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システムバイオロジーを応用した次世代ワクチン安全性評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K12873
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90140:医療技術評価学関連
研究機関国立感染症研究所

研究代表者

水上 拓郎  国立感染症研究所, 血液・安全性研究部, 室長 (60415487)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードシステムズバイオロジー / ワクチン / アジュバント / 安全性 / バイオマーカー / 肺 / インフルエンザ / 有効性 / 毒性 / 評価方 / 代替試験法 / 評価法 / 安全性評価 / 品質管理
研究開始時の研究の概要

我々は,インフルエンザワクチン接種後の肺組織の網羅的遺伝子発現解析によって,ワクチンの安全性評価に資するバイオマーカー群 (BMs)を同定し,BMsを用いた安全性評価法の開発とその作用機序の解明を行なってきた。そこでインフルエンザワクチン以外で感染症予防に重要なワクチンを用い,接種後の網羅的遺伝子発現解析と生体反応の変化を詳細に解析して,ワクチンおよびアジュバントに共通して安全性評価が可能なユニバーサルバイオマーカー (UBMs) の同定を試みる。UBMsを用いたワクチンの次世代安全性試験法を開発し,UBMsの毒性発現における分子基盤について解析する。

研究成果の概要

我々は,インフルエンザワクチン接種後の肺組織の網羅的遺伝子発現解析によって,ワクチンの安全性評価に資するバイオマーカー群 (BMs)を同定し,BMsを用いた安全性評価法の開発とその作用機序の解明を行なってきた。そこで本研究課題では, システムバイオロジーを応用し,ワクチン・アジュバント接種後の網羅的遺伝子発現解析と生体反応の変化を詳細に解析して,ワクチンおよびアジュバントに共通して安全性評価が可能なユニバーサルバイオマーカー (UBMs) の同定を試みる。またUBMsを用いたワクチンの次世代安全性試験法を開発するとともに、ワクチン接種後の作用機序について明らかにすることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々の研究は,WHOや欧州,特にドイツのPaul-Ehrlich-Institutや英国のNational Institute for Biological Standards and Control, European Vaccine Initiativeなどを中心に様々なコンソーシアムが作られ,研究開発されている。我々はワクチン安全性評価,品質評価等に関し,先端の研究を実施し,成果を発表し, 試験法の国際調和の観点からも非常に期待されている。またワクチンの有効性・安全性を評価するバイオマーカーが確定できれば,新規ワクチンやアジュバントの開発にも繋がると考えられ,多くの発展が期待されている。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Impact of injection buffer volume to perform bronchoalveolar lavage fluid collection for isolating alveolar macrophages to investigate fine particle-induced IL-1α secretion2021

    • 著者名/発表者名
      Sasaki E, Momose H, Furuhata K, Mizukami T, Hamaguchi I.
    • 雑誌名

      J Immunotoxicol.

      巻: 1 号: 1 ページ: 163-172

    • DOI

      10.1080/1547691x.2021.1979699

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nasal alum-adjuvanted vaccine promotes IL-33 release from alveolar epithelial cells that elicits IgA production via type 2 immune responses2021

    • 著者名/発表者名
      Sasaki E, Asanuma H, Momose H, Furuhata K, Mizukami T, Hamaguchi I.
    • 雑誌名

      PLoS Pathog

      巻: 17 号: 8 ページ: e1009890-e1009890

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1009890

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 【ワクチン設計のサイエンス】安全性研究からのワクチン・アジュバント設計2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木 永太, 水上 拓郎, 浜口 功.
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 279 ページ: 971-975

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Immunogenicity and Toxicity of Different Adjuvants Can Be Characterized by Profiling Lung Biomarker Genes After Nasal Immunization2020

    • 著者名/発表者名
      Eita Sasaki, Hideki Asanuma, Haruka Momose, Keiko Furuhata, Takuo Mizukami, Isao Hamaguchi
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 11 ページ: 1-19

    • DOI

      10.3389/fimmu.2020.02171

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pharmacodynamic and safety considerations for influenza vaccine and adjuvant design2020

    • 著者名/発表者名
      Eita Sasaki, Isao Hamaguchi, Takuo Mizukami
    • 雑誌名

      Expert Opinion on Drug Metabolism & Toxicology.

