緑膿菌を主とする微生物に対する新世代ワクチンの開発

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17390129
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 奥田 研爾 横浜市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (40124862)
• 研究分担者: 島田 勝 横浜市立大学, 医学部, 準教授 (40301452) ; 武下 文彦 横浜市立大学, 医学部, 助手 (60333572)
• キーワード: 緑膿菌 / DNAワクチン / 多価ワクチン / 自然免疫 / TLR5

研究概要

DNAワクチンは、安全性が高いが効果は弱いことから、免疫原性を高める為の検討を行った。緑膿菌DNAワクチンの基盤的研究のため、PAO1株ゲノムDNAよりPCR法で対応する遺伝子を増幅し、外膜蛋白(OprF/I)、III型分泌機構関連蛋白(PcrV)及び鞭毛抗原FlaA、FliC、FliDを標的とするDNAワクチンを作製した。各々のワクチン単独及び混合したものをマウスに筋注エレクトロポレーション法で免疫すると、各抗原に対するTh1優位の特異的抗体(IgG2a>IgG1)が誘導された。2LD_<50>の緑膿菌(D4またはPAK株)を経鼻感染させたところ、OprF/I、PcrV、PilAの三者混合免疫(多価ワクチン)では100%のマウスが10日以上生存した。また同じマウスで、菌感染後2時間以内に肺胞洗浄液中のMIP-2、24時間後にはIFN-γが有意に増加し、3時間以内に肺胞内に好中球の集積、マクロファージの増加を認め、敗血症の進行を完全に抑制することが明らかとなった。菌を免疫マウスの血清IgGと混合して、非免疫マウスに感染させると、多価ワクチン免疫血清IgGのみで強力に感染防御効果を示した。これより、我々の今回作製したワクチンはTh1優位の抗体を誘導し、気道・肺胞における自然免疫を活性化させ迅速かつ強力に菌を排除することが判明した。次に、単独で強力な感染防御能を誘導したFliCによる自然免疫活性化作用機序を検討した所、TLR5に認識され、NF-κBを活性化し、マクロファージからTNF-αを強く誘導することが判明した。一方このFliCのいくつかの部位の単一アミノ酸変異体を作製し、鞭毛の特定部位がTLR5活性化に必須であることが判明した。今年度の研究にて、単独で最も効果のあるものはFliCであり、次にPcrV、OprF/Iの順であり、また3種抗原標的多価ワクチンは非常に強い感染防御能のあることが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] Repair of articular cartilage defect by autologous transplantation of basic fibroblast growth factor gene-transduced chondrocytes with adeno-associated virus vector. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yokoo, N. et al.
  • 雑誌名: Arthritis Rheum 52・1 ページ: 164-170
• [雑誌論文] Identification and characterization of a novel Delphilin variant with an alternative N-terminus (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, T. et al.
  • 雑誌名: Mol Brain Res 141・1 ページ: 83-94
• [雑誌論文] Comparison of antigen-specific cellurar immune responses between individual PBMCs and splenocytes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Xin, K.-Q.et al.
  • 雑誌名: Vaccine 23・23 ページ: 2954-2955
• [雑誌論文] Prime-boost vaccination with plasmid DNA and a chimeric adenovirus type 5 vector with type 35 fiber induces persistent protective immunity against HIV (2005)
  • 著者名/発表者名: Xin, K.-Q.et al.
  • 雑誌名: Gen Ther 12・24 ページ: 1769-1777
• [雑誌論文] The F(ab')2 fragment of an Ab-specific monoclonal antibody reduces Ab-deposits in the brain. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y. et al.
  • 雑誌名: Neurobiol Dis 20・2 ページ: 541-549
• [雑誌論文] TRAF4 acts as a silencer in TLR-mediated signaling through the association with TRAF6 and TRIF (2005)
  • 著者名/発表者名: Takeshita, F. et al.
  • 雑誌名: Eur.J.Immunol. 35・8 ページ: 2477-2785
• [雑誌論文] Hyperproduction of IFN-g by CpG oligodeoxynucleotide-induced exacerbation of atopic dermatitis-like skin lesion in some Nc/Nga mice (2005)
  • 著者名/発表者名: Takakura, M. et al.
  • 雑誌名: J Invest Dermatol 125・6 ページ: 1156-1162
• [雑誌論文] Combination of DNA vaccine and adenovirus vector by cutaneous administration induced strong HIV-specific cellular immune responses in mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takakura, M. et al.
  • 雑誌名: Vaccine 23・7 ページ: 847-848
• [雑誌論文] Vaccination of rhesus macaques with recombinant mycobacterium bovis calmette-guerin env V3 elicites neutralizing antibody-mediated protection against simian-human immunodeficiency virus with a homologous but not a heterologous V3 motif. (2005)
  • 著者名/発表者名: Someya, K. et al.
  • 雑誌名: J Virol. 79・3 ページ: 1452-1462
• [雑誌論文] Therapeutic effect of CpG-enriched plasmid administration on the tight-skin mouse model of scleroderma (2005)
  • 著者名/発表者名: Shen, Y. et al.
  • 雑誌名: J Autoimmune 24・3 ページ: 183-190
• [雑誌論文] Cross reactive protection against influenza A virus by a topically applied DNA vaccine encoding M gene with adjuvant. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ozaki, T. et al.
  • 雑誌名: Viral Immunol 18・2 ページ: 373-380
• [雑誌論文] Repair of articular cartilage defect by intra-articular administration of basic fibroblast growth factor gene using the adeno-associated virus vector (2005)
  • 著者名/発表者名: Hiraide, A. et al.
  • 雑誌名: Hum Gene Med 16・12 ページ: 1413-1421