ヘテロ5量体コレラ毒素B鎖/ワクチン抗原融合蛋白の機能解析と粘膜ワクチンへの応用

异五聚体霍乱毒素B链/疫苗抗原融合蛋白的功能分析及其在粘膜疫苗中的应用

基本信息

批准号：
17780231
负责人：
新川武
金额：
$ 2.18万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、コレラ毒素B鎖(CTB)を粘膜ワクチン運搬分子として機能させるための技術基盤を構築することである。これまでにへテロ5量体CTB分子構築技術を確立したが(Harakuni et al.,Infect Immune 2005;73:5654-65)今年度は特にこの分子構築技術の汎用性の高さを示すための実験を行った。即ち、融合化するワクチン抗原の種類や発現宿主に影響されない応用的的発展を目指すことである。その一環として、(1)大腸菌発現系によるヘテロ5量体形成効率に関する実験系と(2)ヘテロ5量体DNAワクチン実験系(哺乳動物細胞発現)を確立した。大腸菌発現系の実験では、これまで大腸菌では分泌発現しない(或いは極めて微量)と報告されていたCTBやLTB分子(CTBと類似の機能をもつ毒素原性大腸菌由来の腸管毒素B鎖蛋白質)が5量体の形状で高発現される可能性を見出し、今後の分子構築の技術的基盤を確立したと考えている。更に、狂牛病に対する家畜用粘膜ワクチンを構築する一環として、LTB鎖とプリオン抗原との融合分子を構築し、その動物実験での免疫原性を確認した。また、日本住血吸虫症に対する家畜用ワクチンの融合分子構築にも成功しており、今後更に感染防御機能を解析する予定である。ヘテロ5量体CTB DNAワクチンの実験系では、モデル抗原としてマラリア伝搬阻止ワクチン候補抗原を用い、これまで構築した数種類のヘテロ型DNAワクチンを293細胞へ導入した結果、酵母発現系と同様、ヘテロ型の方がホモ型分子より高効率で分泌発現されていることが分かった。特に、三日熱、熱帯熱の抗原遺伝子をタンデムにCTBと融合させた分子は、ヘテロ型としてのみ分泌発現されることが確認された。これらのコンストラクトを遺伝子銃や筋肉内注射等の各種ルートで免疫した結果、ヘテロ型の有意性が示唆されたが、全体として抗体誘導能が低く、今後更に改良が必用と思われる。また、前年度から使用している酵母発現系では、三日熱、熱帯熱マラリアワクチン抗原とのヘテロ型融合分子の分泌発現に成功しており、今後その感染防御機能を解析する予定である。

这项研究的目的是为霍乱毒素B链（CTB）作为粘膜疫苗传输分子的功能建立技术基础。我们已经建立了一种用于构建异源CTB分子的技术（Harakuni等，Infect Immune 2005; 73：5654-65），今年我们进行了实验，以证明这种分子结构技术的高多功能性。也就是说，我们的目标是应用开发，不受融合的疫苗抗原类型或表达宿主的影响。为此，我们建立了（1）一个实验系统，该实验系统涉及大肠杆菌表达系统的异源剂形成效率，以及（2）异源于异源DNA疫苗（哺乳动物细胞表达）的实验系统。 In experiments with E. coli expression systems, we have discovered the possibility that CTB and LTB molecules (intestinal toxin B-chain proteins derived from toxinogenic E. coli, which have functions similar to those of CTB), which have previously been reported to be non-secreted (or extremely small amounts), will be highly expressed in pentameric form, and we believe that the technical foundation for future molecular construction has been 已确立的。此外，作为针对疯牛病的牲畜粘膜疫苗的建设的一部分，建造了LTB链和prion抗原之间的融合分子，确认其在动物实验中的免疫原性。此外，他们已经成功地构建了针对日本血吸虫病的牲畜疫苗的融合分子，并将在将来进一步分析感染保护功能。在异源量CTB DNA疫苗的实验系统中，将疟疾传播抑制疫苗的候选抗原用作模型抗原，并将几种类型的杂型DNA疫苗引入293个细胞中，结果，发现像酵母表达系统一样，造成型摩擦型和杂物更高效率更高。特别是，已经证实，串行中CTB的ctB和热带热的抗原基因融合了抗原基因的分子仅被分泌为异形。通过各种途径（例如基因枪和肌肉注射）对这些结构进行免疫接种表明异态的重要性，但总体抗体诱导能力较低，将来可能需要进一步改进。此外，自上一年以来已使用的酵母表达系统成功地分泌并表达了具有抗富富和恶性疟疾疫苗的异质型融合分子，将来将分析其感染保护功能。