新規無針注入器によるDNA・蛋白質の皮内投与によるワクチン効果と遺伝子治療増強

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2022年度は、新規無針注射器Pyro-drive jet injector（PJI）を用いて、モデル抗原として鶏卵白アルブミン（OVA）の発現プラスミドDNA投与による抗腫瘍ワクチン効果の増強とその作用機序について検討を行った。① 抗腫瘍ワクチン効果：OVA反応性のT細胞受容体のトランスジェニックマウスOT-IおよびOT-IIマウス由来のそれぞれCD8+T細胞とCD4+T細胞を前日に移入したマウスに、OVAプラスミドpOVAをPJIおよび通常の有針注射器を用いて皮内投与を行い、1週間後所属リンパ節細胞を蛍光標識したMHCクラスI/IIのOVA peptideテトラマーと抗CD4/抗CD8抗体で染色しFACS解析した。その結果、有針注射器に比べPJIによる投与により、より強い抗原特異的CD8+T細胞の誘導と、IFN-gおよびIL-4産生、抗原再刺激による細胞増殖誘導がされた。さらに、抗原特異的細胞傷害性T細胞の誘導によるin vivoのKilling活性や、抗原特異的抗体産生も増強された。次に、OVA-E.G7腫瘍を用いて、有針注射器に比べPJIにより、より強いCD8+T細胞依存性の腫瘍増殖の抑制効果や、予防効果も見られた。ヒトに通常用いられる水酸化アルミニウムAlumでエマルジョンを作ったOVA蛋白質投与と比較しても、同等かより強い抗原特異的CD8+T細胞の誘導と抗腫瘍のワクチン効果が増強された。② 作用機序の解明：その作用機序として、GFP発現ベクターを用いて有針注射器およびPJIを用いて皮内投与し、皮膚局所でのFACS解析により、CD11c+樹状細胞に、GFPによるより強い蛍光強度が増強された。さらに、皮膚局所より細胞溶解液を調製し、ウエスタンブロット解析を行うと、PJIにより投与3日頃をピークに、皮膚局所でのOVAの蛋白質レベルでのより強い発現増強が見られた。