      巻: 16(11) 号: 11 ページ: 1051-1061

    • DOI

      10.1080/17425255.2020.1807936

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development and evaluation of human T-cell leukemia virus-1 and -2 multiplex quantitative PCR2019

    • 著者名/発表者名
      Kuramitsu M, Okuma K, Tezuka K, Nakamura H, Sagara Y, Kurane I, Hamaguchi I
    • 雑誌名

      Microbiol. Immunol.

      巻: 63 号: 1 ページ: 458-464

    • DOI

      10.1038/s41598-019-52686-5

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ワクチンの過去と未来 (第2回) システムズバイオロジーがワクチンにもたらすもの2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木 永太, 濱口 功, 水上拓郎*
    • 雑誌名

      炎症と免疫

      巻: 27 ページ: 422-427

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] システム・ワクチノロジーを応用したin vitro次世代アジュバント・ワクチン安全性評価法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      水上拓郎,佐々木永太,百瀬暖佳,古畑啓子,濵口功.
    • 学会等名
      日本動物実験代替法学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Systems vaccinology enable us to evaluate vaccine safety and quality in vitro.2021

    • 著者名/発表者名
      Mizukami T, Sasaki E, Momose H, Furuhata K, Hamaguchi I
    • 学会等名
      WC11, 11th World Congress on Alternatives and Animal Use in the Life Sciences
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reverse toxicologyによる新規アジュバント・スクリーニング系の開発2020

    • 著者名/発表者名
      水上 拓郎, 百瀬 暖佳, 佐々木 永太, 古畑 啓子, 楠 英樹, 浅沼 秀樹, 濱口 功
    • 学会等名
      第47回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] システムバイオロジーによるワクチン・アジュバントの次世代評価法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      水上拓郎.
    • 学会等名
      熊本大学平成29年度「文部科学省 地域イノベーション・エコシステム形成プログラム」有用植物×創薬システムインテグレーション拠点推進事業 特別講義
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 水上 拓郎, 百瀬 暖佳, 佐々木 永太, 平舘 裕希, 古畑 啓子, 佐藤 結子, 楠 英樹, 浅沼 秀樹, 濵口 功. ワクチン及びアジュバントの安全性に関するin vitro代替試験法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      水上 拓郎, 百瀬 暖佳, 佐々木 永太, 平舘 裕希, 古畑 啓子, 佐藤 結子, 楠 英樹, 浅沼 秀樹, 濵口 功.
    • 学会等名
      第46回 日本毒性学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 遺伝子発現プロファイルを応用したワクチン・アジュバントの安全性・有効性予測 システムの構築.2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木 永太、浅沼 秀樹、百瀬 暖佳、古畑 啓子、水上 拓郎、浜口功.
    • 学会等名
      第26回 日本免疫毒性学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アジュバント開発を目指したゲノミクス技術によるワクチン・アジュバントの 有効性・安全性プロファイル予測評価システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木永太、浅沼秀樹、百瀬暖佳、古畑啓子、水上拓郎、浜口功.
    • 学会等名
      第11回 日本ワクチン学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of Systems Vaccinology for Evaluating the Safety of Vaccines and Adjuvants in Preclinical and Lot Release Tests.2019

    • 著者名/発表者名
      Mizukami T.
    • 学会等名
      4th Symposium on Research and Quality Control of Vaccines
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An approach to establish an in vitro evaluation assay for the safety control of influenza vaccines for batch release in Japan.2019

    • 著者名/発表者名
      Momose H, Sasaki E, Hiradate Y, Hamaguchi I, Mizukami T.
    • 学会等名
      International Society of Vaccine meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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