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経眼投与による粘膜免疫応答の誘導

研究課題

研究課題/領域番号 22K09669
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56050:耳鼻咽喉科学関連
研究機関鹿児島大学

研究代表者

永野 広海  鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 講師 (60613148)

研究分担者 山下 勝  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (10635519)
宮下 圭一  鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 助教 (30585063)
川畠 雅樹  鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 助教 (30585112)
宮之原 郁代  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (40305131)
大堀 純一郎  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 准教授 (90507162)
田淵 みな子  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 助教 (90838187)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード経眼投与 / streptococcus pneumoniae / PspA / Poly(I:C) / 粘膜免疫 / ワクチン / 鼻腔投与 / IgA
研究開始時の研究の概要

COVID-19の世界的大流行により人類の生存や社会活動が著しく脅かされており、ワクチン開発の重要性が今まで以上に認識されている。ワクチンにより粘膜免疫応答が誘導できれば粘膜面でのウイルスや細菌の侵入や増加を阻止し重症化を防ぐことができる。しかし従来の注射針を用いたワクチン投与(皮下投与)では粘膜面へ抗原特異的IgAを誘導することはできないため病原体の侵入を完全には阻止することはできない。
ワクチン開発では、抗原作成が最も大切であるが、有効な投与経路の探索も重要であると考え、本研究では、経眼投与による粘膜ワクチンの開発を行う。

研究実績の概要

Purpose: The purpose of the study was to investigate the efficacy of intranasolacrimal immunization for induction of Pneumococcal surface protein A (PspA)-specific Secretory IgA (S-IgA) Antibody (Ab) responses in the upper respiratory tract.
Methods: Mice intranasolacrimally immunized with PspA and Polyinosinic-polycytidylic acid (Poly(I:C)) four times at weekly intervals were compared with intranasolacrimal controls and intranasal immunization on the same schedule. One week after final immunization, Nasal Washes (NWs), saliva and plasma were evaluated with PspA-specific ELISA. Mice were challenged with S. pneumoniae strain and CFUs in NWs was determined.
Results: Higher PspA-specific IgG (10.71 ± 1.60, P<0.01) and IgA (5.71 ± 1.25, P<0.01) Abs were present in plasma of vaccinated mice compared with controls (0.0 ± 0.0, 0.0 ± 0.0). Significantly increased PspA-specific S-IgA Ab responses were seen in NW (3.0 ± 1.0, P<0.01) and saliva (5.87 ± 1.46, P<0.01) of mice given intranasolacrimal PspA+Poly(I:C) compared with controls (0.0 ± 0.0, 0.0 ± 0.0). Importantly, mice given intranasolacrimal PspA+Poly(I:C) had significantly lower numbers of bacteria CFUs in NWs (2.43 ± 0.41, P<0.05) and NPs (3.57 ± 0.73, P<0.05) compared with controls (3.21 ± 0.47, 4.29 ± 0.58).
Conclusion: These results show that intranasolacrimal immunization induces antigen-specific mucosal and systemic immune responses same as intranasal immunization

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

研究課題『経眼投与による粘膜免疫応答の誘導』に関する動物実験の結果を、論文『Intranasolacrimal Immunization of mice with Pneumococcal Surface Protein A plus Poly(I:C) protective against nasopharyngeal carriage of Streptococcus pneumoniae』を作成し『American Journal of Otolaryngology and Head and Neck Surgery』誌に採択されました。
さらに上記成果に加え、実験動物を用いた基礎実験を行っております。

今後の研究の推進方策

前述研究では実験動物を用いて、抗原はPspA,アジュバンドはpolyinosinic-polycytidylic acid (Poly(I:C))を用い経眼投与による全身と粘膜免疫応答の可否を検討した。
経眼投与されたマウスは、血清中に抗原特異的IgGを、粘膜面では抗原特異的IgAを確認された。それらの誘導された抗原特異的IgAは粘膜面において肺炎球菌へのクリアランスを発揮した。今後は、経眼投与の粘膜面への誘導のメカニズムの解明と安全性を検討するとともにヒトへの応用を推進する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Intranasolacrimal Immunization of Mice with Pneumococcal Surface Protein A Plus Poly(I:C) Protective Against Nasopharyngeal Carriage of Streptococcus pneumonia2023

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Nagano, Issei Nagano, Masaki Kawabata, Junichiro Ohori and Yuichi Kurono
    • 雑誌名

      American Journal of Otolaryngology and Head and Neck Surgery

      巻: 5 ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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