異種ウイルスベクターワクチンを組み合わせた新規の新型コロナワクチンの開発

• 研究課題/領域番号: 21K06545
• 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47030:薬系衛生および生物化学関連
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 坂本 明彦 金沢大学, 薬学系, 助教 (70740439)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: ワクシニアウイルス / アデノ随伴ウイルス / 新型コロナウイルス / マウス / 中和抗体 / 細胞障害性T細胞 / ウイルスベクターワクチン / プロモーター / オミクロン株 / 抗原提示 / メモリーT細胞 / 中和活性 / 濾胞性ヘルパーT細胞 / 純国産弱毒生ワクチン / COVID-19ワクチン / デルタ株 / COVID-19 / S抗原

研究開始時の研究の概要

新型コロナウイルス感染症COVID-19のワクチン接種が始まったが、ワクチンの有効性と安全性の向上が課題とされている。私たちは異種ウイルスベクターを組み合わせたプラットフォームでマラリアのワクチンを開発し、その有効性と安全性の高さが国内外で評価されている。本研究では、このプラットフォームをCOVID-19のワクチン開発に応用し、血清の中和活性を指標としてその効果をマウスモデルで明らかにする。本研究により私たちのワクチンプラットフォームの汎用性が示され、他の新興・再興感染症に対するワクチン開発にも応用されることが期待される。本研究の成果を足がかりに、COVID-19ワクチンの臨床応用をめざす。

研究成果の概要

わたしたちはmRNAに代わるワクチンの素材としてウイルスベクターに着目し、ワクシニアウイルスのLC16m8Δ株とアデノ随伴ウイルスをベクターとして新型コロナのワクチンを作った。これらのワクチンをマウスに投与した結果、新型コロナウイルスの中和抗体と細胞障害性T細胞を誘導することができた。また、LC16m8Δ株とアデノ随伴ウイルスで作ったワクチンを組み合わせることで、それぞれのワクチンの特長である高い有効性と効果の持続性を両立させることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ワクチンの素材としてウイルスベクターを用いることで、mRNAワクチンによる免疫との違いを明らかにした。また異種ウイルスベクターワクチンを組み合わせることで、それぞれのワクチンの特長を両立できることを示せた。本研究成果は、今後新たな感染症が流行し、ワクチンの開発が必要とされたとき、病原体の特性に応じてワクチンの素材を選ぶのに役立つと思われる。

