万能インフルエンザワクチン用のナノ粒子

インフルエンザと戦うのは宝くじに当たるようなもので、運次第です。研究者は毎年、世界中の人口の10％が罹患し、毎年25万人から50万人の死者を出している病気の原因となる可能性のあるウイルス株を事前に判断する必要がある。

ウイルス株の選択が正しければ、毎年開発されるワクチンは人口の 50 ～ 60% に防御を与えることができます* 。しかし、どんな賭けでも起こることですが、私たちの決定が常に最も適切であるとは限りません。米国疾病管理予防センター* (CDC)のデータによると、昨年の冬、インフルエンザ ウイルスは科学界に勝利しました。なぜなら、感染リスクを 23% しか減らすことができなかったからです。

非常に急速に変化するウイルス

これらの理由から、万能インフルエンザ ワクチンの探索は医療における大きな課題の 1 つです。しかし、この感染症を引き起こすウイルスは急速に変異するという特徴があり、私たちの防御機能によって認識することが困難です。これらの変化により、インフルエンザに対する完全な免疫を与える単一のワクチンの存在も妨げられます。ウイルスの変異により、この感染症に対する単一のワクチンの開発が困難になっている

国立バイオテクノロジーセンターの研究者フアン・オルティン氏によると、インフルエンザは「常に変化するウイルスによって引き起こされる恒常的な病気」と定義できるという。 1918年、1957年、1968年、1977年のパンデミックだけを考慮すると、この大きな変動により、20世紀には4000万人から1億人が死亡した。

今日では、インフルエンザ ウイルスがオルトミクソウイルス科に属し、ヒトへの感染の場合は通常 A 型ウイルスが見つかることがわかっています。しかし、見つかった数十のウイルス株をどのように区別すればよいのでしょうか。研究者らは、ヘマグルチニン(HA) とノイラミニダーゼ (NA) として知られる表面の 2 つのタンパク質に基づいてインフルエンザ ウイルスを分類しました。現在までに、16 個の HA 糖タンパク質変異体と 9 個の NA 糖タンパク質変異体が同定されています。ヘマグルチニンとノイラミニダーゼのさまざまな組み合わせにより、私たちは毎年直面しなければならない非常に多様なインフルエンザウイルスが生じます。

インフルエンザ ウイルスの抗原の膨大な多様性を考慮すると、完全な防御をもたらすワクチンを実現できる日が来るのでしょうか?本日 *Nature Medicine* に掲載された新しい研究は、ナノテクノロジーの使用により、この可能性に私たちを近づけます。

米国国立アレルギー感染症研究所の科学者らは、ナノ粒子によってワクチンの免疫原性が向上したとの研究で、ウイルスの遺伝子変異を「回避」できる新しいワクチンを試験した。これを行うために、研究者らは、H1N1 ウイルスの赤血球凝集素の非可変部分を調べました。分子のこの領域は通常、タンパク質の他の領域よりも安定したままであるため、他の種類のワクチンよりも普遍的な保護を提供できる可能性があります。

ワクチンの免疫原性を改善するために、科学者らは、自律的に集合し、H1 タンパク質の安定したドメインを含むナノ粒子を使用することにしました。研究者らは研究に使用されたマウスとフェレットにワクチン接種した後、致死量のH5N1ウイルスを投与した。ナノ粒子をベースにした新しいワクチンは、2014年と2015年のワクチン接種キャンペーン中に使用された現行の不活化四価インフルエンザワクチンよりも高い有効性で動物の免疫化に成功した。

この研究のおかげで、研究者らは、開発されたワクチンが異型防御を与えることができることを確認しました。言い換えれば、単一のワクチンで、研究対象となった 2 つの動物種がインフルエンザ ウイルスのいくつかのサブタイプに対して免疫化され、これにより、望ましい万能インフルエンザ ワクチンに近づくことができる可能性があります。

これらの結果に加えて、今日 *Science* に掲載された別の研究でも、ウイルスの HA タンパク質の安定部分に基づいてワクチンを開発するという同じ戦略が使用されています。このアイデアは、このウイルスの特徴である急速な突然変異を回避しながら免疫を付与することに基づいています。この 2 番目のケースでは、ワクチンはマウスとサルをインフルエンザの攻撃から守るのに効果があるようです。これら 2 つの調査の結果は、暫定的な結論にもかかわらず、将来この感染症との闘いが偶然に依存することを防ぐ可能性があります。