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2019 年度 実施状況報告書

腸内細菌を標的としたヒト肥満ワクチンの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K17932
研究機関大阪市立大学

研究代表者

藤本 康介  大阪市立大学, 大学院医学研究科, 助教 (30802805)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードIgA / 粘膜ワクチン / 腸内細菌
研究実績の概要

本研究課題は、これまでの腸管樹状細胞の詳細な解析を基盤として新規開発したCpG DNAおよびβ1,3-グルカンをアジュバントとした次世代粘膜ワクチンをヒト肥満特異的な病原腸内細菌の制御に応用することを目指すものである。この次世代ワクチンは、抗原、CpG DNA、β1,3-グルカンを不完全フロイントアジュバントとともにマウスに筋肉注射することによって、血中の抗原特異的なIgGだけでなく、糞便中に抗原特異的なsIgAを誘導できるというものである。次世代粘膜ワクチンを用いることで、コレラ毒素誘導性の下痢マウスモデルや、市中肺炎の原因菌として最大の肺炎球菌性肺炎マウスモデルの著明な改善を認めた。さらに、次世代粘膜ワクチンの抗原として、肥満や糖尿病と関連が報告されているClostridium ramosumを用いることで、C. ramosum依存的な肥満マウスモデル(C. ramosumを多く含む肥満者糞便を定着させたノトバイオートマウスにおいて高脂肪食を摂取させるモデル)における体重増加や糖尿病の発症を抑制できることを明らかとした。しかし、このマウスモデルで使用しているワクチンの基剤(不完全フロイントアジュバント)は副作用のためヒトへの使用が難しい。そのため、ヒトへの応用を実現するためには、ワクチン製剤の基剤の変更が必須であった。ワクチン製剤の基剤の候補としては、これまでヒトへの使用実績のある、「リポソーム製剤」や「エマルジョン製剤」の検討を行った。いずれの製剤においても、マウスモデルにおいて抗原特異的な血中IgGや抗原特異的な糞便IgAの誘導を確認できた。

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

本研究課題では、ヒト肥満に関連する腸内細菌を制御することで、次世代粘膜ワクチンが肥満の病態を改善する新しいツールになることを目的としている。目的達成のために、1)肥満者に特異的な腸内細菌に対するワクチン効果の解析、2)ワクチンのターゲットとなる菌において菌特異的な抗原の探索、3)ヒトへの臨床応用のため不完全フロイントアジュバントに変わる基剤の探索を検討する。1)に関しては、肥満者の腸内細菌の全ゲノム解析を行いC. ramosum以外の肥満関連腸内細菌の同定を進めている。2)に関しては、C. ramosumの抗原探索を進めているが、良い抗原の同定には至っていない。3)に関しては、新規基剤としてリポソーム製剤やエマルジョン製剤を試し、いずれの製剤においても抗原特異的な免疫応答が誘導できることを示した。以上から、実験計画通り概ね順調に順調に進展している。

今後の研究の推進方策

肥満者に特徴的な腸内細菌の同定、ならびにそれらの腸内細菌をターゲットとしたワクチンを作製するための抗原の探索を継続して行う。ヒトへの臨床応用に向けて、リポソーム製剤あるいはエマルジョン製剤のどちらがより効果的であるか、また製剤としての実用性(作製方法なども含めて)や安全性についても検討を進める。

次年度使用額が生じた理由

本年度の研究においては、ヒトワクチンへの基剤変更のための予備検討を重点的に行った。そのため、購入済みの試薬で代用できる部分もあった。次年度以降、大規模な動物実験などを予定しているため、一部を繰り越した。物品費を中心として研究を進めるために使用する。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 腸内細菌叢(腸内フローラ)とは2020

    • 著者名/発表者名
      藤本康介、植松 智
    • 雑誌名

      糖尿病ケア

      巻: Vol.17 No.1 ページ: 9-10

  • [雑誌論文] 腸内細菌が乱れる原因と体に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      藤本康介、植松 智
    • 雑誌名

      糖尿病ケア

      巻: Vol.17 No.1 ページ: 11-13

  • [雑誌論文] 糖尿病と腸内細菌2020

    • 著者名/発表者名
      藤本康介、植松 智
    • 雑誌名

      PROGRESS IN MEDICINE

      巻: Vol.40 No.3 ページ: 39-47

  • [雑誌論文] Antigen-Specific Mucosal Immunity Regulates Development of Intestinal Bacteria-Mediated Diseases2019

