新規ナノ粒子ワクチン～口腔細菌由来外膜小胞の形成機構の理解とその活用
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19K22644
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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Medium-sized Section 54:Internal medicine of the bio-information integration and related fields
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
中尾 龍馬 国立感染症研究所, 細菌第一部, 主任研究官 (10370959)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
泉福 英信 国立感染症研究所, 細菌第一部, 室長 (20250186)
平山 悟 国立感染症研究所, 細菌第一部, 研究員 (70778555)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 外膜小胞 / ナノ粒子ワクチン |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、効果・安全性・利便性を兼ね備えたデザインフリーのナノ粒子ワクチンの開発に挑戦する。まず、粘膜免疫原性を有する口腔細菌の外膜小胞(OMV)をナノ粒子ワクチン担体として活用する。特に、高速原子間力顕微鏡を用いたOMV産生のナノイメージングや、細菌外膜のin silicoモデルによる動力学シミュレーション等の最新技術を駆使して、OMV産生機構の全容解明を目指す。さらに、外来性抗原が多数配列したOMVナノ粒子を得た後、各種動物モデルにより、免疫原性・ワクチン効果・安全性について検証する。以上、新概念に基づいた本ワクチンストラテジーは、感染症制圧の有効な手段となる可能性を秘めている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
口腔細菌由来外膜小胞(OMVs)の粘膜ワクチン担体としての応用を視野に、以下について検討を行った。
(1) 口腔由来グラム陰性細菌のOMVsの形態、およびエンドトキシン活性。Porphyromonas gingivalis (Pg) , Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Fusobacterium nucleatum (Fn)の形態を走査型電子顕微鏡 (SEM) および透過型電子顕微鏡 (TEM)で観察した。またこれらOMVsのエンドトキシン活性は、カブトガニ血液由来溶出成分を用いたLimulusアッセイにより定量した。その結果、菌種に固有の粒径がある事、Fnにおいては球形ではなく鉢状のナノ構造物も観察される事、またエンドトキシン活性も種により大きく異なる事、が示唆された。
(2) 菌体、及び菌体が産生するヴェシクルの構成理解。新たに走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型X線分光法 (SEM-EDX)を活用して、細胞菌体とOMVsにおけるそれらの元素組成を解析した。SEM-EDXとは電子線照射により発生する特性X線を検出し、エネルギーで分光することによって、元素分析や組成分析を行う手法である。Pgの細胞菌体とOMVsでは、元素組成が大きく異なることが示された。
(3) PgとAa のOMVsのアジュバント 活性・免疫原性の評価。細胞・動物実験により評価した結果、PgのOMVによるIL-6とIL-12の誘導活性は、AaのOMVに比較してタンパク質量換算で1/1,000であり、顕著に低かった。また、AaのOMVは単独でもその投与量に依存してAa菌体に特異的な抗体産生を誘導し、高いセルフアジュバント活性を示した。
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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
外膜小胞の形態・構成の理解、および外膜小胞の安全性評価について検討を行い、一定の進展がみられたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
口腔細菌外膜小胞産生機構の理解を深め、外膜小胞への異種抗原の発現系の確立する。さらに、外膜小胞の医療応用に向けた安全性・ワクチン効果に関する成果を蓄積する。
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Report
(1 results)
Research Products
(8 results)
