脂質免疫に着目した新しい抗結核ワクチンの開発～モルモットからサル、そしてヒトへ～

开发一种新型抗结核疫苗，重点关注脂质免疫——从豚鼠到猴子再到人类——

• 批准号: 16J07288
• 负责人: 宮本 歩己
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J07288/
• 关键词: 結核ワクチン; アジュバント; GMM; リポソーム

結核は深刻なグローバルリスクであるのにもかかわらず、現行唯一のワクチンであるBCGの成人結核への効果は概ね不確定である。そのため、BCGに変わる新たな抗結核ワクチン開発は社会的急務である。そこで、新たなコンセプトのワクチン開発に向け、「脂質免疫」に着目した。結核菌の細胞壁脂質であるGMM（グルコースモノミコール酸）を候補脂質とし、GMMをアカゲザルに接種し、GMM特異的な免疫応答を誘導できることを見出した。そこで、GMMワクチンにより効果的な免疫応答の誘導を目指しアジュバントの検討を進めた。アジュバントとしてトレハロースジミコール酸TDMに着目し、これを共搭載したGMMリポソームをアカゲザルに接種するとGMM特異的T細胞応答が誘起できた。今年度は新たにアカゲザル3頭を用いて再現性を確認した。TDM 共搭載GMM リポソーム接種個体とコントロールとしてアジュバント非搭載のリポソームを接種した個体において、GMM特異的T細胞の誘導能を検証した結果、GMMリポソーム接種個体においては、GMM特異的T細胞応答は誘導できなかったのに対し、TDM共搭載GMMリポソーム 接種個体においては、GMM特異的T細胞が誘導された。以上のことから、TDM共搭載GMMリポソーム接種により、末梢血中のGMM特異的T細胞の誘導能があることが再現を持って確認された。また、脂質ワクチンとは別に、GMM高産生BCGを新たな抗結核ワクチン候補として検証を進めた。GMMの合成に担うAg85Aというミコール酸転移酵素の高発現株を考えている。Ag85Aの酵素は、分子メカニズムの解析が進んでいないため、Ag85Aの共結晶を解析することにより、GMM合成の分子メカニズムの検証を進めている。現在は、Ag85Aとglucoseの結晶構造が判明し、詳細な分子メカニズムが明らかになりつつある。

尽管结核病是一种严重的全球风险，但目前唯一的疫苗卡介苗（BCG）针对成人结核病的有效性在很大程度上仍不确定。因此，研制替代卡介苗的新型抗结核疫苗是社会迫切需要。因此，我们以“脂质免疫”为中心，开发疫苗的新概念。使用结核分枝杆菌细胞壁脂质 GMM（葡萄糖单菌酸）作为候选脂质，我们给恒河猴接种 GMM，发现有可能诱导 GMM 特异性免疫反应。因此，我们研究了佐剂，目的是诱导 GMM 疫苗产生有效的免疫反应。重点关注海藻糖二霉菌酸 TDM 作为佐剂，当恒河猴接种共载有海藻糖二霉菌酸 TDM 的 GMM 脂质体时，我们能够诱导 GMM 特异性 T 细胞反应。今年，我们使用三只新恒河猴证实了该方法的可重复性。验证了接种共载TDM的GMM脂质体的个体和接种不含佐剂的脂质体作为对照的个体诱导GMM特异性T细胞的能力，结果发现不能诱导GMM特异性T细胞应答相反，在接种了 TDM 共载 GMM 脂质体的个体中诱导了 GMM 特异性 T 细胞。由此，可重复地确认，TDM共负载GMM脂质体接种具有在外周血中诱导GMM特异性T细胞的能力。此外，除了脂质疫苗外，我们还对高GMM产量的卡介苗作为新的抗结核候选疫苗进行了验证。我们正在考虑一种高度表达分枝菌酸转移酶 Ag85A 的菌株，该酶负责 GMM 的合成。由于Ag85A酶的分子机制尚未分析，目前我们正在通过分析Ag85A共晶来验证GMM合成的分子机制。目前，Ag85A和葡萄糖的晶体结构已经确定，详细的分子机制也日渐清晰。