: 67 Pages: 29-31
• [Presentation] Increase of cells expressing PD-1 and PD-L1 in bovine leulemia virus infection and enhancement of anti-viral immune responses in vitro via its blockade. (2015)
  • Author(s): Satoru Konnai, Ryoyo Ikebuchi, Tomohiro Okagawa, Asami Nishimori, Naoya Maekawa, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi.
  • Organizer: Immunity to Veterinary Pathogens: Informing Vaccine Development
  • Place of Presentation: Keystone, Colorado, USA
  • Year and Date: 2015-01-20 – 2015-01-25
• [Presentation] Expression of PD-L1 on dog tumor cells and enhancement of IFN-g production from tumor-infiltrating cells by PD-L1 blockade. (2015)
  • Author(s): Naoya Maekawa, Satoru Konnai, Ryoyo Ikebuchi, Tomohiro Okagawa, Mami Adachi, Satoshi Takagi, Yumiko Kagawa, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi
  • Organizer: Immunity to Veterinary Pathogens: Informing Vaccine Development
  • Place of Presentation: Keystone, Colorado, USA
  • Year and Date: 2015-01-20 – 2015-01-25
• [Presentation] Identification and characterization of bovine programmed death-ligand 2 (PD-L2). (2015)
  • Author(s): Asami Nishimori, Satoru Konnai, Ryoyo Ikebuchi, Tomohiro Okagawa, Chie Nakajima, Yasuhiko Suzuki, Claro N. Mingala, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi
  • Organizer: Immunity to Veterinary Pathogens: Informing Vaccine Development
  • Place of Presentation: Keystone, Colorado, USA
  • Year and Date: 2015-01-20 – 2015-01-25
• [Presentation] A novel strategy for immunotherapy of paratuberclosis in cattle: regulation of T-cell response to T-cell response to Mycobacterium avium subsp. paratuberclosis by the blockade of immunoinhibitory receptors. (2015)
  • Author(s): Tomohiro Okagawa, Satoru Konnai, Asami Nishimori, Seiko Mizorogi, Ryoyo Ikebuchi, Reiko Nagata, Satoko Kawaji, Shogo Tanaka, Yasuyuki Mori, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi
  • Organizer: Immunity to Veterinary Pathogens: Informing Vaccine Development
  • Place of Presentation: Keystone, Colorado, USA
  • Year and Date: 2015-01-20 – 2015-01-25
• [Presentation] Regulation of T-cell response to Mycobacterium avium subsp. paratuberclosis by immunoinhibitory receptors: a novel strategy for immunotherapy in cattle. (2014)
  • Author(s): Tomohiro Okagawa, Satoru Konnai, Asami Nishimori, Seiko Mizorogi, Ryoyo Ikebuchi, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi
  • Organizer: The 2nd Sapporo Summer Seminar for One Health
  • Place of Presentation: Hokkaido University, Japan
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-25
• [Presentation] Expression of PD-L1 on dog tumor cells and enhancement of IFN-g production by PD-L1 blockade. (2014)
  • Author(s): Naoya Maekawa, Satoru Konnai, Ryoyo Ikebuchi, Tomohiro Okagawa, Mami Adachi, Satoshi Takagi, Yumiko Kagawa, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi
  • Organizer: The 2nd Sapporo Summer Seminar for One Health
  • Place of Presentation: Hokkaido University, Japan
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-25
• [Presentation] Identification and characterization of bovine programmed death-ligand 2. (2014)
  • Author(s): Asami Nishimori, Satoru Konnai, Ryoyo Ikebuchi, Tomohiro Okagawa, Chie Nakajima, Yasuhiko Suzuki, Claro N. Mingala, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi
  • Organizer: The 2nd Sapporo Summer Seminar for One Health
  • Place of Presentation: Hokkaido University, Japan
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-25
• [Presentation] Molecular epidemiological survey of tick-borne infections of cattle in the Phillipines. (2014)
  • Author(s): Ochirkhuu Nyamusuren, Satoru Konnai, Claro N. Mingala, Tomohiro Okagawa, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi
  • Organizer: The 2nd Sapporo Summer Seminar for One Health
  • Place of Presentation: Hokkaido University, Japan
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-25
• [Presentation] Molecular epidemiological survey of vector-borne infections of cattle in the Phillipines. (2014)
  • Author(s): Ochirkhuu Nyamusuren, 今内覚, Claro N. Mingala, 岡川朋弘, 村田史郎, 大橋和彦
  • Organizer: 第157回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北海道大学、札幌
  • Year and Date: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [Presentation] ウシの免疫抑制受容体を介したヨーネ菌特異的T細胞応答の疲弊化. (2014)
  • Author(s): 岡川朋弘, 今内覚, 池渕良洋, 西森朝美, 溝呂木聖子, 永田礼子, 川治聡子, 田中省吾, 森康行, 村田史郎, 大橋和彦
  • Organizer: 第157回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北海道大学、札幌
  • Year and Date: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [Presentation] ウシ白血病ウイルス感染牛におけるナチュラル・キラー細胞の動態および機能解析 (2014)
  • Author(s): 中原綾子, 今内覚, 池渕良洋, 岡川朋弘, 西森朝美, 村田史郎, 大橋和彦
  • Organizer: 第157回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北海道大学、札幌
  • Year and Date: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [Presentation] ウシ制御生T細胞の機能解析および慢性感染症における動態解析. (2014)
  • Author(s): 大平浩輔, 今内覚, 岡川朋弘, 西森朝美, 前川直也, 中原綾子, 村田史郎, 大橋和彦
  • Organizer: 第157回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北海道大学、札幌
  • Year and Date: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [Presentation] Direct PCR法を用いた全血からの牛白血病ウイルス迅速簡易診断法の検討. (2014)
  • Author(s): 西森朝美, 今内覚, 池渕良洋, 岡川朋弘, 大平浩輔, 中原綾子, 村田史郎, 大橋和彦
  • Organizer: 第157回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北海道大学、札幌
  • Year and Date: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [Presentation] イヌ免疫抑制因子PD-1およびPD-L1を標的とした新規腫瘍免疫療法の検討. (2014)
  • Author(s): 前川直也, 今内覚, 池渕良洋, 岡川朋弘, 足立真実, 高木哲, 賀川由美子, 村田史郎, 大橋和彦
  • Organizer: 第157回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北海道大学、札幌
  • Year and Date: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [Presentation] Expression analysis of programmed death ligand 2 in tumors caused by the avian oncovirus Marek’s disease virus (2014)
  • Author(s): Shiro Murata, Ayumi Matuyama-Kato, Masayoshi Isezaki, Satoru Konnai, Kazuhiko Ohashi
  • Organizer: The 39th Annual International Herpesvirus Workshop.
  • Place of Presentation: Kobe, Japan
  • Year and Date: 2014-07-19 – 2014-07-23