免疫調節遺伝子とのフュージョンDNAワクチンによる細胞内寄生原虫感染制御の新戦略

• 研究課題/領域番号: 14021086
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 姫野 國祐 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (50112339)
• 研究期間 (年度): 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円); 2002年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
• キーワード: 細胞内寄生病原体 / トキソプラズマ / DNAワクチン / フュージョンDNA / ユビキチンプロテアソーム系 / MHCクラスI / CD8^+T細胞

研究概要

本年度は主としてトキソプラズマ強毒株(RH株)感染に対するフュージョンDNAワクチン法を確立した。
1)まずトキソプラズマ抗原遺伝子であるSAG-1遺伝子とユビキチン遺伝子の融合を行った後にCOS-7細胞にそのフュージョンDNAを定常発現させ、抗SAG-1抗体で免疫沈降させた後に抗ユビキチン抗体を用いWestern blottingでSAG-1とユビキチンのフュージョン蛋白質が産生されることを確認した。
2)ついで、ユビキチン遺伝子とSAG-1遺伝子を融合させることにより、SAG-1遺伝子産物がプロテアソームでprocessingを受けることを1)で用いたCOS-7細胞とプロテアソーム阻害剤であるMG-132を用いて間接的に証明した。
3)本融合遺伝子でBALB/cマウスに2週間毎に4回、遺伝子銃を用いてDNAワクチンを行い、最終ワクチンの2週間後にトキソプラズマRH株を感染させた。その結果、SAG-1遺伝子によるDNAワクチンでは全く効果がなかったが、ユビキチン-SAG-1融合遺伝子によるDNAワクチンでは90%以上のマウスが生存し、強いワクチン効果が証明された。さらにユビキチン-SAG-1遺伝子ワクチン群ではSAG-1を標的とした強いCD8^+T細胞によるキラー活性が認められた。
4)本法のごとくユビキチンプロテアソーム系の応用によるDNAワクチン法は細胞内寄生病原体に対する全く新規の、そして強力なDNAワクチン法であり、結核菌に対しても有効なワクチン法であることが示唆された。
5)現在、結核菌に対するユビキチンプロテアソーム系の応用によるDNAワクチン法を抗原遺伝子として、Ag85B,MPB51遺伝子およびHSP65遺伝子とユビキチン遺伝子のフュージョン遺伝子の構築を完了している。

研究成果

• [文献書誌] Sakai T., Himeno K.et al.: "Gene gun-based co-immunization of merozoite surface protein-1 cDNA with IL-12 expression plasmid confers protection against lethal Plasmodium yoelii in A/J mice"Vaccine. (in press). (2002)
• [文献書誌] Sakai T., Himeno K.: "Gene gun-based in vivo gene transfer. Application to DNA vaccination"Methods Mol Biol.. 215. 181-191 (2003)
• [文献書誌] Nishitani, M., Himeno, K.et al.: "A convenient cancer vaccine therapy with in vivo transfer of interleukin 12 expression plasmid using gene gun technology after priming with irradiated carcinoma cells"Cancer Gene Therapy. 9・2. 156-163 (2002)
• [文献書誌] Nakano, Y., Himeno, K.et al.: "Roles of NKT cells in resistance against infection with Toxoplasma gondii and in expression of heat shock protein 65 in the host macrophages"Microbes and Infection. 4・1. 1-11 (2002)