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ウイルスに対する経鼻ワクチン、上気道常在菌を死滅させると効果増強の可能性-東大

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2021年08月25日 AM11:00

感染阻止ワクチンとして有望な経鼻ワクチン、上気道常在菌の影響は?

東京大学医科学研究所は8月20日、マウスの上気道常在菌を抗生物質で死滅させるとインフルエンザウイルス感染後に誘導されるウイルス特異的な抗体応答が増加することを見出したと発表した。この研究は、同大大学院新領域創成科学研究科メディカル情報生命専攻の長井みなみ大学院生(修士課程2年)、森山美優大学院生(研究当時博士課程3年)、東京大学医科学研究所附属感染症国際研究センターウイルス学分野の一戸猛志准教授らの研究グループによるもの。研究成果は、「mBio」にオンライン公開されている。


画像はリリースより

経鼻インフルエンザワクチンに関するこれまでの研究から、経鼻ワクチンはウイルスの感染の場となる上気道粘膜にウイルス特異的なIgA抗体を誘導するため、ウイルスの感染そのものを阻止する有効なワクチンであることがわかっていた。しかしスプリットワクチンであるインフルエンザウイルスのHAワクチンだけを経鼻投与しても十分な抗体応答を誘導できないため、ワクチンにアジュバントを添加する必要があった。また腸内細菌がワクチン効果に与える影響は解明されてきた一方、上気道常在菌が経鼻ワクチンの効果に与える影響については不明だった。

死滅させた上気道常在菌がアジュバントとなりワクチン効果増強、マウスで確認

研究グループは、マウスの上気道常在菌を抗生物質で死滅させるとインフルエンザウイルス感染後に誘導されるウイルス特異的なIgGおよりIgA抗体応答が増加することを見出した。同様に上気道常在菌をリゾチームで破壊することにより、同時に経鼻投与したインフルエンザHAワクチンに対する抗体応答が増加することを確認した。

MyD88欠損マウスではこの効果が認められなかったことから、死滅した上気道常在菌由来の病原体関連分子パターン(pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)がアジュバントとして機能し、ウイルスやワクチン特異的な抗体応答を増加させていることがわかった。またマウスやヒトの鼻腔内に生息する常在菌数は口腔内の10分の1~100分の1と少ないことがわかり、スプリットワクチンだけを経鼻投与しても十分な抗体を誘導できない理由が上気道常在菌の数や質によるものであることが示唆された。

培養した口腔菌とワクチンを混合でインフルエンザや新型コロナの増殖抑制

そこで培養した口腔菌をワクチンと混合して経鼻投与すると、ワクチン接種群ではウイルスに対する抗体が誘導され、インフルエンザウイルスやSARS-CoV-2の増殖量が有意に抑制されていることを確認した。

前述の通り、経鼻インフルエンザワクチンはウイルスの感染の場となる上気道粘膜にウイルス特異的なIgA抗体を誘導するため、ウイルスの感染そのものを阻止することができる有効なワクチンであることが明らかになっている。このことから近い将来、日本でも経鼻投与型のインフルエンザワクチンが実用化する予定だ。今回の研究成果はこのような経鼻ワクチンの効果を高めるために必要な重要な知見であり、より少ない量のワクチンで最大限の効果を発揮する経鼻ワクチンの開発研究に役立つと期待される。また現在、世界中で問題となっている新型コロナウイルス()もインフルエンザウイルスと同様、呼吸器を標的としたウイルスであるため、研究グループは今後、SARS-CoV-2の感染そのものを阻止することができる有効な経鼻ワクチンを開発することを目指すとしている。

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