ウイルス様粒子（VLP）表面への抗原提示法を用いた次世代型ワクチンの開発

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19J21617
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 増田 亮津 九州大学, 生物資源環境科学府, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2019-04-25 – 2022-03-31
• キーワード: ウイルス様粒子 / 次世代型ワクチン / カイコ-バキュロウイルス発現系 / 抗原キャリア / コロナウイルススパイク抗原

研究実績の概要

本研究は、以下の3つの計画に基づき、研究を進めた。
(1)ディスプレイ用抗原のカイコでの高効率生産
(2)カイコ系統ライブラリーを利用したカイコの組換えタンパク質生産性の差異の原因探索
(3)異種タンパク質間の特異的架橋法を用いた抗原提示VLPワクチン作製
(1)では、引き続き豚繁殖・呼吸障害症候群ウイルス(PRRSV)のGP5抗原の生産性改善を試みた。GP5のエクトドメインのC末端にプロテインA由来の配列を融合すると分泌発現が向上する知見が得られており、この融合体にさらに架橋用のSpyCatcherを融合しても分泌発現することが確認された。(2)では、豚流行性下痢病ウイルス(PEDV)の三量体化Sタンパク質の比較的発現の高いカイコ系統と低い系統の組換えバキュロウイルス感染時の脂肪体をRNA-seqし、それぞれの系統ごとに非感染時と比べた発現変動遺伝子を抽出した。その結果、発現の高い系統同士でも変動遺伝子はそれほど共通しておらず、系統ごとに異なる要因でタンパク質の生産性の違いが決まっている可能性が示唆された。(3)では、SpyTag-SpyCatcher systemを用いた抗原ディスプレイ法によってノロウイルスVLP上にPEDVのS抗原をディスプレイすることに成功していたため、マウスで免疫実験を行った。その結果、抗原単独投与と比べてもS抗原に対する抗体量はそれほど変わらなかった。これは、土台のノロウイルスVLPの持つエピトープが強く免疫系に認識されている可能性が考えられた。この結果から、抗原とVLPの組み合わせがワクチンとしての効果に重要である可能性が示唆され、今後の抗原提示型ワクチン開発に役立つ知見が得られた。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Optimization of SARS-CoV-2 Spike Protein Expression in the Silkworm and Induction of Efficient Protective Immunity by Inoculation With Alum Adjuvants (2022)
  • 著者名/発表者名: Masuda Akitsu, Lee JaeMan, Miyata Takeshi, Mon Hiroaki, Sato Keita, Oyama Kosuke, Sakurai Yasuteru, Yasuda Jiro, Takahashi Daisuke, Ueda Tadashi, Kato Yuri, Nishida Motohiro, Karasaki Noriko, Kakino Kohei, Ebihara Takeru, Nagasato Takumi, Hino Masato, Nakashima Ayaka, Suzuki Kengo, Kusakabe Takahiro 他5名
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 12 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fimmu.2021.803647
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Stable trimer formation of spike protein from porcine epidemic diarrhea virus improves the efficiency of secretory production in silkworms and induces neutralizing antibodies in mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Masuda Akitsu、Lee Jae Man、Miyata Takeshi、Ebihara Takeru、Kakino Kohei、Hino Masato、Fujita Ryosuke、Mon Hiroaki、Kusakabe Takahiro
  • 雑誌名: Veterinary Research 巻: 52 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s13567-021-00971-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Artificial trimerization of coronavirus spike proteins improves their productivity in silkworm-baculovirus expression vector system and is effective for eliciting neutralizing antibodies (2021)
  • 著者名/発表者名: Akitsu Masuda, JaeMan Lee, Takeshi Miyata, Hiroaki Mon, Takahiro Kusakabe
  • 学会等名: The 11th International Conference on Biotechnology and Bioengineering
  • 国際学会