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Kosuke、Kawaguchi Yunosuke、Shimohigoshi Masaki、Gotoh Yoshiyuki、Nakano Yoshiko、Usui Yuki、Hayashi Tetsuya、Kimura Yasumasa、Uematsu Miho、Yamamoto Takuya、Akeda Yukihiro、Rhee Joon Haeng、Yuki Yoshikazu、Ishii Ken J.、Crowe Sheila E.、Ernst Peter B.、Kiyono Hiroshi、Uematsu Satoshi
    • 雑誌名

      Gastroenterology

      巻: 157 ページ: 1530~1543.e4

    • DOI

      10.1053/j.gastro.2019.08.021

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of prime?boost-type next-generation mucosal vaccines2019

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Kosuke、Uematsu Satoshi
    • 雑誌名

      International Immunology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1093/intimm/dxz085

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anti-receptor activator of nuclear factor κB ligand antibody treatment increases osteoclastogenesis-promoting IL-8 in patients with rheumatoid arthritis2019

    • 著者名/発表者名
      Morita Takayoshi、Shima Yoshihito、Fujimoto Kosuke、Tsuboi Hideki、Saeki Yukihiko、Narazaki Masashi、Ogata Atsushi、Kumanogoh Atsushi
    • 雑誌名

      International Immunology

      巻: 31 ページ: 277~285

    • DOI

      doi: 10.1093/intimm/dxz009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diet-Induced Obese Mice and Leptin-Deficient Lepob/ob Mice Exhibit Increased Circulating GIP Levels Produced by Different Mechanisms2019

    • 著者名/発表者名
      Lee Eunyoung、Miedzybrodzka Emily L.、Zhang Xilin、Hatano Ryo、Miyamoto Junki、Kimura Ikuo、Fujimoto Kosuke、Uematsu Satoshi、Rodriguez-Cuenca Sergio、Vidal-Puig Antonio、Gribble Fiona M.、Reimann Frank、Miki Takashi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 20 ページ: 4448~4448

    • DOI

      doi: 10.3390/ijms20184448

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High-fat diet-mediated dysbiosis exacerbates NSAID-induced small intestinal damage through the induction of interleukin-17A2019

    • 著者名/発表者名
      Sugimura Naoki、Otani Koji、Watanabe Toshio、Nakatsu Geicho、Shimada Sunao、Fujimoto Kosuke、Nadatani Yuji、Hosomi Shuhei、Tanaka Fumio、Kamata Noriko、Taira Koichi、Nagami Yasuaki、Tanigawa Tetsuya、Uematsu Satoshi、Fujiwara Yasuhiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      doi: 10.1038/s41598-019-52980-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of Japanese and Indian intestinal microbiota shows diet-dependent interaction between bacteria and fungi2019

    • 著者名/発表者名
      Pareek Siddhika、Kurakawa Takashi、Das Bhabatosh、Motooka Daisuke、Nakaya Shuuichi、Rongsen-Chandola Temsunaro、Goyal Nidhi、Kayama Hisako、Dodd Dylan、Okumura Ryu、Maeda Yuichi、Fujimoto Kosuke、Nii Takuro、Ogawa Takao、Iida Tetsuya、Bhandari Nita、Kida Toshiyuki、Nakamura Shota、Nair G. Balakrish、Takeda Kiyoshi
    • 雑誌名

      npj Biofilms and Microbiomes

      巻: 5 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41522-019-0110-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 放射線誘導性腸線維症に対する好酸球の除去による新規治療機構2019

    • 著者名/発表者名
      藤本康介、植松 智
    • 雑誌名

      感染・炎症・免疫

      巻: Vol.49-2 ページ: 52-55

  • [雑誌論文] 放射線腸障害に及ぼす好酸球の役割2019

    • 著者名/発表者名
      藤本康介、植松 智
    • 雑誌名

      アレルギーの臨床

      巻: Vol.39(14) ページ: 13-16

  • [学会発表] ヒト腸内ウイルス叢解析とそのデータベース構築2019

    • 著者名/発表者名
      藤本康介、植松 智
    • 学会等名
      第56回日本消化器免疫学会総会
  • [学会発表] 新規粘膜ワクチンを用いた腸内細菌制御法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      藤本康介、川口雄之亮、下吹越正紀、植松 智
    • 学会等名
      第47回日本臨床免疫学会総会
  • [学会発表] 新規粘膜ワクチンを用いた肥満関連腸内細菌の制御2019

    • 著者名/発表者名
      藤本康介、川口雄之亮、下吹越正紀、植松 智
    • 学会等名
      第47回日本臨床免疫学会総会
  • [学会発表] Regulation of intestinal bacteria-mediated diseases by induction of antigen-specific mucosal immunity2019

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Fujimoto, Yunosuke Kawaguchi, Satoshi Uematsu
    • 学会等名
      第48回日本免疫学会学術集会

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公開日: 2021-01-27  

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