Development of nucleic acid vaccine for mucosal-application based on pharmaceutics and immunology -For Covid-19 prevention-

新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）のスパイクタンパク質全体をコードしたmRNAに加えて、スパイクタンパク質のうちサブユニット1またはヒトの細胞表面のAngiotensin-converting enzyme 2（ACE2）に結合するReceptor binding domain（RBD）をコードしたmRNAを作製した。また、より効果的な液性免疫の誘導のために細胞外分泌シグナルを結合させた分泌型スパイクタンパク質および分泌型RBDのmRNAを構築した。これらのmRNAを培養細胞に添加し、Western blot法を用いてタンパク質発現を評価したところ、目的の分子量の部分にSARS-CoV-2の抗原タンパク質のバンドが確認できた。さらに、検討したmRNAの中では分泌型RBDのmRNAが最もタンパク質発現効率が高かった。卵白アルブミン（OVA）をコードしたmRNAをmRNA微粒子DDSに搭載し、マウスの肺や鼻、眼へ複数回投与した。投与後のマウスから血液と脾臓を採取し、血清中のOVA特異的なIgG抗体の誘導とOVA刺激後の脾細胞からのINF-γの分泌を測定した。この結果、mRNA微粒子DDSの経肺投与でOVA特異的な液性免疫と細胞性免疫の強い誘導が確認できた。一方で、経鼻投与においては若干の細胞性免疫が誘導されたものの、液性免疫は検出されず、点眼投与では液性免疫と細胞性免疫の誘導効果はどちらも確認できなかった。また、予備的検討ではあるが、SARS-CoV-2の抗原をコードしたmRNAについては、OVAのmRNAを用いた場合と比較して免疫誘導効果が弱く、アジュバントの必要性が示唆された。

新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）のスパイクタンパク質全体をコードしたmRNAに加えて、スパイクタンパク質のうちサブユニット1またはヒトの細胞表面のAngiotensin-converting enzyme 2（ACE2）に結合するReceptor binding domain（RBD）をコードしたmRNAを作製した。また、より効果的な液性免疫の誘導のために細胞外分泌シグナルを結合させた分泌型スパイクタンパク質および分泌型RBDのmRNAを構築した。これらのmRNAを培養細胞に添加し、Western blot法を用いてタンパク質発現を評価したところ、目的の分子量の部分にSARS-CoV-2の抗原タンパク質のバンドが確認できた。さらに、検討したmRNAの中では分泌型RBDのmRNAが最もタンパク質発現効率が高かった。卵白アルブミン（OVA）をコードしたmRNAをmRNA微粒子DDSに搭載し、マウスの肺や鼻、眼へ複数回投与した。投与後のマウスから血液と脾臓を採取し、血清中のOVA特異的なIgG抗体の誘導とOVA刺激後の脾細胞からのINF-γの分泌を測定した。この結果、mRNA微粒子DDSの経肺投与でOVA特異的な液性免疫と細胞性免疫の強い誘導が確認できた。一方で、経鼻投与においては若干の細胞性免疫が誘導されたものの、液性免疫は検出されず、点眼投与では液性免疫と細胞性免疫の誘導効果はどちらも確認できなかった。また、予備的検討ではあるが、SARS-CoV-2の抗原をコードしたmRNAについては、OVAのmRNAを用いた場合と比較して免疫誘導効果が弱く、アジュバントの必要性が示唆された。