豚インターロイキン18を発現する豚丹毒菌は接種動物の免疫反応を増強する

• 担当機関: （独）農業・食品産業技術総合研究機構 動物衛生研究所
• 研究期間: 2012～2016
• 研究担当者: 小川洋介; 下地善弘; 宗田吉広; 江口正浩; 白岩和真
• 発行年度: 2012
• 要約: 豚インターロイキン18(IL-18)遺伝子を導入した豚丹毒菌は生理活性作用のある豚IL-18を発現し、その活性を保持したまま宿主体内へと運搬することができる。そのため、本菌はアジュバントとして、マウス及び豚の免疫反応を増強することが可能である。
• キーワード: 豚丹毒菌、ブタ、インターロイキン18、デリバリーベクター、アジュバント
• 背景・ねらい: 我々はこれまでに豚丹毒菌弱毒株を用いて、豚丹毒と豚マイコプラズマ肺炎に効果のある経口投与型二価ワクチンを開発している。その技術を応用して本研究では、ワクチン抗原遺伝子に代えて細胞内寄生菌の排除に重要となるインターフェロンγ(IFN-γ)の誘導因子である豚インターロイキン18(IL-18)遺伝子を豚丹毒菌に導入し、豚丹毒菌がサイトカインのデリバリーベクターとしても利用できるか、また、デリバリーされたサイトカインが宿主免疫反応を増強できるか(アジュバント効果を示すか)どうかを解析する。

成果の内容・特徴

1. 豚IL-18遺伝子を導入した豚丹毒菌弱毒株YS-1(YS-1/IL-18)及び弱毒生ワクチン株Koganei 65-0.15株(KO/IL-18)は、菌体破砕上清中だけでなく、培養上清中にも豚IL-18を発現する(表1)。
2. YS-1/IL-18株の培養上清をマウス脾細胞に添加すると、親株であるYS-1株の上清を添加した細胞に比べIFN-γを有意に誘導し(図1)、また、抗豚IL-18抗体の添加によりこのIFN-γの誘導が有意に抑えられることから、作製した豚丹毒菌が発現する豚IL-18は生理活性を有する。
3. YS-1/IL-18株をあらかじめマウス腹腔内に接種することで、接種7および14日目に採取した腹腔マクロファージのSalmonella Typhimuriumに対する貪食能が亢進する(図2)。
4. KO/IL-18株の豚への経口投与は、未接種対照群及び親株接種群と比較して、豚丹毒菌の主要な防御抗原であるSpaA抗原に対する血中IgM抗体を有意に上昇させる(図3)。
5. 以上より、豚丹毒菌は組込んだIL-18の活性を生体内で保持していることが考えられ、デリバリーベクターとして有用である。

成果の活用面・留意点

1. 免疫増強作用を示す本菌を市販ワクチンと併用したり、免疫原性の低い抗原に本菌をアジュバントとして混合投与したりすることでワクチン効果の増強が期待できる。

• 研究内容: http://www.naro.affrc.go.jp/project/results/laboratory/niah/2012/170c2_01_17.html
• カテゴリ: 豚