研究成果

• [国際共同研究] Hasanuddin University(インドネシア)
• [雑誌論文] A two-dose viral-vectored Plasmodium vivax multistage vaccine confers durable protection and transmission-blockade in a pre-clinical study (2024)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Yutaro、Fabbri Camila、Okuhara Daiki、Takagi Rina、Kawabata Yuna、Katayama Takuto、Iyori Mitsuhiro、Hasyim Ammar Abdurrahman、Sakamoto Akihiko、Mizukami Hiroaki、Shida Hisatoshi、Lopes Stefanie、Yoshida Shigeto
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 15
  • DOI: 10.3389/fimmu.2024.1372584
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Comparison between neutralization capacity of antibodies elicited by COVID-19 natural infection and vaccination in Indonesia: A prospective cohort (2023)
  • 著者名/発表者名: Sitti Nurisyah, Mitsuhiro Iyori, Ammar Abdurrahman Hasyim, Akihiko Sakamoto, Hinata Hashimoto, Kyouhei Yamagata, Saya Yamauchi, Khaeriah Amru, Kartika Hardianti Zainal, Irfan Idris, Shigeto Yoshida, Irawaty Djaharuddin, Din Syafruddin, Agussalim Bukhari, Puji Budi Setia Asih, Yenni Yusuf
  • 雑誌名: Antibodies 巻: 12 号: 3 ページ: 60-60
  • DOI: 10.3390/antib12030060
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Adeno-associated virus-based malaria booster vaccine following attenuated replication-competent vaccinia virus LC16m8Δ priming (2023)
  • 著者名/発表者名: Hasyim Ammar A.、Iyori Mitsuhiro、Mizuno Tetsushi、Abe Yu-ichi、Yamagoshi Iroha、Yusuf Yenni、Syafira Intan、Shahnaij Mohammad、Sakamoto Akihiko、Yamamoto Yutaro、Mizukami Hiroaki、Shida Hisatoshi、Yoshida Shigeto
  • 雑誌名: Parasitology International 巻: 92 ページ: 102652-102652
  • DOI: 10.1016/j.parint.2022.102652
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A replication-competent smallpox vaccine LC16m8Δ-based COVID-19 vaccine (2022)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto Akihiko、Osawa Hiroaki、Hashimoto Hinata、Mizuno Tetsushi、Hasyim Ammar A.、Abe Yu-ichi、Okahashi Yuto、Ogawa Ryohei、Iyori Mitsuhiro、Shida Hisatoshi、Yoshida Shigeto
  • 雑誌名: Emerging Microbes & Infections 巻: 11 号: 1 ページ: 2359-2370
  • DOI: 10.1080/22221751.2022.2122580
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sterile protection and transmission blockade by a multistage anti-malarial vaccine in the pre-clinical study (2022)
  • 著者名/発表者名: Iyori Mitsuhiro、Blagborough Andrew M.、Mizuno Tetsushi、Abe Yu-ichi、Nagaoka Mio、Hori Naoto、Yamagoshi Iroha、Da Dari F.、Gregory William F.、Hasyim Ammar A.、Yamamoto Yutaro、Sakamoto Akihiko、Yoshida Kunitaka、Mizukami Hiroaki、Shida Hisatoshi、Yoshida Shigeto
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 13 ページ: 1-13
  • DOI: 10.3389/fimmu.2022.1005476
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] ウイルスベクターをもとにした新型コロナワクチンの開発 (2024)
  • 著者名/発表者名: 坂本明彦
  • 学会等名: 第14回ライフサイエンス研究交流セミナー
• [学会発表] ウイルスベクターのLC16m8Δ2をもとにした新型コロナワクチンの開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 坂本明彦
  • 学会等名: 日本薬学会北陸支部第135回例会
  • 招待講演
• [学会発表] 三日熱マラリア撲滅へ向けて 次世代型ウイルスベクター（LC16m8Δ/AAV）を用いた三日熱マラリアマルチステージワクチン開発研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: 仁和空、山本祐太朗、Fabbri Camila、片山拓和、坂本明彦、水上浩明、志田壽利、伊從光洋、Lopes Stefanie、吉田栄人
  • 学会等名: 日本薬学会北陸支部第135回例会
• [学会発表] P. falciparum-P. vivax bivalent vaccine development using LC16m8Δ/AAV viral vectors platform achieves sterile protection and transmission blocking (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Yutaro、Fabbri Camila、Katayama Takuto、Mizuno Tetsushi、Sakamoto Akihiko、Hasyim Ammar Abdurrahman、Murai Shunsuke、Rasyid Sani Hadiyan、Iyori Mitsuhiro、Mizukami Hiroaki、Shida Hisatoshi、Lopes Stefanie、Yoshida Shigeto
  • 学会等名: ASTMH 2023 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Humoral immune responses to the central repeat region of PfCSP induced by a viral-vectored plasmodium falciparum vaccine play critical roles in protection in a murine model (2023)
