本研究は、新型コロナウイルス、季節性及び高病原性インフルエンザウイルス等による急性呼吸器感染症に対し、病原体侵入門戸である上気道に遮断免疫能を付与する、粉体型の経鼻ワクチン投与システムを開発することを目的とする。研究開発実施期間を通じ、カニクイザルの鼻粘膜にインフルエンザウイルスに対する中和能及び赤血球凝集抑制能を持つIgG及び分泌型IgA産生細胞を誘導する、粘膜付着型粉体ワクチン製剤とその噴射器具を開発し、攻撃曝露実験によってその感染阻止効果を検証する。
令和6年度は以下の研究開発を実施し成果を得た：
1) 蛍光標識ナノ粒子アジュバントを用い、培養細胞系で高い粘液ムチン層及び上皮細胞層透過性を示すナノ粒子構成の選択に成功した。
2) 抗原とアジュバントをマウス鼻腔に限定投与する方法を確立、抗原特異的メモリーT細胞が肺には多数出現するが、脾臓にはごく少数しか検出されないこと、即ち全身免疫を殆ど伴わずに呼吸器系を感作できることを見出した。この系で、インフルエンザウイルスヘマグルチニン（HA）抗原と適切なアジュバントを組合わせることにより、経鼻免疫で血清IgG抗体と呼吸器粘液中のIgA産生を誘導できるが、ウイルス中和抗体産生にはHA三量体を抗原とする必要があることを見出した。更に、我々のナノ粒子アジュバントは、HA三量体との組合せによる鼻腔限定投与で効率的に粘液IgA産生とウイルス中和抗体産生を誘導した。
3) 抗原とアジュバントを含む粉体製剤を調製し、粉体中のHA抗原を検出、定量する方法を確立した。
4) 上記粉体製剤を鼻粘膜呼吸部と咽頭扁桃に分布させる噴射デバイスとノズルを開発し、生体内での粉体分布をマンガン標識磁気共鳴画像法で確認した。
5) 粉体製剤のカニクイザルへの経鼻投与による抗原の鼻腔内分布と粘膜下吸収を、全身切片のオートラジオルミノグラフィーで解析する試みは、標識段階で不成功であったが、代わってサルの鼻粘膜及び咽頭の生検を実施し、組織学的及び免疫組織学的解析を行うことに成功した。
6) 粉体製剤をカニクイザルに経鼻投与したが、僅かにTリンパ球の感作が検出されたものの、強い抗体産生は誘導できなかった。粉体製剤の調製法を変更して経鼻投与し、血清及び鼻腔洗浄液中に抗体産生を誘導することに成功した。