ボツリヌス感染症の予防法の確立を目的とした"M細胞標的型食べるワクチン"開発

• 研究課題/領域番号: 08J00507
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 免疫学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 野地 智法 東京大学, 医科学研究所, 特別研究員(SPD)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円); 2010年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円); 2009年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円); 2008年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
• キーワード: 粘膜免疫 / コメ型ワクチン / トランスレーショナルリサーチ / 粘膜感染症 / 経口ワクチン / コレラ / 粘膜ワクチン / コメ型経口ワクチン

研究概要

研究最終年度に当たる今年度は、申請課題であるコメ型ワクチンを完成させるべく、トランスレーショナルリサーチを組み合わせた研究を実施した。具体的には、コメ型ワクチンのヒトでの免疫原性を評価すべく、日本学術振興会特別研究員の規定の下、ヒト化マウス研究の権威である、米国ノースカロライナ大学のJ.Victor Garcia-Martinez博士の研究室に研究留学し、ヒト化マウスの腸管組織におけるヒトの粘膜免疫学の発達に関する評価を行った。その結果、これまで多数報告されているヒト化マウスの中で、Garcia研究室で作成するヒト化マウス(BLTマウス)は、腸管免疫システムが最も発達しているモデル動物であること、そして粘膜免疫システムで最も重要であるIgA産生が、このBLTマウスのみに高頻度で認められることを明らかにし、粘膜ワクチン研究に最も適したモデル動物であることを明らかにすることに成功した(論文準備中)。一方で、2007年度に申請者が開発し報告したコメ型コレラワクチンが、コレラ毒素に対する防御免疫誘導能に加えて、コレラ菌や病原性大腸菌(生菌)に対する防御免疫も誘導可能であることも、実証することに成功した(PNAS,107:8794-8789,2010)。その他、今年度は、安全性に優れた経鼻ワクチン開発にも力を注ぎ、ナノメートルサイズの粒子(ナノゲル)をワクチンデリバリーとして応用したナノゲル型経鼻ワクチンの開発にも成功し、論文として発表した(Nature Materials、9:572-578,2010)。以上の通り、今年度は、計5報の原著論文を発表し、また本研究期間である平成20-22年の3年間を通して、計18報の論文を発表することができた。3年間の本研究により、粘膜ワクチンを実用化するための、研究基盤を構築することができたと考える。

