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2022 年度 実施状況報告書

新規被膜型蛋白質ナノ粒子を用いた細胞性免疫・粘膜免疫誘導型ワクチンの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K18378
研究機関弘前大学

研究代表者

森田 英嗣  弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (70344653)

研究分担者 角田 郁生  近畿大学, 医学部, 教授 (00261529)
田中 伸幸  地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), がん先進治療開発研究部, 部長 (60280872)
蝦名 博貴  大阪大学, 微生物病研究所, 特任准教授(常勤) (60541951)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
キーワードEPN / 被膜微粒子ワクチン / SARS-CoV-2
研究実績の概要

項目1: EPNワクチンの改良: これまでのEPNワクチンについて改良を進め、フェリチン核を除き、Nタンパク質のRNA結合領域を欠損させた被膜粒子に改良することで、粒子形成効率が著しく改善することを見出した。
項目2: EPNワクチン経鼻接種による粘膜免疫誘導能の評価: SARS-CoV-2ナノ粒子ワクチンを、アジュバントの存在下でマウスに経鼻投与を行った。ナノ粒子単独投与群よりもアジュバント併用群において,鼻腔洗浄液および気管支肺胞洗浄液中に抗ウイルスIgA抗体・IgG抗体が高く誘導されることを見出した。粘膜免疫誘導には、腸内細菌叢が重要な役割を果たしているが、アジュバント単独投与群でも腸内細菌叢と抗体アイソタイプに変化がおこることを明らかにした。
項目3: EPNワクチンのCTL誘導能の評価と生体内動態解析: 本年度は、SARS-CoV-2 SあるいはNを発現させたDC2.4/SARS-CoV-S細胞、DC2.4/SARS-CoV-N細胞におけるウイルス抗原の発現をウエスタンブロット法で確認した。一方、SARS-CoV-2特異的CD8+CTLの誘導を指標としたSARS2-EPNの評価を行うため、陽性コントロールを用いた実験系の構築を進めた。OVA抗原特異的TCRトランスジェニックマウス(OT-I)を用いてCD8+T細胞応答をCSFEラベルFACS法にて確認した。
項目4: SARS-CoV-2感染に対するEPNワクチンの機能評価: SARS-CoV-2ワクチンの有効性をより詳細に評価するため、ヒトACE2を全身に発現するTgマウスを新たに導入し、SARS-CoV-2の感染モデルを立ち上げた。このTgマウス感染モデルを用いることで、ワクチンの感染防御効果をマウスの生存率にて迅速に評価可能となり、また、EPNワクチンの強みであると予想されるCTL誘導の評価も可能となった。

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

EPNの改良が進み、産生効率を上昇させることに成功している。また、アジュバント併用群において,鼻腔洗浄液および気管支肺胞洗浄液中に抗ウイルスIgA抗体・IgG抗体が高く誘導されることを見出している。さらに、CTL活性測定実験の構築に成功しており、トランスジェニックマウスを用いたin vivo感染評価系も確立することに成功している。

今後の研究の推進方策

項目1: EPNワクチンの改良: R5年度は、さらなるEPNの粒子形成効率・粒子産生効率の改善を目指す。粒子出芽に必要なESCRTリクルート配列であるレイトドメインの改良、また、膜結合配列については細胞膜局在ドメイン(PLCδ-PH)や、エンドソーム局在ドメイン(HRS-FYVE)などを検討し改善を加える。
項目2: EPNワクチン経鼻接種による粘膜免疫誘導能の評価: R5年度では弘前大学で改良したEPNワクチンの粘膜免疫誘導能を検証する。また、R4年度ではアジュバント投与により腸内細菌叢と抗体アイソタイプ産生の変化がみられたため、粘膜IgA抗体産生を上げるためのアジュバントの最適化とそれに伴う腸内細菌叢の変化をモニターする。抗体産生と腸内細菌叢の関連分析には、探索型因子分析などのバイオインフォマティクス解析を行う。
項目3: EPNワクチンのCTL誘導能の評価と生体内動態解析: SARS2-EPNによる細胞性免疫の誘導能を検証する。SARS-CoV-S抗原を含有するEPNをマウスに経鼻あるいは皮下注にて投与した後にCD8+T細胞を採取し、同抗原を発現するDC2.4細胞による抗原認識と細胞分裂を解析する。
項目4: SARS-CoV-2感染に対するEPNワクチンの機能評価: R4年度に立ち上げたヒトACE2を全身に発現するトランスジェニックマウスを用いて、弘前大学で試作したEPNワクチンの有効性を感染防御効果により順次評価する予定である。EPNワクチンの強みであるCTLや粘膜免疫を介した感染防御効果を評価し、EPNワクチンの優位性について検討する。

