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2020 年度 実績報告書

接種した細菌の生死をコントロールできる高効率・高安全性生ワクチンの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H03158
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

加藤 祐輔  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, グループ長補佐 (60214409)

研究分担者 江口 正浩  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究部門, グループ長補佐 (00312215)
長澤 裕哉  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究部門, 研究員 (20759352)
林 智人  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究部門, グループ長 (90297630)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード細菌生ワクチン / 弱毒化 / 大腸菌 / サルモネラ属菌 / 生物学的封じ込め / 非天然アミノ酸 / 乳房炎 / 家畜サルモネラ症
研究実績の概要

ウシ乳房炎を引き起こした大腸菌臨床分離株および強毒性サルモネラ属菌に、非天然アミノ酸Z-リジンで毒性の発現を制御できる1ないし3の毒素ー抗毒素遺伝子を導入したワクチン試験株を作出した。サルモネラ属菌においては、2つの毒素-抗毒素の導入に成功したが、3つ目の毒素ー抗毒素の導入は、困難だったことから、実験室株大腸菌とサルモネラ属菌との差異が明らかになった。大腸菌臨床分離株についても、株により導入できる毒素-抗毒素に違いが認められた。最終的に、エスケーパー発生率が最も低いと見込まれる3つの毒素-抗毒素を導入した株を、当面のワクチン試験株とした。作出した菌株を培養・維持するために必要な条件を検討し、プロトコルを作成した。
生死コントロールできるサルモネラ属菌のワクチン株の免疫誘導能についてマウスで検証した。腹腔内接種により、強毒性の親株が示す半数致死量の100-1000倍のワクチン株を接種しても、個体は生存した。抗サルモネラLPS抗体の産生が確認された。また、ワクチン作成に用いた強毒性の親株の感染試験では、死亡阻止効果が認められた。1および2毒素-抗毒素遺伝子を導入したワクチン株において、後者の方が高い抗体誘導および死亡阻止を示した
大腸菌においては、毒素-抗毒素を導入していない親株に対する半数致死量の決定を行った。また、接種個体内でのワクチン株の持続時間を延長する目的で、Z-リジン存在下でワクチン試験株を接種する予備的な試験を行い、実施可能であることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

初年度にCOVID-19が流行し、研究活動が制限された。そのため、研究計画は、全体的に延べ送りになっている。

今後の研究の推進方策

病原細菌の生死コントロール法を改良するための手法について、開発を進める。
抗体・サイトカイン誘導、および死亡阻止効果などを指標に、ワクチン効果の検証を進める。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [学会発表] 遺伝子組換え生物を特異的に除去する方法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      加藤祐輔
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
  • [産業財産権] 環境によって制御される生存能を有する細胞2021

    • 発明者名
      加藤祐輔
    • 権利者名
      加藤祐輔
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2021-053016
  • [産業財産権] カウンターセレクションマーカー2021

    • 発明者名
      加藤祐輔
    • 権利者名
      加藤祐輔
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2021-15667

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公開日: 2024-12-25  

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