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翻訳制御を基盤としたmRNAワクチンプラットフォームの構築

研究課題

研究課題/領域番号 22K16388
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分54030:感染症内科学関連
研究機関国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所

研究代表者

野木森 拓人  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 難病・免疫ゲノム研究センター, 特任研究員 (20870653)

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
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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mRNAワクチン / 翻訳制御 / 非翻訳領域 / ワクチン / mRNA / 翻訳
研究開始時の研究の概要

mRNAワクチンは新たなモダリティとして注目されている。一方、mRNAワクチンは、その副反応の発現頻度が高いこと、海外依存度が高く本邦における供給量が安定していないことが問題として挙げられている。国内でmRNAワクチン開発を目指すためには、いかに細胞内でのmRNA発現効率を高めることができるかが課題である。
本研究では、mRNAワクチンに最適な非翻訳領域(UTR)をデザインした上で、mRNA鎖長の異なる様々な抗原を安定的に発現させる方法の確立を目指す。さらにマウスのみならずカニクイザルでもそのmRNAワクチンの安全性、免疫原性を評価することで、より有効で安全なワクチン開発基盤の構築を目指す。

研究実績の概要

mRNAワクチンは新型コロナウイルスに対する予防に適用されるなど、新たなワクチンモダリティとして注目されている。mRNAワクチンは迅速に作製可能であり、そのコード領域を改変することで様々な感染症や疾患に対応できる可能性を有していることから、特に今後出現するであろう新興・再興感染症に対して有用であると考えられる。一方、mRNAワクチンは、その副反応の発現頻度が高いこと、海外依存度が高く本邦における供給量が安定していないことが問題としてあげられる。その上で、国内でmRNAワクチン開発を目指すためには、できる限り少ない原材料を用いて、かつ投与量を少しでも減らすことができるように、いかに細胞内でのmRNA発現効率を高めることができるかが課題である。
そこで本研究では、mRNAワクチンに最適な非翻訳領域(UTR)をデザインした上で、様々な抗原を安定的に発現させる方法の確立を目指す。実験動物でもそのmRNAワクチンの安全性、免疫原性を評価することで、mRNA発現効率化によるmRNAワクチンデザインの最適化を行い、より有効で安全なワクチン開発基盤の構築を目指している。
前年度は骨格筋細胞で特異的に翻訳効率が高い遺伝子のUTRを搭載したLuciferaseレポーターmRNAのうちいくつかの遺伝子は、293A細胞やRD細胞などで翻訳効率が高いことをあきらかにした。本年度はこの遺伝子のうち、5'UTR、3'UTRそれぞれ単独の翻訳効率への寄与を評価し、最適な5'UTRおよび3'UTRを選定した。この最適なUTR同士を組み合わせたmRNAを作製し、Luciferase assayにより翻訳効率を測定したところ、さらなる翻訳量増大効果が見られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の計画通り、培養細胞を用いた一次スクリーニングが完了し、マウスでの二次スクリーニングに着手しており、計画通りに進展している。

今後の研究の推進方策

今後はマウスを用いたin vivoでの翻訳効率測定を行う。

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

    (9件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Humoral and cellular immune responses to COVID-19 mRNA vaccines in immunosuppressed liver transplant recipients2024

    • 著者名/発表者名
      Nogimori Takuto、Nagatsuka Yuta、Kobayashi Shogo、Murakami Hirotomo、Masuta Yuji、Suzuki Koichiro、Tomimaru Yoshito、Noda Takehiro、Akita Hirofumi、Takahama Shokichi、Yoshioka Yasuo、Doki Yuichiro、Eguchi Hidetoshi、Yamamoto Takuya
    • 雑誌名

      Communications Medicine

      巻: 4 号: 1

    • DOI

      10.1038/s43856-024-00448-4

    • 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
  • [雑誌論文] Functional changes in cytotoxic CD8+ T-cell cross-reactivity against the SARS-CoV-2 Omicron variant after mRNA vaccination2023

    • 著者名/発表者名
      Nogimori Takuto、Suzuki Koichiro、Masuta Yuji、Washizaki Ayaka、Yagoto Mika、Ikeda Mami、Katayama Yuki、Kanda Hidenori、Takada Minoru、Minami Shohei、Kobayashi Takeshi、Takahama Shokichi、Yoshioka Yasuo、Yamamoto Takuya
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 13 ページ: 1081047-1081047

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.1081047

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Potent antigen-specific T-cell responses by saRNA vaccine expressing membrane-anchored RBD against SARS-CoV-22024

    • 著者名/発表者名
      Takuto Nogimori, Mai Komori, Yuji Masuta, Hirotaka Ode, Tomokazu Tamura, Rigel Suzuki, Kenta Matsuda, Takasuke Fukuhara, Yasumasa Iwatani, Wataru Akahata, Takuya Yamamoto.
    • 学会等名
      第52回日本免疫学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 肝移植患者におけるmRNAワクチン有効性に関する免疫抑制剤の影響2023

    • 著者名/発表者名
      野木森拓人, 山本拓也
    • 学会等名
      第23回日本抗加齢医学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cytotoxic CD8+ T cells simultaneously expressing GZMA, GZMB and Perforin regulate COVID-19 severity2022

    • 著者名/発表者名
      Takuto Nogimori, Koichiro Suzuki, Yuji Masuta, Ayaka Washizaki, Hidenori Kanda, Minoru Takada, Shohei Minami, Takeshi Kobayashi, Shokichi Takahama, Yasuo Yoshioka and Takuya Yamamoto
    • 学会等名
      第51回日本免疫学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 霊長類モデルにおけるインフルエンザワクチンにより 誘導される抗体Fcg受容体依存的免疫応答の評価2022

    • 著者名/発表者名
      升田 雄士、高濱 正吉、野木森 拓人、森山 彩野、高橋 宜聖、山本 拓也
    • 学会等名
      第69回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Fcg receptor-mediated target-effector cells binding via influenza vaccine-induced antibodies in a non-human primate model2022

    • 著者名/発表者名
      Yuji Masuta, Shokichi Takahama, Takuto Nogimori, Saya Moriyama, Yoshimasa Takahashi, Takuya Yamamoto
    • 学会等名
      第51回日本免疫学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of immune responses to COVID-19 vaccine in liver transplant recipients2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Nagatsuka, Takuto Nogimori, Hirotomo Murakami, Shogo Kobayashi, Yoshifumi Iwagami, Daisaku Yamada, Yoshito Tomimaru, Takehiro Noda, Hidenori Takahashi, Yuichiro Doki, Hidetoshi Eguchi, Takuya Yamamoto
    • 学会等名
      第51回日本免疫学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantitative and qualitative differences in HBc-specific CD8 T cells could impact the level of HBsAg in Hepatitis B patients.2022

    • 著者名/発表者名
      Shokichi Takahama, Sachiyo Yoshio, Hirotomo Murakami, Hirofumi Akita, Takuto Nogimori, Shun Kaneko, Masayuki Kurosaki, Yasuhiro Asahina, Ryotaro Sakamori, Tetsuo Takehara, Tatsuya Kanto and Takuya Yamamoto
    • 学会等名
      第51回日本免疫学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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