次年度使用額が生じた理由

評価実験に関して、準備に必要な資金は、他の資金で賄うことができた。実際のEPNの評価試験に関して、今後必要になる予定である。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Protein Pull-down Assay Using HiBiT-tag-dependent Luciferase Activity Measurement2023

    • 著者名/発表者名
      Arakawa Masashi、Morita Eiji
    • 雑誌名

      BIO-PROTOCOL

      巻: 13 ページ: 4640

    • DOI

      10.21769/BioProtoc.4640

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Integrasone Derivatives Isolated from <i>Lepteutypa</i> sp. KT4162 and Their Anti-HIV-1 Integrase Activity2023

    • 著者名/発表者名
      Miura Satomi、Ishida Kotaro、Tanaka Kazuaki、Morita Eiji、Hashimoto Masaru
    • 雑誌名

      Journal of Natural Products

      巻: 86 ページ: 1019~1024

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.3c00065

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A highly sensitive NanoLuc-based protease biosensor for detecting apoptosis and SARS-CoV-2 infection2023

    • 著者名/発表者名
      Arakawa Masashi、Yoshida Akiho、Okamura Shinya、Ebina Hirotaka、Morita Eiji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 ページ: 1753

    • DOI

      10.1038/s41598-023-28984-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multiple Sclerosis in Mongolia; the First Study Exploring Predictors of Disability and Depression in Mongolian MS Patients2023

    • 著者名/発表者名
      Jaalkhorol Myadagmaa、Dulamsuren Oyunbileg、Dashtseren Amarsaikhan、Byambajav Enkh-Amgalan、Khaidav Nansalmaa、Bat-Orgil Badrangui、Bold Anar、Amgalan Enkhdulguun、Chuluunbaatar Anujin、Tsunoda Ikuo
    • 雑誌名

      Pathophysiology

      巻: 30 ページ: 15~26

    • DOI

      10.3390/pathophysiology30010003

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adjuvant Injections Altered the Ileal and Fecal Microbiota Differently with Changes in Immunoglobulin Isotypes and Antimycobacterial Antibody Responses2023

    • 著者名/発表者名
      Khadka Sundar、Omura Seiichi、Sato Fumitaka、Tsunoda Ikuo
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 ページ: 2818~2818

    • DOI

      10.3390/ijms24032818

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effectiveness of exercise interventions in animal models of multiple sclerosis2023

    • 著者名/発表者名
      Parnow Abdolhossein、Hafedh Muthanna、Tsunoda Ikuo、Patel Darpan I.、Baker Julien S.、Saeidi Ayoub、Bagchi Sovan、Sengupta Pallav、Dutta Sulagna、Luszczki Edyta、Stolarczyk Artur、Oleksy Lukasz、Al Kiyumi Maisa Hamed、Laher Ismail、Zouhal Hassane
    • 雑誌名

      Frontiers in Medicine

      巻: 10 ページ: 1143766

    • DOI

      10.3389/fmed.2023.1143766

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Critical evaluation on roles of macrophagic myofasciitis and aluminum adjuvants in HPV vaccine-induced adverse events2023

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Noriomi、Shiro Reona、Tsunoda Ikuo
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 114 ページ: 1218~1228

    • DOI

      10.1111/cas.15714

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Endotoxin-Free Stx2B-C-CPE Vaccine and Its Optimized Adjuvant Regimen for Preventing Food Poisoning2023