  • 著者名/発表者名: Okuyama Shunsuke、Yamamoto Yutaro、Murai Shunsuke、Iyori Mitsuhiro、Mizuno Tetsushi、Sakamoto Akihiko、Fukumoto Shinya、Mizukami Hiroaki、Shida Hisatoshi、Yoshida Shigeto
  • 学会等名: ASTMH 2023 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] ワクシニアウイルスを用いたCOVID-19ワクチン（武漢型）におけるプロモーター・遺伝子挿入部位がワクチン効果に及ぼす影響 (2023)
  • 著者名/発表者名: 橋本ひなた、山内彩椰、坂本明彦、山形恭平、水野哲志、小川良平、三橋慧吾、車京儒、坪内貴之、山本祐太朗、伊從光洋、志田壽利、吉田栄人
  • 学会等名: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] 新型コロナウイルスに対する2種のウイルスベクターワクチンを用いることによる相乗的な免疫応答の解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 山形恭平、坂本明彦、橋本ひなた、山内彩椰、水野哲志、小川良平、三橋慧吾、車京儒、坪内貴之、山本祐太朗、伊從光洋、水上浩明、志田壽利、吉田栄人
  • 学会等名: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] 汎用的・持続可能な感染防御と伝播阻止効果を発揮する三日熱マラリアワクチンの開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 仁和空、山本祐太朗、Fabbri Camila、片山拓和、坂本明彦、水上浩明、志田壽利、伊從光洋、Lopes Stefanie、吉田栄人
  • 学会等名: 第78回日本寄生虫学会西日本支部大会
• [学会発表] AAV1 and AAV5 as a malaria booster vaccine following priming with LC16m8Δ (2023)
  • 著者名/発表者名: Hasyim Ammar Abdurrahman、伊從光洋、水野哲志、阿部優一、山越彩葉、Yusuf Yenni、Syafira Intan、坂本明彦、山本祐太朗、水上浩明、志田壽利、吉田栄人
  • 学会等名: 第21回松山国際学術シンポジウム＆PRiME共同研究発表会
  • 国際学会
• [学会発表] Conquering Plasmodium vivax: LC16m8Δ/AAV Vaccine Strategy on Protection and Transmission-Blockade (2023)
  • 著者名/発表者名: 山本祐太朗、Fabbri Camila、片山拓和、仁和空、水野哲志、坂本明彦、Hasyim Ammar Abdurrahman、Rasyid Sani Hadiyan、伊從光洋、水上浩明、志田壽利、Lopes Stefanie、吉田栄人
  • 学会等名: 第21回松山国際学術シンポジウム＆PRiME共同研究発表会
  • 国際学会
• [学会発表] LC16m8Δ2/AAV1ウイルスプラットフォームを基盤とした熱帯熱および三日熱マラリアに対する乳幼児用マルチステージ2価ワクチンの開発研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: 山本祐太朗、片山拓和、Fabbri Camila、水野哲志、坂本明彦、伊從光洋、水上浩明、志田壽利、Lopes Stefanie、吉田栄人
  • 学会等名: 第29回分子寄生虫学ワークショップ／第19回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
• [学会発表] ワクシニアウイルスLC16m8Δ2株をもとにしたワクチンの開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 坂本明彦、橋本ひなた、大澤弘明、山内彩椰、水野哲志、山形恭平、三橋慧吾、車京儒、坪内貴之、小川良平、伊從光洋、志田壽利、吉田栄人
  • 学会等名: 第1回新型コロナウイルス研究集会
• [学会発表] P. falciparum-P. vivax bivalent vaccine development using LC16m8Δ/AAV viral vectors platform (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Yutaro、Fabbri Camila、Katayama Takuto、Mizuno Tetsushi、Sakamoto Akihiko、Hasyim Ammar A.、Murai Shunsuke、Rasyid Sani H.、Iyori Mitsuhiro、Mizukami Hiroaki、Shida Hisatoshi、Lopes Stefanie、Yoshida Shigeto
  • 学会等名: BioMalPar XIX: biology and pathology of the malaria parasite
  • 国際学会
• [学会発表] Protective efficacy of viral-vectored P. falciparum vaccine against mutated parasites in a murine model (2023)
  • 著者名/発表者名: Murai Shunsuke、Yamamoto Yutaro、Okuyama Shunsuke、Kanamura Wakaba、Mizuno Tetushi、Sakamoto Akihiko、Iyori Mitsuhiro、Fukumoto Shinya、Yoshida Shigeto
  • 学会等名: BioMalPar XIX: biology and pathology of the malaria parasite
  • 国際学会
• [学会発表] 熱帯熱マラリアワクチンLC16m8Δ/AAV-Pf(s25-CSP)のエピトープ変異原虫に対する感染防御効果の評価（マウスモデル） (2023)
  • 著者名/発表者名: 奥山竣介、山本祐太朗、村井駿介、金村若葉、水野哲志、坂本明彦、伊從光洋、福本晋也、吉田栄人
  • 学会等名: 第92回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] 熱帯熱マラリア・COVID-19・サル痘に有効な3価ワクチンの開発研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: 佐藤侑奈、山本祐太朗、坂本明彦、伊從光洋、森田武志、渡士幸一、水上浩明、志田壽利、吉田栄人
  • 学会等名: 第92回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] The synergy of the multi-stage vaccine against Plasmodium falciparum enhances the reduction of parasite prevalence in a murine model (2023)
  • 著者名/発表者名: 水野哲志、Blagborough Andrew、新倉保、Hasyim Ammar A.、伊從光洋、山本祐太朗、坂本明彦、水上浩明、志田壽利、吉田栄人
  • 学会等名: 第92回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] 感染防御・伝播阻止両機能を有する次世代型三日熱マラリアマルチステージワクチン開発研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: 山本祐太朗、Fabbri Camila、奥原大輝、片山拓和、坂本明彦、水上浩明、志田壽利、伊從光洋、水野哲志、Lopes Stefanie、吉田栄人
