免疫調節遺伝子とのフュージョンDNAワクチンによる細胞内寄生原虫感染制御の新戦略

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13226094
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 姫野 国祐 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (50112339)
• キーワード: DNAワクチン / 感染制御 / 遺伝子治療 / 細胞内寄生原虫 / 融合ワクチンベクター / トキソプラズマ / マラリア / リーシュマニア

研究概要

「今年度の成果」
(I)トキソプラズマに対するDNAワクチン法の確立
我々のこれまでの研究により、トキソプラズマ強毒株(RH株)に対する感染防御とはCD4^+TとCD8^+Tの両者が必要であることが解明されている。そこでワクチン候補遺伝子としてトキソプラズマ由来のSAG1遺伝子を用いclass II拘束性のCD4^+Tを誘導するためにpJW4304-SAG1とのフュージョンDNAを構築した。さらに、class I拘束性のCD8^+Tを誘導するためにユビキチン遺伝子とSAG1遺伝子のフュージョンDNAを作製した。これらの遺伝子をBALB/cマウスに2週間ごとに4回遺伝子銃を用いてDNAワクチン後、RH株を感染した。ユビキチン化SAG1を用いた場合、顕著なワクチン効果が誘導され、キラーT細胞活性も強かったがIFN-γ産生能はそれ程強くなかった。一方、pJW4304-SAG1遺伝子でDNAワクチンした場合には、ワクチン効果は強くなかったがIFN-γ産生能は強かった。現在さらにワクチン効果を高めるために、両遺伝子のコンビネーションおよびIL-12等のサイトカイン遺伝子とのコンビネーションにより、より効果的なワクチン効果誘導法を研究している。
(II)マラリアに対するDNAワクチン法の確立
マウスマラリア原虫であるP.yoeliiを用いた感染系を用いて、P.yoelii由来のMSP1遺伝子を用いてDNAワクチンを行った。この原虫感染に対してはMSP1遺伝子とIL-12遺伝子のコンビネーションDNAワクチン法が最も効果的で強い防御免疫を誘導した。この原虫に対してはユビキチン遺伝子等とのフュージョンDNAはそれ程効果的ではなかった。このため、MSP1の改造およびMSP3遺伝子の新しい遺伝子の構築を進めている。またIL-12遺伝子単独でもワクチン効果は得られなかった。今後さらに抗原遺伝子およびDNAワクチン法を確立していく。
(III)クルーズトリパノソーマ、リーシュマニアに対するDNAワクチン法の確立
この両者の原虫に対しては治療的にはIL-12遺伝子治療のみで著効を示すことを見出した。現在、クルーズトリパノソーマ由来のTSA遺伝子、リーシュマニア由来のLACK遺伝子を用いたDNAワクチン法の開発に着手している。
[今後の方針]
細胞内寄生性原虫のエスケープ機構の相異に対応したDNAワクチン法の確立が我々の大きな課題であり、またこのような法則性の確立はワクチン開発のうえで急務である。

研究成果

• [文献書誌] Zhang, M., Himeno, K.et al.: "CD4^+ T cells are required for HSP65 expression in host macrophages and for protection of mice infected with Plasmodium yoelii"Parasitology International. 50・3. 201-209 (2001)
• [文献書誌] Nishitani, M., Himeno, K.et al.: "A convenient cancer vaccine therapy with in vivo transfer of interleukin 12 expression plasmid using gene gun technology after priming with irradiated carcinoma cells"Cancer Gene Therapy. (in press). (2001)
• [文献書誌] Sakai, T., Himeno, K.et al.: "Gene gun-based co-immunization of merozoite surface protein-1 cDNA with IL-12 expression plasmid confers protection against lethal Plasmodium yoelii, in A/J mice"Infect. Immun. (in press). (2002)
• [文献書誌] Nakano, Y., Himeno, K.et al.: "Immunization with live Beverly strain of Tosoplasma gondii enhances CD8^+T cell-mediated killing of highly virulent RH strain"Immunology. (in press). (2001)
• [文献書誌] Dainichi, T., Himeno, K.et al.: "Nippocystatin, a cysteine protease inhibitor from Nippostrongylus brasiliensis, inhibits antigen processing and modulates antigen-specific immune response"Infection and Immunity. 69・12. 7380-7386 (2001)
• [文献書誌] Kawazu, S., Himeno, K.et al.: "Molecular characterization of a 2-Cys peroxiredoxin from the human malaria parasite Plasmodium falciparum"Molecular & Biochemical Parasitology. 116. 73-79 (2001)