概要
日本電気株式会社ではAI等を用いて、T細胞およびB細胞(抗体)エピトープ予測技術、およびワクチン設計技術を独自開発した。本研究ではこれら技術を用いてインフルエンザウイルスに対するユニバーサルワクチン設計を課題に設定し、in silico解析から非臨床POCのためのデータ取得(検証実験)までを実施した。
in silico解析
データベースから100万を超えるインフルエンザウイルスのタンパク質配列データを取得し、in silico screeningを行った。その結果、T細胞エピトープについては広範な株に共通して保存される領域が存在する事が明らかとなり、これら保存領域を対象としたT細胞ワクチンの検討を進めた。
B細胞エピトープについても多数のエピトープ領域を同定した。さらに複数のHaemagglutinin (HA)種に対して免疫原性を持つよう、構造シミュレーション等を用いて交差性を高めた独自のHA抗原を設計した。
検証実験
Ｔ細胞ワクチン：予測したT細胞エピトープがT細胞を活性化できるかヒトPBMCを用いて免疫学的試験を実施した。人種やHLA型の異なる複数のPBMCサンプルにおいても、予測したエピトープがT細胞を活性化する事を確認し、これらがユニバーサルワクチンに有効である可能性を検証できた。
B細胞ワクチン：本試験はSCARDA支援ユニット石井班の協力を得て進めた。設計したＨＡをコードするmRNAワクチンをマウスに投与し、血清中の抗体価ならびに中和抗体価を測定した。抗体価については異なるHA型に対する抗体産生を一部観察する事ができたが、中和抗体価については十分な活性を確認するに至らなかった。本検証結果を踏まえ、HA抗原の再設計を行い、複数の新たな抗原を設計した
考察
T細胞ワクチンについてはユニバーサルワクチンが設計可能であると判断できた。T細胞ワクチンをベースにしたユニバーサル感染症ワクチンについて、臨床開発に進めるための検証プロセスをどう定義していくかの検討が今後重要であると考えられる。
B細胞ワクチンについては、今回抗原設計に注力して開発を進めたが、ユニバーサルワクチンに最適なワクチンモダリティおよび投与レジメンの検討については、本研究開発期間では着手する事ができなかった。ワクチンの中身（設計）と外側（モダリティ）の両方がユニバーサルワクチン開発に必要不可欠である。