JP4828189B2 - 分泌型IgA及びIgG抗体誘導剤 - Google Patents
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Description
またそれに加えて最近、フラビウイルスの一種であるハンタウイルスによる感染症も大きく問題視される様になってきた。ところで、ハンタウイルスによる感染症が日本において注目されたのは、1970年代半ばから、各地の医学系動物実験施設においてラットの取り扱い者の間に原因不明熱の患者が相次いで発生した時である。その当時は原因が不明であり、1984年まで発生が相次ぎ、合計127症例が報告され、そのうち1例の死亡例があった。
特に、毎年の発生件数が数多く報告されている中国、極東ロシア、韓国等においては、かかる感染症に対するワクチンの提供は急務であるといえる。
したがって、呼吸器粘膜上における分泌型IgA抗体の産生を誘導し、血清中でのIgG抗体応答が得られれば、効果的なハンタウイルスをはじめとするフラビウイルス感染症の予防となり得ることとなる。
これまで、そのようなワクチンに対するアジュバント作用を有する物質が種々提案されてきており、例えば、最近では、イノシン酸とシチジル酸とからなるポリヌクレオチドコポリマーであるPoly(I:C)にアジュバント作用があることが報告されている(非特許文献1)。
また、天然資源からのアジュバントとして、セラミック化ホッキ貝の粉末にアジュバント作用があることが報告されている(特許文献1)。
分泌型IgA及びIgG抗体は、外分泌液中の主要な免疫グロブリンであり、粘膜表面の感染防御に役立っている病原菌特異的IgA及びIgG抗体であって、唾液、鼻汁、腸、気管などの分泌液中、あるいは初乳中に多くみられ、また血清中にも存在する。したがって、本発明が提供するワクチンを投与することによりこのIgA及びIgG抗体の産生が効果的に誘導され、フラビウイルスによる感染を防御するものである。
事実、Poly(I:C)を含むTLRのリガンドである2本鎖RNAが、アジュバントとしてワクチンと共に投与された場合には、そのワクチン能を増強させるのではなく、二本鎖RNAであるPoly(I:C)自体が、種々の病原菌あるいはウイルス等の病原体の攻撃に対する防御免疫能を増強せしめ、特にウイルスまたは病原菌特異的IgA抗体及びIgG抗体を誘導させることによって病原体による感染を防御する。
また、本発明にいう不活化抗原とは、感染能を失わせた抗原をいい、完全ウイルス粒子であるビリオン、不完全ウイルス粒子、ビリオン構成粒子、その翻訳後修飾体、ビリオン非構成タンパク質、その翻訳後修飾体、感染防御抗原、中和反応のエピトープなどを挙げられることができる。不活化は、例えば、物理的(例えば、X線照射、熱、超音波)、化学的(ホルマリン、水銀、アルコール、塩素)などの操作により行うことができる。
合成二本鎖RNAとしてPoly(I:C)をアジュバントとして用いて、不活化抗原として不活化ウイルスまたはサブユニット抗原の中和抗体惹起能、ひいては抗病原体効果を確認した。
(材料)
マウス:BALB/cマウス(6週齢、雌性)
ウイルス:ハンタウイルス株(国立感染症研究所(東京)から入手した)。
ワクチン:ハンタウイルス株(国立感染症研究所);エーテル処理不活化ワクチン
アジュバント:ポジティブコントロールとしてCTB*[CTB(コレラ毒素Bサブユニット)、0.1%CT(コレラ毒素)を含む]、Poly(I:C)
6週齢のBALB/cマウス(日本SLC(株)、東京)各群5匹ずつ用いた。ハンタウイルス株ワクチン1μgを、それぞれのアジュバントとしてPoly(I:C)、0.1μg、1μg、3μg、10μgと共にマウスの鼻に5μLを接種し、その3週間後同量のワクチンを、アジュバントなし、もしくはアジュバント有りのものとして経鼻接種し、さらに2週間後に100pfuのハンタウイルスを片鼻に1.2μLずつ接種し感染を行った。
コントロールとしてPoly(I:C)10μgおよび1μgのみ、ワクチンのみ、処置なしの群をおいた。
