分泌性病原因子を用いた新規魚類寄生虫ワクチンの開発

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K22336
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 北村 真一 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 准教授 (40448379)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 仲山 慶 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 講師 (80380286)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2024-03-31
• Keywords: スクーチカ症 / Miamiensis avidus

Outline of Annual Research Achievements

スクーチカ症は海産繊毛虫Miamiensis avidusを病原体とする魚類寄生虫病の一つである。感染症対策としてワクチンがあるが、魚類の寄生虫病に対するワクチンは一つも商品化されていない。その理由として、多くの寄生虫は生活史が存在し抗原性が変化すること、培養が困難であることなどが挙げられる。
我々は、本虫の細胞外プロテアーゼ（ECPs）が魚類の細胞を溶解することを見いだし、病原性因子であることを明らかにした。また、本虫には3つの血清型が存在するが、異なる血清型の本虫においても、ECPsの産生プロファイルには違いがないことを示した。これらのことから、ECPsを抗原としたワクチンが開発できるのではないかという着想に至った。本課題ではゲノム編集技術を応用し、病原性因子であるプロテアーゼ遺伝子を特定し、それを用いたワクチンを開発することを目的としている。
これまでに、本虫のゲノム解析を行い、164個のプロテアーゼ遺伝子を検出した。昨年度はゲノム編集実験に必要な遺伝子導入のために、エレクトロポレーションの試薬および電気パルスの検討を42通り行った。いくつかの条件でパルスショック後もM. avidusは生存したものの、遺伝子の導入は認められなかった。そのため、これまでに行ったゲノム解析結果と参考文献から、病原性因子となり得るECPsを絞り込み、ワクチン抗原の作製を行った。具体的には、ターゲットプロテアーゼの一部をクローニングし、無細胞タンパク質発現系で大量発現した。これを免疫したヒラメから血清分離を行い、不動化アッセイしたところ、血清型に関わらず、M. avidusを不動化することが明らかにされた。しかしながら、感染実験の結果、リコンビナントプロテアーゼ免疫区の死亡率は100％となり、対照区と有意な差は認められなかった。