    • 著者名/発表者名
      Hosomi Koji、Shimoyama Atsushi、Hinenoya Atsushi、Hatanaka Noritoshi、Noguchi Takafumi、Ebina Hirotaka、Tojima Yoko、Furuta Mari、Kondoh Masuo、Kiyono Hiroshi、Yamasaki Shinji、Fukase Koichi、Kunisawa Jun
    • 雑誌名

      Frontiers in Bioscience-Landmark

      巻: 28 ページ: 15~15

    • DOI

      10.31083/j.fbl2801015

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ESCRT-mediated plasma membrane shaping2023

    • 著者名/発表者名
      Morita Eiji
    • 雑誌名

      Plasma Membrane Shaping 1st Edition

      巻: 1 ページ: 91~103

    • DOI

      10.1016/B978-0-323-89911-6.00003-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tracking of Human Parvovirus B19 Virus-Like Particles Using Short Peptide Tags Reveals a Membrane-Associated Extracellular Release of These Particles2023

    • 著者名/発表者名
      Ishida Kotaro、Noguchi Takafumi、Kimura Sakika、Suzuki Hidehiko、Ebina Hirotaka、Morita Eiji
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 97 ページ: e0163122

    • DOI

      10.1128/jvi.01631-22

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Scientific evaluation of alleged findings in <scp>HPV</scp> vaccines: Molecular mimicry and mouse models of vaccine‐induced disease2022

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Noriomi、Tsunoda Ikuo
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 113 ページ: 3313~3320

    • DOI

      10.1111/cas.15482

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bacterial and fungal isolation from face masks under the?COVID-19 pandemic2022

    • 著者名/発表者名
      Park Ah-Mee、Khadka Sundar、Sato Fumitaka、Omura Seiichi、Fujita Mitsugu、Hashiwaki Kazuki、Tsunoda Ikuo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: 11361

    • DOI

      10.1038/s41598-022-15409-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Helicobacter pylori infection in the stomach induces neuroinflammation: the potential roles of bacterial outer membrane vesicles in an animal model of Alzheimer’s disease2022

    • 著者名/発表者名
      Park Ah-Mee、Tsunoda Ikuo
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration

      巻: 42 ページ: 39

    • DOI

      10.1186/s41232-022-00224-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Safety and immunogenicity of parvovirus B19 virus-like particle vaccine lacking phospholipase A2 activity2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hidehiko、Noguchi Takafumi、Matsugu Noriko、Suzuki Akio、Kimura Sakika、Onishi Misa、Kosaka Mitsuyo、Miyazato Paola、Morita Eiji、Ebina Hirotaka
    • 雑誌名

      Vaccine

      巻: 40 ページ: 6100~6106

    • DOI

      10.1016/j.vaccine.2022.09.009

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Versatile live-attenuated SARS-CoV-2 vaccine platform applicable to variants induces protective immunity2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Akiho、Okamura Shinya、Torii Shiho、Komatsu Sayuri、Miyazato Paola、Sasaki Hitomi、Ueno Shiori、Suzuki Hidehiko、Kamitani Wataru、Ono Chikako、Matsuura Yoshiharu、Takekawa Shiro、Yamanishi Koichi、Ebina Hirotaka
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 ページ: 105412~105412

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.105412

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The membrane zone involved in ESCRT independent formation of extracellular vesicles2023

    • 著者名/発表者名
      Eiji Morita
    • 学会等名
      Organelle Zone International Symposium “Beyond Organelle Zone”
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 日本脳炎ウイルス粒子のN結合型糖鎖修飾はウイルス粒子の小胞体-ゴルジ体間輸送に必要である2022

    • 著者名/発表者名
      石田 幸太郎、加藤 幸成、矢木 宏和、森田英嗣
    • 学会等名
      第56回日本脳炎ウイルス生態学研究会
  • [学会発表] フラビウイルス非構造タンパク質の選択的分解とその意義2022

    • 著者名/発表者名
      荒川将志、石田幸太郎、田端桂介、西野美都子、甲賀大輔、加藤薫、森田英嗣
    • 学会等名
      第74回 日本細菌学会東北支部会
  • [学会発表] SARS-CoV-2粒子形成・放出におけるEタンパク質-宿主PDZタンパク質相互作用の役割とそれを阻害する化合物の探索2022