感染3日後に、鼻腔洗浄液、血清を回収し、鼻腔洗浄液中のIgAおよび血清中のIgGをELISA法により、また、鼻腔洗浄液中のウイルス価を、MDCK細胞を用いたプラークアッセイで測定した。
なお、対照群として2.5μg、10μg、25μgのCTB*(CTB、0.1%CTを含む)を同様に25μLのPBSに溶解した溶液を脳内に接種した群をおいた。
(1)Poly(I:C)をアジュバントに用いた経鼻ハンタウイルスワクチンによる抗体誘導と感染防御について
Poly(I:C)の粘膜アジュバント能を評価した。6週間前に1μgのワクチンを0.1μg〜10μgに量を振ったPoly(I:C)と共に経鼻接種し、さらに2週間前に同量のワクチンを、ワクチンのみまたはアジュバントと共に経鼻接種した。経鼻粘膜でのIgA抗体応答と、血中IgG応答を表1にまとめた。
その結果、表1に示した結果からも判明するように、鼻腔粘膜にIgAの応答のためには、最低で0.1μgのPoly(I:C)を初回免疫時に使用すると応答が認められることが判明した。
2回の免疫ともに、Poly(I:C)を用いると、Poly(I:C)1μgの量で鼻腔洗浄液中に100ng/mL以上のIgAの分泌がみられ、初回のみの免疫の場合には3μgのPoly(I:C)添加で、100ng/mL以上の特異的IgA抗体の誘導が認められた。
血清中のIgGの産生も同時に検討したが、その産生は、IgAの分泌に相関するものであり、1μgのワクチンをPoly(I:C)と共に4週間間隔で2回免疫すると、1.6μg/mLの血中IgGが得られた。
これに対し、Poly(I:C)を併用して経鼻ワクチン接種を2回行った群では、完全にウイルス増殖が抑制されており、また、ワクチン単独で1μg以上を2回免疫した群、ならびに3μg以上のPoly(I:C)を初回免疫時のみ使用した群では、全くウイルス抑制効果は認められなかった。
これらの結果をまとめて表2に示した。
6週間前に1μgのワクチンとPoly(I:C)を10μg、3μgおよび1μg併用して経鼻接種し、2週間前にワクチンのみで追加免疫し、40LD50のハンタウイルス20μLを感染させ、肺炎の防御能を調べた。
ワクチンを接種しない群では、マウスは1週間以内に前例(5/5)が死亡し、ウイルス感染3日後の肺のウイルス価も106pfu以上であった。
これに対してワクチン接種群では、1μg以上のPoly(I:C)を併用接種することで、全マウスは生存していた。この結果を表3に示す。
(材料)
ワクチン:エーテル処理ハンタウイルスHAワクチン;ホルマリン不活化全ウイルス粒NCワクチン(Inactivated whole particle vaccine)
マウス:BALB/cマウス(6週齢、雌性)
(方法)
ハンタウイルスのホルマリン不活化全ウイルス粒子NCワクチン(Inactivated whole particle vaccine)0.1μgを、Poly(I:C)[100−1000bp:東レ]0.1μgと、併用経鼻ハンタウイルスワクチンのワクチン成分としてマウス:BALB/cマウス(6週齢、雌性)に投与し、3週間後に同じワクチンを2回目投与した。
その1週間後にマウスの鼻洗浄液と血清中の抗体応答を、それぞれ粘膜および全身の防御免疫の指標として測定した。
それらの結果を表4に示した。
しかも、ワクチンとPoly(I:C)とをそれぞれ0.1μgで用いたときであっても、spilit−product vaccineをCTB*と併用して安全なウイルス感染阻止が予測されるアジュバント活性の陽性対照群と同等の応答を示した。
さらにこれらの応答は、spilit−product vaccineをPoly(I:C)と共に用いた場合よりも高かった。
以上の事実から、spilit−product vaccineのみならず、他の形態のワクチンを使用した場合でも、Poly(I:C)併用経鼻ワクチンの有用性が確認された。
(材料)
ウイルス:ハンタウイルス
Poly(I:C):
サイズ(L):1〜300bp(Fluka)
サイズ(M):100〜1000bp(東レ)
サイズ(H):>3.3×106bp(Fluka)
Poly(A:U)
マウス:BALB/cマウス(6週齢、雌性)
(方法)
