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COVID-19に対するスパイク蛋白CpG-ODN経鼻投与ワクチンの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K24435
補助金の研究課題番号 22H03176 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分55060:救急医学関連
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

佐和 貞治  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10206013)

研究分担者 森山 潔  杏林大学, 医学部, 教授 (10296717)
木下 真央  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20816384)
井上 敬太  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30912224)
中屋 隆明  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80271633)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2025年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードCOVID-19 / 経鼻ワクチン / CpG ODN / SARS-CoV2 / 肺炎 / 新型コロナウイルス感染症 / SARS-CoV2ウイルス / スパイクタンパク / CpG ODNアジュバント / スパイク蛋白 / 免疫 / ウイルス感染 / 抗体免疫 / CpGアジュバント / Oligodeoxynucleotide / ワクチン / 経鼻
研究開始時の研究の概要

新型コロナウイルス感染(COVID-19)は, SARS-CoV-2の経気道感染による急性肺傷害発生が重症化の起点となる.経鼻ワクチン投与で有効な気道粘膜における免疫力を高めることが可能であれば,投与が簡便で,かつ副作用も少ない有効な免疫の確立が期待できる可能性がある.そこで,粘膜刺激ワクチン用として期待されているToll様受容体-9のアゴニストであるCpG Oligodeoxynucleotide (ODN)アジュバントを利用したSARS-CoV-2スパイクタンパク経鼻投与ワクチン開発に向けた基礎実験を行い,臨床適応可能なワクチン開発のための基礎データを集積する.

研究実績の概要

新型コロナウイルス感染(COVID-19)は, SARS-CoV-2の経気道感染による急性肺傷害発生が重症化の起点となる.経鼻ワクチン投与で有効な気道粘膜における免疫力を高めることが可能であれば,投与が簡便で,かつ副作用も少ない有効な免疫の確立が期待できる可能性がある.そこで,粘膜刺激ワクチン用として期待されているToll様受容体-9のアゴニストであるCpG Oligodeoxynucleotide (ODN)アジュバントを利用したSARS-CoV-2スパイクタンパク経鼻投与ワクチン開発に向けた基礎実験を行い,臨床適応可能なワクチン開発のための基礎データを集積した。新型コロナウイルスがそのS1ドメインのRBD領域にもつ変異は,ACE2受容体への結合親和性を高め,かつ中和抗体の結合能を低下させることから,感染性の増強やワクチン効果の減弱が懸念されている.S1ドメイン部分に変異が誘導されているものを含めて,報告されたアミノ酸変異を組み込んだS1組み換えタンパクを抗原として用いて,さらに抗体価測定においては,S1-RBD部分への中和フラクション,あるいは結合親和性が重要となるため、変異に迅速に対応したワクチンの供給と、勘弁に投与できて副作用の少ないワクチンの開発が求められている。経鼻ワクチン利用法は、初回接種からの利用だけでなく、既存の筋注ワクチンとの組み合わせて、2回目以後のブースター効果を発揮することに利用できる可能性もあり、初回筋注接種との組み合わせも含めて本研究で効果を調べる。抗原蛋白については,組み合わせを含めて,様々なパターンが考えられる.そのために今回、経鼻や経皮投与との組み合わせ、あるいは抗原たるS1蛋白のRBDとS1全長蛋白の比較、そしてCpG ONDアジュバントと水酸化アルミニウムアジュバントとの比較を検討し、最も効果的に免疫能を高める組み合わせを同定できた。

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

大学院生等が新型コロナウイルス感染症への臨床対応のため、全体として計画に遅れが生じていたが、本年度の取り組みにて、一定の研究成果が得られて、概ね順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

武漢タイプS1とS1-RBDとCpG ODN(K3)アジュバントによるマウス経鼻投与実験では、武漢タイプS1-RBD領域タンパクとCpG ODN(K3)にて,マウスに1週間ごとに4回経鼻投与を行い,投与開始から8週間後までのS1-RBDに対する抗体価を測定したが,有意な抗体価上昇は認めなかった.次に武漢タイプS1タンパク全長の遺伝子組み換えタンパクとCpG ODN(K3)アジュバントを組み合わせて,同様に経鼻投与した.アジュバントとして水酸化アルミニウムゲル(Alum), あるいはCpG ODN(K3)と比較した.その結果,S1タンパク全長とCpG ODN (K3)の組み合わせにて、最も効果的な抗S1抗体価の有意な上昇を認めた。今後、変異を導入したS1蛋白等での経鼻ワクチン投与を試みて、ワクチン効果と変異部位の関係について調べていく予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Immunological response to subcutaneous and intranasal administration of SARS-CoV-2 spike protein in mice.2024

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita M, Muranishi K, Kawaguchi K, Sudo K, Inoue K, Ishikura H, Sawa T
    • 雑誌名

      Vaccines

      巻: 12 号: 4 ページ: 343-343

    • DOI

      10.3390/vaccines12040343

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prediction of acute lung injury assessed by chest computed tomography, oxygen saturation/fraction of inspired oxygen ratio, and serum lactate dehydrogenase in patients with COVID-192024

    • 著者名/発表者名
      Matsubara Shin、Sudo Kazuki、Kushimoto Kohsuke、Yoshii Ryogo、Inoue Keita、Kinoshita Mao、Kooguchi Kunihiko、Shikata Satoru、Inaba Tohru、Sawa Teiji
    • 雑誌名