  • 学会等名: 第92回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] Multistage malaria booster vaccine based on Adeno-associated virus serotype 5 induces sterile protection and blocks parasite transmission (2023)
  • 著者名/発表者名: Hasyim Ammar A.、水野哲志、阿部優一、山越彩葉、Yusuf Yenni、Syafira Intan、坂本明彦、山本祐太朗、伊從光洋、水上浩明、志田壽利、吉田栄人
  • 学会等名: 第92回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] Improved immunogenicity of the recombinant vaccinia virus by targeting the immunomodulatory A46R gene locus (2022)
  • 著者名/発表者名: 坂本明彦、橋本ひなた、大澤弘明、山内彩椰、水野哲志、山形恭平、三橋慧吾、小川良平、車京儒、伊從光洋、志田壽利、吉田栄人
  • 学会等名: 第51回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] 弱毒・増殖性ワクシニアウイルスをベクターとするCOVID-19ワクチンの開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 橋本ひなた、坂本明彦、大澤弘明、水野哲志、小川良平、三橋慧吾、山内彩椰、山形恭平、伊從光洋、志田壽利、吉田栄人
  • 学会等名: 第26回日本ワクチン学会学術集会
• [学会発表] 国産種痘ワクチンをベクターとしたCOVID-19ワクチンは中和抗体・細胞性免疫応答を効果的に誘導（マウスモデル） (2022)
  • 著者名/発表者名: 大澤弘明、坂本明彦、橋本ひなた、水野哲志、小川良平、三橋慧吾、山内彩椰、山形恭平、伊從光洋、志田壽利、吉田栄人
  • 学会等名: 第69回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] A Novel Malaria Multistage Vaccine Based on Vaccinia virus-Prime/AAV5-Boost Elicits Sterile Protection and Transmission Blocking Efficacy (2022)
  • 著者名/発表者名: Hasyim Ammar A., Iyori Mitsuhiro, Mizuno Tetsushi, Abe Yu-ichi, Mizukami Hiroaki, Yamagoshi Iroha, Yusuf Yenni, Syafira Intan, Sakamoto Akihiko, Yamamoto Yutaro, Shida Hisatoshi, Yoshida Shigeto
  • 学会等名: ASTMH 2022 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Optimization of Plasmodium falciparum multistage vaccine based on the heterologous viral-vectored platform in a murine model (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyabe Ryo, Yamamoto Yutaro, Zainal Kartika H., Hasyim Ammar A., Abe Yu-ichi, Iyori Mitsuhiro, Mizuno Tetsushi, Sakamoto Akihiko, Mizukami Hiroaki, Shida Hisatoshi, Yoshida Shigeto
  • 学会等名: ASTMH 2022 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Pre-erythrocytic and transmission-blocking multi-stage malaria vaccine strategy shows a strong synergic effect to control malaria disease (2022)
  • 著者名/発表者名: Mizuno Tetsushi, Blagborough Andrew M., Niikura Mamoru, Hasyim Ammar A., Iyori Mitsuhiro, Yamamoto Yutaro, Sakamoto Akihiko, Mizukami Hiroaki, Shida Hisatoshi, Yoshida Shigeto
  • 学会等名: ASTMH 2022 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Plasmodium vivax multistage vaccine based on the heterologous viral-vectored platform achieves sterile protection and transmission blocking (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Yutaro、Fabbri Camila、Okuhara Daiki、Katayama Takuto、Takagi Rina、Kawabata Yuna、Iyori Mitsuhiro、Mizuno Tetsushi、Sakamoto Akihiko、Hasyim Ammar A.、Mizukami Hiroaki、Shida Hisatoshi、Lopes Stefanie、Yoshida Shigeto
  • 学会等名: ASTMH 2022 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Availability of the highly attenuated replication-competent vaccinia virus strain LC16m8Δ as a COVID-19 vaccine platform (2022)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto Akihiko、Osawa Hiroaki、Mizuno Tetsushi、Hashimoto Hinata、Yamagata Kyouhei、Yamauchi Saya、Mitsuhashi Keigo、Ogawa Ryohei、Iyori Mitsuhiro、Shida Hisatoshi、Yoshida Shigeto
  • 学会等名: 16th Vaccine Congress
  • 国際学会
• [学会発表] 次世代型COVID-19ワクチンの開発 -遺伝子組換えウイルスワクチンは高レベルでの中和抗体を誘導- (2021)
  • 著者名/発表者名: 大澤弘明、坂本明彦、橋本ひなた、水野哲志、阿部優一、小川良平、伊從光洋、志田壽利、吉田栄人
  • 学会等名: 日本薬学会北陸支部第133回例会
• [学会発表] 純国産弱毒生ワクチンをベクターとした新規COVID-19ワクチンはマウスモデルでS-偽型ウイルスに対して中和抗体を誘導する (2021)
  • 著者名/発表者名: 大澤弘明、坂本明彦、橋本ひなた、水野哲志、阿部優一、小川良平、伊從光洋、志田壽利、吉田栄人
  • 学会等名: 第68回日本ウイルス学会学術集会
• [備考] 金沢大学医薬保健研究域薬学系ワクチン・免疫科学研究室 研究概要ページ
  • URL: https://www.p.kanazawa-u.ac.jp/~vaccine/research2.html
• [備考] 日本薬学会北陸支部第133回例会 学生優秀発表賞受賞者（2021年度）
  • URL: https://shibu.pharm.or.jp/hokuriku/gakusei-yushu-syo/index.html