ハンタウイルスのspilit−product vaccine(0.4μg)を、種々の大きさのPoly(I:C)の0.1μgと、BALB/cマウス(6週齢、雌性)に経鼻投与し、3週間後に同じワクチンを2回目投与した。
その1週間後にマウスの鼻洗浄液と血清中のHAとNAに対する抗体応答を、それぞれ粘膜および全身の防御免疫の指標として測定した。
その結果を表7に示した。
1.材料
材料として、以下のものを使用した。
マウス:BALB/cマウス(6週齢、雌性)
ウイルス:ハンタウイルス株(国立感染症研究所(東京)から入手した)。
ワクチン:ハンタウイルス株(国立感染症研究所);エーテル処理不活化ワクチン
アジュバント:ポジティブコントロールとしてCTB*[CTB(コレラ毒素Bサブユニット)、0.1%CT(コレラ毒素)を含む]、セラミックス化ホッキ貝末粉末
6週齢のBalb/c雌性マウスを、各群5匹ずつ用いた。ワクチン3μgを、アジュバントとしてセラミック化ホッキ貝粉末10μgおよび100μgと共に、それぞれの鼻に5μLを接種し、3週後および5週後に、同量のワクチンを同様のアジュバントと共に経鼻接種し、さらに2週間後に100pfuのハンタウイルスを片鼻1.2μLずつ接種し、感染を行った。
アジュバントのポジティブコントロールとして、CTB*[CTB(コレラ毒素Bサブユニット)、0.1%CT(コレラ毒素)を含む]を1μg投与群、および3μgのワクチンのみの投与群、ならびに処置なしの群をおいた。
感染3日後に鼻腔洗浄液、血清を回収し、鼻腔洗浄液中のIgA抗体および血清中のIgG抗体を、ELISA法を用いて、また鼻腔洗浄液中のウイルス価を、MDCK細胞を用いたプラークアッセイ法で測定した。
同様に、経鼻免疫したマウスに40LD50の致死量のウイルスを20μL感染してその生存を観察した。
セラミック化ホッキ貝粉末の粘膜アジュバント能の評価は、6週間前に3μgのワクチンを、10μg〜100μgに量を振ったセラミックス化ホッキ貝粉末と共に経鼻接種し、更に2週間間隔で2回同量のワクチンを同様のアジュバントと共に経鼻接種した。経鼻粘膜でのIgA抗体応答と血中IgG抗体応答を検討することで行った。
セラミック化ホッキ貝粉末の用量依存的なアジュバント効果をみるために、セラミックス化ホッキ貝粉末の用量を10μgと100μgの2種類とし、そのアジュバント作用を検討した。その結果、セラミック化ホッキ貝粉末を10μg用いた場合に鼻腔粘膜にIgA抗体の応答が認められた。鼻腔粘膜に誘導されるIgA抗体の量は、セラミック化ホッキ貝粉末の用量に依存的であり、100μgに増量すると、そのアジュバント効果がより一層認められていた。
以上の結果から、セラミック化ホッキ貝粉末には強力なアジュバント効果があることが確認された。
これらの結果をまとめて表6に示した。
感染実験用マウスとして、新生マウス(suckling mouse)を用いた感染実験を行った。
経鼻投与により、新生マウスに抗原(ハンタウイルス)とアジュバントとしてPoly(I:C)を投与し、そのときの抗体価を測定した。
抗原1μg及びPoly(I:C) 10μgを、3週間間隔で2回接種を行い、その1週間後にマウスの鼻洗浄液と血清中の抗体応答を測定した。
そのときのマウス鼻洗浄液1mL中のIgA抗体価は200ng/mL程度であり、血清中のIgG抗体価は3〜4μg/mLであった。
また、抗原1μg及びPoly(I:C) 3μgを、3週間間隔で2回接種を行い、その1週間後にマウスの鼻洗浄液と血清中の抗体応答を測定したときのマウス鼻洗浄液1mL中のIgA抗体価は100ng/mL程度であり、血清中のIgG抗体価は2〜3μg/mLであった。
今日、ワクチンのアジュバントとして効果的なアジュバントが無い現状では、本発明は他の病原体の粘膜ワクチンへの応用しうるものであり、その医療上の貢献度は多大なものである。
Claims (1)
- ハンタウイルス由来の不活化抗原、およびアジュバントとしてPoly(I:C)或いはセラミック化ホッキ貝粉末からなる、呼吸器粘膜に投与することを特徴とする分泌型IgA及びIgG抗体誘導剤。
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