    • 著者名/発表者名
      三浦 滉矢、鈴木 陽一、天野 剛志、高木 春樺、石田 幸太郎、荒川 将志、濱嶋 竜生、江見 晶野、中野隆史、廣明 秀一、森田 英嗣
    • 学会等名
      第74回 日本細菌学会東北支部会
  • [学会発表] TYRO3 は GAS6 を介してフォスファチジルセリンに結合することでエクソソームを取り込む2022

    • 著者名/発表者名
      小山 昂志、小嶋 克彦, 前田 昂樹、竹下 敏一、森田 英嗣、田中 伸幸
    • 学会等名
      第 9 回日本細胞外小胞学会学術集会
  • [学会発表] がん細胞における細胞外小胞の形成に関わる新規ArfGAPsの同定2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木 花純、佐々木 ほのか、大川 義敬、増形 伸也、Boldbaatar Bayarkhuu、 久保内 健大、米川 悠太、前田 昴樹、森田 英嗣、芝 陽子
    • 学会等名
      第 9 回日本細胞外小胞学会学術集会
  • [学会発表] Expression of Self-assembling Protein Nanoparticles in Nicotiana. Benthamiana.2022

    • 著者名/発表者名
      JiaHui Ong, Sakika Kimura, Yu Hatakeyama, Eiji Morita
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
  • [学会発表] 新型コロナウイルス抗原を付加した日本脳炎ウイルス様ナノ粒子ワクチンの開発2022

    • 著者名/発表者名
      伊井 昂河、畠山 悠、鈴木 英彦、蝦名 博貴、森田 英嗣
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
  • [学会発表] NanoLucをベースとした新規プロテアーゼセンサーの開発と新型コロナウイルス感染細胞検出への応用2022

    • 著者名/発表者名
      荒川将志、柏原秋穂、岡村真弥、蝦名博貴、森田英嗣
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
  • [学会発表] HiBiTタグノックインによるLC3高感度検出系の樹立とオートファジーを介した分泌機構の解析.2022

    • 著者名/発表者名
      斉藤晃樹、荒川将志、前田昂樹、三浦滉矢、森田英嗣
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
  • [学会発表] 日本脳炎ウイルス粒子のN結合型糖鎖修飾はウイルス粒子の小胞体-ゴルジ体間輸送に必要である2022

    • 著者名/発表者名
      石田 幸太郎、加藤 幸成、矢木 宏和、森田英嗣
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
  • [学会発表] 人工被膜ナノ粒子による樹状細胞への免疫原性ペプチド抗原送達方法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      前田 昂樹、小山 昂志、木村 咲伽、長島 隆一、三浦 滉矢、荒川 将志、岡村真弥、蝦名 博貴、田中 伸幸、森田 英嗣
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
  • [学会発表] 宿主小胞体関連分解システムによるフラビウイルス非構造蛋白質の選択的分解の意義2022

    • 著者名/発表者名
      荒川将志、石田幸太郎、田端桂介、西野美都子、甲賀大輔、加藤薫、森田英嗣
    • 学会等名
      第69回日本ウイルス学会学術集会
  • [学会発表] ヒトパルボウイルスB19ウイルス様粒子分泌の解析2022

    • 著者名/発表者名
      石田幸太郎、野口貴史、鈴木英彦、木村咲伽、蝦名博貴、森田英嗣
    • 学会等名
      第69回日本ウイルス学会学術集会
  • [学会発表] 日本脳炎ウイルス粒子を利用した新型コロナウイルスナノ粒子ワクチンの開発2022

    • 著者名/発表者名
      伊昂河、畠山 悠、鈴木英彦、蝦名博貴、森田英嗣
    • 学会等名
      第26回日本ワクチン学会学術集会
  • [学会発表] 抗原タンデム化を利用した新規パルボウイルスB19ワクチン開発2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木英彦、野口貴史、大西未紗、森田英嗣、蝦名博貴
    • 学会等名
      第26回日本ワクチン学会学術集会

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公開日: 2023-12-25  

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