次世代ワクチンの基盤開発研究～新規デポ型抗原送達システムからのアプローチ

• 研究課題/領域番号: 17K08254
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 昭和薬科大学 (2020); 聖マリアンナ医科大学 (2017-2019)
• 研究代表者: 浅井 大輔 昭和薬科大学, 薬学部, 准教授 (10423485)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: ワクチン / 徐放 / DDS / 注射ゲル / エラスチン / 生体材料 / 生分解材料 / アジュバント / 抗原徐放 / バルクゲル / インジェクタブルポリマー / 人工エラスチン / 破傷風トキソイド / 破傷風 / 感染症 / 免疫学 / バイオテクノロジー / 生体生命情報学

研究成果の概要

経験的に用いられてきたワクチンをより洗練された医療技術に仕立て上げようと、その構成３要素「抗原・アジュバント・送達システム」の分子レベルでの統合的解釈に高い関心が寄せられている。研究代表者等は、遺伝子レベルで合理的に設計可能なデポ(depot)機能をもつ人工エラスチンを見出し、この新規分子ツールを抗原デポとして応用し、皮下局所で抗原を継続的徐放させて抗原提示細胞を刺激し続けた状況下で起こる免疫応答を解析した。その結果、抗原の徐放が高力価の抗体産生、高い抗原結合性、そして抗体価の長期間持続として、ワクチン効果に反映されることを明らかとした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

