| 研究課題/領域番号 |
18K04857
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
山崎 思乃 関西大学, 化学生命工学部, 准教授 (50602182)
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| 研究分担者 |
片倉 啓雄 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (50263207)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | メンブランベシクル / 乳酸菌 / TLR2 / IgA / アジュバント |
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| 研究実績の概要 |
プロバイオティクスとして利用される乳酸菌の一種であるLactobacillus sakei NBRC 15893は、免疫賦活作用をもつ膜小胞メンブランベシクル（MV）を産生する。本研究では、これをインフルエンザ等の経鼻ワクチンのアジュバント（免疫賦活剤）に応用することを目的とし、乳酸菌にMVを効率良く産生させるため、MVの形成様式を考慮し、細胞壁のゆがみを培養条件や物理的ストレスにより人為的に誘発してMV産生を制御できるかを検証する。また、免疫賦活作用をもたらす菌体成分を同定するとともに、MVの高い免疫賦活活性は、免疫細胞の受容体に多価で結合し、有効リガンド濃度が高まるためであるという作業仮説を検証する。最終的には、免疫賦活作用をもたらす菌体成分を人工MVに保持させ、MVのサイズや成分組成が免疫賦活作用に及ぼす影響を検証するとともに、高い免疫賦活作用を有するMVを設計し、経鼻ワクチンアジュバントとしての有効性を実証することを目指すものである。
本年度はまず、本研究において最も重要なMVの生産性を定量的に評価するための指標の選定を行った。具体的には、タンパク質濃度、脂質濃度、透過型電子顕微鏡を用いたMV数の計測について、最適条件を設定した。
また、本菌株が産生するMVの免疫賦活作用として、マウス腸管パイエル板細胞からのIgA産生促進作用に注目し、そのメカニズムの解明と免疫賦活をもたらす菌体成分の特定を試みた。その結果、MVはTLR2を介して樹状細胞の活性化をもたらし、IgAクラススイッチ組換えを誘導する因子と抗体産生細胞への分化を促進するサイトカインの産生を促進することとを明らかにした。現在、この作用をもたらす菌体成分の特定を進めている。
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| 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
MVの生産性の評価に必須となる、MVを構成するタンパク質、脂質の定量法、および透過型電子顕微鏡を用いたMV数の計測法などを確立した。また、MVの生産性に影響を及ぼす因子の大まかな検討を進めながら、2年目に予定していた、MVによるIgA産生促進のメカニズムの解明と免疫賦活をもたらす成分の特定を先行して行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
L. sakei NBRC 15893をモデル菌株とし、MVを経鼻ワクチンアジュバントとして応用するために、MV産生とその機能を制御する手法を構築する。具体的には、① 菌体の培養条件により細胞壁の局所的なゆがみを誘導する、あるいは溶菌酵素処理などの物理的ストレスによりPGに小孔を生じさせることによりMV産生が誘導できるかを検証する。② 免疫賦活作用をもたらす菌体成分（リガンド）を同定するとともに、表面プラズモン共鳴法を用い、MVに保持されることで受容体との多価の結合を形成し、遊離状態よりも効果的に免疫細胞を刺激することを実証する。③ MVの性状と免疫賦活作用との関係を結合の多価性に基づき解明し、免疫賦活作用に優れたMVの性状を明らかにする。④ 上記③に基づき、高い免疫賦活作用を有するMVを人工的に作製し、経鼻ワクチンアジュバントとしての有効性をマウス個体レベルで実証する。
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