      Journal of Infection and Chemotherapy

      巻: 30 号: 5 ページ: 406-416

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2023.11.013

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 悪心・嘔吐の細胞レベルでの起源.2024

    • 著者名/発表者名
      佐和貞治.
    • 雑誌名

      麻酔

      巻: 73 ページ: 5-10

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Antibody Response Following the Intranasal Administration of SARS-CoV-2 Spike Protein-CpG Oligonucleotide Vaccine2023

    • 著者名/発表者名
      Muranishi Kentaro、Kinoshita Mao、Inoue Keita、Ohara Junya、Mihara Toshihito、Sudo Kazuki、Ishii Ken J.、Sawa Teiji、Ishikura Hiroyasu
    • 雑誌名

      Vaccines

      巻: 12 号: 1 ページ: 5-5

    • DOI

      10.3390/vaccines12010005

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Choice of respiratory therapy for COVID-19 patients with acute hypoxemic respiratory failure: a retrospective case series study2023

    • 著者名/発表者名
      Sudo Kazuki、Sawa Teiji、Kushimoto Kohsuke、Yoshii Ryogo、Yuasa Kento、Inoue Keita、Kinoshita Mao、Yamasaki Masaki、Kooguchi Kunihiko
    • 雑誌名

      PeerJ

      巻: 11 ページ: e15174-e15174

    • DOI

      10.7717/peerj.15174

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of a Novel Trivalent Vaccine Formulation against Acute Lung Injury Caused by Pseudomonas aeruginosa2023

    • 著者名/発表者名
      Inoue Keita、Kinoshita Mao、Muranishi Kentaro、Ohara Junya、Sudo Kazuki、Kawaguchi Ken、Shimizu Masaru、Naito Yoshifumi、Moriyama Kiyoshi、Sawa Teiji
    • 雑誌名

      Vaccines

      巻: 11 号: 6 ページ: 1088-1088

    • DOI

      10.3390/vaccines11061088

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 生体防御としての悪心・嘔吐とその進化学的意義. 嘔気が関わる線虫からの知見:ミトコンドリアストレスと統合的ストレス応答.2023

    • 著者名/発表者名
      佐和貞治.
    • 雑誌名

      Anet

      巻: 27 ページ: 3-9

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] ベイジアンネットワーク解析; COVID-19 重症呼吸不全の呼吸管理法がかかわる統計因果推論.2023

    • 著者名/発表者名
      須藤和樹, 吉井龍吾, 井上敬太, 山崎正記, 小尾口邦彦, 佐和貞治.
    • 雑誌名

      麻酔・集中治療とテクノロジー2023

      巻: 2023 ページ: 29-34

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 緑膿菌ワクチンの可能性.2023

    • 著者名/発表者名
      佐和貞治,川口顕,須藤和樹,小原潤也,井上敬太,木下真央,内藤慶史.
    • 雑誌名

      呼吸器内科

      巻: 43 ページ: 440-446

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 京都府立医科大学附属病院 2020-2021年度手術・麻酔管理統計―2年間に渡る新型コロナウイルス感染症パンデミックによる制限下での手術実績―.2022

    • 著者名/発表者名
      佐和貞治,山北俊介,石井祥代,内藤慶史,堀井靖彦,飯田淳,木下真央,井上敬太,柴﨑雅志,藤原斉,橋本直哉.
    • 雑誌名

      京都府立医科大学雑誌

      巻: 131 ページ: 903-914

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adverse reactions to the first and second doses of Pfizer-BioNTech COVID-19 vaccine among healthcare workers.2022

    • 著者名/発表者名
      Maruyama A, Sawa T, Teramukai S, Katoh N.
    • 雑誌名

      J Infect Chemothe

      巻: Mar 25 号: 7 ページ: 934-942

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2022.03.015

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Development of EEG mode decompositor:Hilbert spectrum analysis of electroencephalography durng geenral anesthesia by modified empirical wavelet transform (wavelet mode decomposition).2023

    • 著者名/発表者名
      Sawa T, Sudo K, Obata Y, Akiyama K.
    • 学会等名
      2023 Annual Meeting of International Anesthesia Society
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Statistical causal inferences involving respiratory management in COVID-19 severe respiratory failure: a retrospective-single center cohort study.2023

    • 著者名/発表者名
      Sudo K, Sawa T, Kushimoto K, Yoshii R, Yuasa K, Inoue K, Kinoshita M, Yamasaki M, Kooguchi K.
    • 学会等名
      2023 Annual Meeting of International Anesthesia Society
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Clinical research for decision making in the initiation of mechanical ventilation therapy using ROX index and chest CT images in COVID-19 patients; Single-center retrospective cohort study.2022

    • 著者名/発表者名
      Sudo K, Kinoshita M, Kento K, Inoue K, Ohara J, Muranishi K, Sawa T. 
    • 学会等名
      The 22nd KSCCM-JSICM Joint Congress.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] COVID-19重症呼吸不全の呼吸療法選択に関与する因子についての因果推論ベイジアンネットワーク解析.2022

    • 著者名/発表者名
      須藤和樹, 湯浅健人, 串本洸輔, 吉井龍吾, 井上敬太, 山崎正記, 木下真央, 小尾口邦彦,佐和貞治.
    • 学会等名
      4大学連携研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] COVID-19重症患者での人工呼吸管理/高流量経鼻酸素療法選択の統計学的因果推論ネットワーク解析.2022

    • 著者名/発表者名
      須藤和樹 湯浅健人 吉井龍吾 井上敬太 山崎正記 小尾口邦彦 佐和貞治.
    • 学会等名
      第40回 日本麻酔・集中治療テクノロジー学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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