研究成果

• [雑誌論文] Nanogel antigenic protein delivery system for adjuvant-free intranasal vaccine. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nochi T, Yuki Y, Takahashi H, Sawada S, Mejima M, Kohda T, Harada N, Kong IG, Sato A, Kataoka N, Tokuhara D, Kurokawa S, Takahashi Y, Tsukada H, Kozaki S, Akiyoshi K, Kiyono H
  • 雑誌名: Nature Materials 巻: 9 ページ: 572-578
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo molecular imaging analysis of a nasal vaccine that induces protective immunity against botulism in non-human primates. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuki Y^*, Nochi T^*, Harada N, Katakai Y, Shibata H, Mejima M, Kohda T, Tokuhara D, Kurokawa S, Takahashi Y, Ono F, Kozaki S, Terao K, Tsukada H, Kiyono H(^*equally contributed)
  • 雑誌名: Journal of Immunology 巻: 185 ページ: 5436-5443
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secretory lgA-mediated protection against V.cholera and heat-labile enterotoxin-producing enterotoxigenic Escherichia coli by rice-based vaccine. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tokuhara D, Yuki Y, Nochi T, Kodama T, Mejima M, Kurokawa S, Takahashi Y, Nanno M, Nakanishi U, Takaiwa F, Honda T, Kiyono H
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 巻: 107 ページ: 8794-8789
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinct fucosylation of M cells and epithelial cells by Fut1 and Fut2, respectively, in response to intestinal environmental stress. (2010)
  • 著者名/発表者名: Terahara K, Nochi T. Yoshida M, Takahashi Y, Goto Y, Hatai H, Kurokawa S, Jang MH, Kweon MN, Domino SE, Hiroi T, Yuki Y, Tsunetsugu-Yokota Y, Kobayashi K, Kiyono H
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 巻: 404 ページ: 822-828
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secretory lgA-mediated protection against V. cholera and heat-labile enterotoxin-producing enterotoxigenic Escherichia coli by rice-based vaccine. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kim DY, Sato A, Fukuyama S, Sagara H, Nagatake T, Kong IG, Goda K, Nochi T, Kunisawa J, Sato S, Yokota Y, Lee CH, Kiyono H.
  • 雑誌名: Journal of Immunology 巻: 186 ページ: 4253-5262
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antigen-sampling cells in the salmonid intestinal epithelium (2010)
  • 著者名/発表者名: Fuglem B, Jirillo E, Bjerkas I, Kiyono H, Nochi T, Yuki Y, Raida M, Fischer U, Koppang EO
  • 雑誌名: Dev.Comp.Immunol. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Indigenous opportunistic bacteria inhabit mammalian gut-associated lymphoid tissues and share a mucosal antibody-mediated symbiosis (2010)
  • 著者名/発表者名: Obata T, Goto Y, Kunisawa J, Sato S, Sakamoto M, Setoyama H, Matsuki T, Nonaka K, Shibata N, Gohda M, Kagiyama Y, Nochi T, Yuki Y, Fukuyama Y, Mukai A, Shinzaki S, Fujihashi K, Sasakawa C, Iijima H, Goto M, Umesaki Y, Benno Y, Kiyono H
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of newly identified secretory CEACAM1^a isoforms in the intestinal epithelium (2009)
  • 著者名/発表者名: Terahara K, Yoshida M, Taguchi F, Igarashi O, Nochi T, Gotoh Y, Yamamoto T, Tsunetsugu-Yokota Y, Beauchemin N, Kiyono H
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 383 ページ: 340-346
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oral MucoRice expressing double-mutant cholera toxin A and B subunits induces toxin-specific neutralizing immunity (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuki Y, Tokuhara D, Nochi T, Yasuda H, Mejima M, Kurokawa S, Takahashi Y, Kataoka N, Nakanishi U, Hagiwara Y, Fujihashi K, Takaiwa F, Kiyono H
  • 雑誌名: Vaccine 27 ページ: 5982-5988
  • 査読あり
• [雑誌論文] RANKL is necessary and sufficient to initiate development of antigen-sampling M cells in the intestinal epithelium (2009)
  • 著者名/発表者名: Knoop KA, Kumar N, Butler BR, Sakthivel S, Taylor RT, Nochi T, Akiba H, Yagita H, Kiyono H, Williams IR
  • 雑誌名: J.Immunol. 183 ページ: 5783-5747
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localization of fatty acid binding protein of epidermal type common to dendritic cells and presumptive macrophages in Peyer's patches and epithelial M cells of mouse intestine (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki R, Nourani MR, Saino-Saito S, Abe H, Nochi T, Kiyono H, Spener F, Kondo H, Owada Y
  • 雑誌名: Histochem.Cell Biol. 132 ページ: 577-584
  • 査読あり
• [雑誌論文] Id2-, RORγt-, and LTβR-independent initiation of lymphoid organogenesis in ocular immunity (2009)
  • 著者名/発表者名: Nagatake T, Fukuyama S, Kim DY, Goda K, Igarashi O, Sato S, Nochi T, Sagara H, Yokota Y, Jetten AM, Kaisho T, Akira S, Mimuro H, Sasakawa C, Fukui Y, Fujihashi K, Akiyama T, Inoue JI, Penninger JM, Kunisawa J, Kiyono H
  • 雑誌名: J.Exp.Med. 206 ページ: 2351-2364
  • 査読あり
• [雑誌論文] A rice-based oral cholera vaccine induces macaque-specific systemic neutralizing Abs but does not influence pre-existing intestinal immunity (2009)
  • 著者名/発表者名: Nochi T, Yuki Y, Katakai Y, Shibata H, Tokuhara D, Mejima M, Kurokawa S, Takahashi Y, Nakanishi U, Ono F, Mimuro H, Sasakawa C, Takaiwa F, Terao K, Kiyono H