新型コロナウイルス感染症に対するワクチン開発競争において、わが国は世界に遅れをとったとの一般認識が定着しつつある。ワクチン接種対象者が健常者であるために、接種後の副反応に過敏になり、ワクチン開発に係る政策は遅れをとってきた。地球規模での人口増加や途上国開拓が進むにつれ、新型コロナウイルス感染症のような新興感染症は今後も発生する可能性が高い。新規材料を用いた基礎研究の展開により得られた当該研究事業の成果は、ワクチン開発に対して抗原送達システムからの貢献に資すると期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis and Anti-HIV Activity of Sulfated Oligosaccharide-Branched β-CD (2020)
  • 著者名/発表者名: Mingxue, B, Chaolumen, B, Asai, D, Miyazaki, K, Yoshida, T
  • 雑誌名: Journal of Fiber Science and Technology 巻: 76 号: 1 ページ: 63-71
  • DOI: 10.2115/fiberst.2020-0006
  • NAID: 130007789674
  • ISSN: 2189-7654
  • 年月日: 2020-01-15
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Design of substrates and inhibitors of G protein-coupled receptor kinase 2 (GRK2) based on its phosphorylation reaction (2020)
  • 著者名/発表者名: J.H. Kang, R. Toita, T. Kawano, M. Murata, and D. Asai
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 52 号: 6-7 ページ: 863-870
  • DOI: 10.1007/s00726-020-02864-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of a long-chain alkyl group in sulfated alkyl oligosaccharides with high anti-HIV activity revealed by SPR and DLS (2020)
  • 著者名/発表者名: Bai Mingxue, Bai Chaolumen, K. Miyazaki, Daisuke Asai, Hiromu Takemura, T. Yoshida
  • 雑誌名: Carbohydr. Polym. 巻: 245 ページ: 116518-116518
  • DOI: 10.1016/j.carbpol.2020.116518
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Blood retention and antigenicity of polycarboxybetaine-modified liposomes (2020)
  • 著者名/発表者名: T. Ryujin, T. Shimizu, R. Miyahara, D. Asai, R. Shimazu, T. Yoshikawa, A. Kishimura, T. Mori, T. Ishida, and Y. Katayama
  • 雑誌名: Int. J. Pharm. 巻: 586 ページ: 119521-119521
  • DOI: 10.1016/j.ijpharm.2020.119521
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elucidation of anti-HIV mechanism of sulfated cellobiose－polylysine dendrimers by SPR and DLS (2020)
  • 著者名/発表者名: Song Weiyue, Li Yin, T. Kanamoto, D. Asai, H. Takemura, H. Nakashima, K. Miyazaki,T, Yoshida
  • 雑誌名: Carbohydr. Res. 巻: 495 ページ: 108084-108084
  • DOI: 10.1016/j.carres.2020.108084
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Quantification of antitumor, antiviral and neuroprotective activity of twenty Kampo preparations (2020)
  • 著者名/発表者名: H. Shi, K. Fukuchi, D. Asai, S. Terakubo, H. Takemura, and H. Sakagami
  • 雑誌名: New Food Industry 巻: 62 ページ: 599-607
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Quantification of the Ability of Natural Products to Prevent Herpes Virus Infection (2020)
  • 著者名/発表者名: Fukuchi Kunihiko、Sakagami Hiroshi、Sugita Yoshiaki、Takao Koichi、Asai Daisuke、Terakubo Shigemi、Takemura Hiromu、Ohno Hirokazu、Horiuchi Misaki、Suguro Madoka、Fujisawa Tomohiro、Toeda Kazuki、Oizumi Hiroshi、Yasui Toshikazu、Oizumi Takaaki
  • 雑誌名: Medicines 巻: 7 号: 10 ページ: 64-64
  • DOI: 10.3390/medicines7100064
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rapid virus inactivation by alkaline extract of leaves of Sasa sp. (2020)
  • 著者名/発表者名: H. Sakagami, K. Fukuchi, D. Asai, S. Terakubo, H. Takemura, M. Horiuchi, T. Fujisawa, M.
  • 雑誌名: New Food Industry 巻: 62 ページ: 785-790
  • NAID: 40022397008
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of Fetal Bovine Serum Concentration on Lysophosphatidylcholine-mediated Proliferation and Apoptosis of Human Aortic Smooth Muscle Cells (2020)
  • 著者名/発表者名: Asai, D, Kawano, T, Murata, M, Nakashima, H, Toita, R, Kang, J.H
  • 雑誌名: Journal of Oleo Science 巻: 69 号: 3 ページ: 255-260
  • DOI: 10.5650/jos.ess19268
  • NAID: 130007804109
  • ISSN: 1345-8957, 1347-3352
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A high-affinity peptide substrate for G protein-coupled receptor kinase 2 (GRK2) (2019)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Asai, Masaharu Murata, Riki Toita, Takahito Kawano, Hideki Nakashima, Jeong-Hun Kang
  • 雑誌名: Amino acids 巻: 51 号: 6 ページ: 973-976
  • DOI: 10.1007/s00726-019-02735-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of lysophosphatidylcholine-induced human aortic smooth muscle cell calcification by protein kinase A inhibition (2019)
  • 著者名/発表者名: Riki Toita, Daisuke Asai, Kentaro Otani, Takahito Kawano, Masaharu Murata, Jeong-Hun Kang
  • 雑誌名: Lipids 巻: 54 号: 8 ページ: 465-470
  • DOI: 10.1002/lipd.12178
  • 査読あり
• [雑誌論文] Injectable polypeptide hydrogel depot system for assessment of the immune-response-inducing efficacy of sustained antigen release alone (2019)
  • 著者名/発表者名: Asai, D, Fukuda, T, Morokuma, K, Funamoto, D, Yamaguchi, Y, Mori, T, Katayama, Y, Shibayama, K, Nakashima, H
  • 雑誌名: Macromol. Biosci. 巻: 19 号: 10
  • DOI: 10.1002/mabi.201900167
  • 査読あり
• [雑誌論文] A peptide inhibitor of antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity against EGFR/folate receptor-α double positive cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Koichi Sasaki, Yoshiki Miyashita, Daisuke Asai, Daiki Funamoto, Kazuki Sato, Yoko Yamaguchi, Yuji Mishima, Tadafumi Iino, Shigeo Takaishi, Jun Nagano, Akihiro Kishimura, Takeshi Mori and Yoshiki Katayama
  • 雑誌名: Medicinal Chemistry Communications 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 783-788
  • DOI: 10.1039/c8md00010g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pathogenic viruses commonly present in the oral cavity and relevant antiviral compounds derived from natural products. (2018)
  • 著者名/発表者名: Asai, D. and Nakashima, H.
  • 雑誌名: Medicines(Basel) 巻: 5 号: 4 ページ: 120-120
  • DOI: 10.3390/medicines5040120
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] In situ depot formation of anti-HIV fusion-inhibitor peptide in recombinant protein polymer hydrogel (2017)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., Kanamoto, T., Takenaga, M., and Nakashima, H.
  • 雑誌名: Acta Biomater. 巻: 64 ページ: 116-125
  • DOI: 10.1016/j.actbio.2017.10.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of amino acid residues surrounding the phosphorylation site in peptide substrates of G protein-coupled receptor kinase 2 (GRK2) (2017)
  • 著者名/発表者名: Asai, D., Nakashima, H., and Kang, J.-H.
  • 雑誌名: Biomed. Adv. 巻: Editors' Picks (in July 2017) ページ: 22-22
  • オープンアクセス
• [学会発表] 抗体産生および抗体特性に及ぼす抗原徐放単独寄与の解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 浅井大輔、福田靖、諸熊一則、船本大起、山口優子、森健、片山佳樹、柴山恵吾、中島秀喜
  • 学会等名: 第35回日本ＤＤＳ学会学術集会
• [学会発表] 近接双性イオンポリマーの低抗原性の評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 龍神尭昌、宮原涼、浅井大輔、岸村顕広、森健、片山佳樹
  • 学会等名: 第56回化学関連支部合同九州大会
• [学会発表] 次世代ワクチンの基盤開発研究：インジェクタブルゲル抗原製剤を用いたアプローチ (2019)
  • 著者名/発表者名: 浅井大輔、福田靖、諸熊一則、船本大起、山口優子、森健、片山佳樹、柴山恵吾、中島秀喜
  • 学会等名: 第41回日本バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] 注射型抗HIVペプチドデポ製剤の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 浅井大輔, 金本大成, 寺久保繁美, Ashutosh Chilkoti, 武永美津子, 中島秀喜
  • 学会等名: 第33回日本DDS学会学術集会
• [学会発表] Protection from off-target ADCC by using peptide inhibitors (2017)
  • 著者名/発表者名: Mori, T., Sasaki, K., Miyashita, Y., Asai, D., Harada, M., Kishimura, A. and Katayama, Y.
  • 学会等名: The 2nd international symposium on biofunctional chemistry (ISBC2017)
  • 国際学会
• [図書] ペプチド医薬品のスクリーニング・安定化・製剤化技術, 第7章 ペプチド医薬品の製剤化技術 第２節 抗HIVペプチドのデポ製剤化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 浅井大輔, 中島秀喜
  • 総ページ数: 587
  • 出版者: (株)技術情報協会
• [備考] 抗微生物薬の送達手法開発（聖マリアンナ医科大学 微生物学教室HP）
  • URL: http://www.marianna-u.ac.jp/microbiology/office/003334.html
• [備考] 聖マリアンナ医科大学微生物学教室
  • URL: http://www.marianna-u.ac.jp/microbiology/office/003334.html