  • 雑誌名: J.Immunol. 183 ページ: 6538-6544
  • 査読あり
• [雑誌論文] Uptake via Glycoprotein 2 of FimH^+ bacteria by M cells initiates mucosal immune response (2009)
  • 著者名/発表者名: Hase K, Kawano K, Nochi T, Pontes GS, Fukuda S, Ebisawa M, Kadokura K, Tobe T, Fujimura Y, Kawano S, Nakato G, Kimura S, Murakami T, Iimura, Hamura K, Fukuoka S, Lowe AW, Waguri S, Itoh K, Kiyono H, Ohno H
  • 雑誌名: Nature 462 ページ: 226-230
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunological commonalities and distinctions between airway and digestive immunity (2008)
  • 著者名/発表者名: Kunisawa J, Nochi T, Kiyono H.
  • 雑誌名: Trends Immunol 29 ページ: 505-513
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive Gene Expression Profiling of Payer's Patch M Cells, Villous M-Like Cells, and Intestinal Epithelial Cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Terahara K, Yoshida M, Igarashi O, Nochi T, Pontes GS, Hase K, Ohno H, Kurokawa S, Mejima M, Takayama N, Yuki Y, Lowe
  • 雑誌名: J Immunol. 180 ページ: 7840-7846
  • 査読あり
• [雑誌論文] A soluble nonglycosylated recombinant infectious hematopoietic necrosis virus (IHNV) G-protein induces IFNs in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) (2008)
  • 著者名/発表者名: Verjan N, Ooi EL, Nochi T, Kondo H, Hirono I, Aoki T, Kiyono H, Yuki Y.
  • 雑誌名: Fish Shellfish Immunol. 25 ページ: 170-180
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biological characterization of a recombinant Atlantic salmon type I interferon synthesized in Escherichia coli. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ooi EL, Verjan NG, Hirono I, Nochi T, Kondo H, Aoki T, Kiyono H, Yuki Y
  • 雑誌名: Fish Shellfish Immunol. 24 ページ: 506-513
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peyer's patches are required for intestinal IgA responses to Salmonella (2008)
  • 著者名/発表者名: Hashizume T, Togawa A, Nochi T, Igarashi O, Kweon MN, Kiyono H, Yamamoto M.
  • 雑誌名: Infect. Immun. 76 ページ: 927-934
  • 査読あり
• [学会発表] Nanogel antigen delivery system for adjuvant-free intranasal vaccines. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nochi T, Yuki Y, Takahashi H, Sawada S, Mejima M, Kohda T, Harada N, Kataoka N, Kong IG, Sato A, Tokuhara D, Kurokawa S, Takahashi Y, Tsukada H, Kozaki S, Akiyoshi K, Kiyono H.
  • 学会等名: American Association of Immunologist 97^<th> Annual Meeting
  • 発表場所: Baltimore, USA
• [学会発表] The gateway for enterobacteria in gastrointestinal tract (2009)
  • 著者名/発表者名: 野地智法, Gemilson Soares Pontes, 長谷耕二, 吉田理人, Anson Lowe, 大野博司, 清野宏
  • 学会等名: 日本細菌学会(招待講演)
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] M細胞の免疫生物学的基礎解明とそれを基盤としたM細胞標的型粘膜ワクチン開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野地智法, 清野宏
  • 学会等名: 日本食品免疫学会(招待講演)
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 粘膜ワクチンによる粘膜感染症の予防法の確立 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野地智法, 清野宏
  • 学会等名: 日本家畜臨床感染症シンポジウム(招待講演)
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] A subunit type of botulinum mucosal vaccine effectively induces protective immunity in non-human primates (2008)
  • 著者名/発表者名: Nochi T, Yuki Y, Mejima M, Ono F, Katakai Y, Kohda T, Kozaki S, Terao K, Kiyono H
  • 学会等名: American Association of Immunologist 95th Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Rice-based oral vaccine : A new global strategy for cold chain & needle free vaccination (2008)
  • 著者名/発表者名: Nochi T, Yuki Y, Kiyono H
  • 学会等名: BioMalaysia 2008 (Invited speaker)
  • 発表場所: Kuala Lumpur, Malaysia
• [学会発表] Exploit of nanogel as a novel carrier of mucosal vaccine : Nanogel mucosal vaccine effectively induces protective immunity against botulinum toxin (2008)
  • 著者名/発表者名: Nochi T, Yuki Y, Mejima M, Kataoka N, Akiyoshi K, Kiyono H
  • 学会等名: Vaccine 2nd Global Congress
  • 発表場所: Boston, USA
• [図書] 臨床粘膜免疫学:M細胞 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野地智法、清野宏
  • 出版者: シナジー
• [図書] M細胞標的型粘膜ワクチンによる効果的な粘膜感染症に対する予防法の確立 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野地智法, 清野宏
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 消化器と免疫No. 44、日本消化器免疫学会
• [図書] 粘膜感染症に対する予防ワクチン開発の最前線-効果的な免疫応答の誘導を可能にしたM細胞標的型粘膜ワクチン- (2008)
  • 著者名/発表者名: 野地智法, 清野宏
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 感染炎症免疫Vol. 38、医薬の門社
• [図書] 粘膜免疫学の基礎解明とそれを応用した粘膜ワクチン開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野地智法, 清野宏
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 日本家畜臨床感染症研究会誌3巻2号、日本家畜臨床感染症研究会
• [図書] コメ型経口ワクチンによる粘膜感染症の予防法の確立を目指して (2008)
  • 著者名/発表者名: 野地智法, 幸義和, 清野宏
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: ファルマシア44巻7号、日本薬学会
• [図書] M細胞を標的とした粘膜関連リンパ組織への効果的な蛋白質の送達技術の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野地智法, 清野宏
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: Drug Delivery System 23巻5号、日本DDS学会
• [備考]
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/EnMen/index_e.html
• [備考]
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/EnMen/index_e.html
• [産業財産権] カチオン性ナノゲルを用いる粘膜ワクチン (2008)
  • 発明者名: 秋吉一成、清野宏、幸義和、野地智法
  • 権利者名: 国立大学法人東京医科歯科大学
  • 出願年月日: 2008-10-31