研究により、より安価で入手しやすいインフルエンザ菌b型ワクチンの潜在的な鍵が発見されました

2023 年 6 月 6 日

この記事は、Science X の編集プロセスとポリシーに従ってレビューされています。 編集者は、コンテンツの信頼性を確保しながら、次の属性を強調しました。

事実確認済み

査読済みの出版物

校正する

ハノーバー医科大学による

インフルエンザ菌 b 型 (Hib) は、幼児に髄膜炎や敗血症などの重篤な病気を引き起こす可能性があります。 MHH 臨床生化学研究所の研究者たちは、細菌の莢膜の経路を解読し、安価で安全な Hib ワクチンを製造するための基礎を作成しました。

インフルエンザ菌 b 型 (Hib) は人間の鼻腔に生息しています。 特に乳児や幼児において、上気道および下気道の感染症を引き起こします。 しかし、中耳炎、髄膜炎、敗血症などのさらに深刻な病気も Hib によって引き起こされる可能性があります。 細菌は、カプセルポリマーとも呼ばれる多くの糖鎖からなる殻で自分自身を取り囲んでいます。 カプセルポリマーにより、細菌は宿主の免疫システムから身を守り、人体の中で生き残ることができます。

Hib に対するワクチンは、カプセル内に糖ポリマーを含み、これらの抗原に対する免疫系を訓練するものが入手可能です。 しかし、その製造は複雑で高価です。 これは、抗原を感染性細菌培養物から直接取得する必要があり、適切なレベルの安全性を備えた実験室が必要であるためです。

ハノーバー医科大学臨床生化学研究所（MHH）のティム・フィービッヒ博士率いるチームは、カプセルポリマーの形成経路を完全に解読することに初めて成功し、ワクチン抗原を生成する可能性を生み出した。病原体を使用せず、酵素合成により安価かつ安全に製造できます。 彼らの結果は、雑誌 Nature Chemical Biology に掲載されました。

「生合成経路の解明により、バイオリアクター内で危険な細菌を増殖させることなく、標準的な研究室で広く入手可能で安価な前駆体から Hib ワクチン抗原をよりエレガントに生産することが可能になります」と、微生物糖生化学作業グループの責任者であるフィービッグ博士は述べています。そしてワクチン開発。

1990年代にドイツに導入されたHibワクチンは高い有効性を示したにもかかわらず、ワクチン未接種社会では依然としてこの細菌が1歳未満の小児における細菌性髄膜炎の主な原因となっている。 新しく発見された合成経路の単純さのおかげで、ワクチンの世界中での配布が改善される可能性があります。

しかし、研究チームは生産経路自体を解明しただけでなく、このプロセスを制御する酵素についても説明しました。 「我々は今回、細菌がどのようにしてポリマーカプセルを構築するのか、またそのためのツールとしてどの酵素を使用するのかを初めて包括的に理解しました」とフィービッヒ博士は言う。 この酵素工場は安全な条件下で試験管内で再現できるようになりました。 最も重要な酵素はいわゆるカプセルポリメラーゼで、実際の多糖カプセル、つまりワクチンの抗原を生成します。

酵素は 4 つのサブユニットから構成されます。 そのうちの 3 つは、他の多くの細菌の表面ポリマーに発生し、病原体の病原性効果に寄与する化学構成要素を伝達します。 しかし、どの酵素がこれらの構成要素を伝達するのか、またこれらの酵素が三次元的にどのように見えるのかはまだわかっていませんでした。 しかし、これは抗菌剤の開発や、細菌が私たちの免疫システムを欺く方法や感染力を制御する新しい酵素の発見にとって非常に重要です。

研究者らは、他の細菌でも同じポリメラーゼ構造を特定することにも成功した。 これらには、腸内細菌の大腸菌、最も抗生物質耐性のあるアシネトバクター種、さらには汚染された食品に含まれるリステリア菌が含まれます。

「我々の発見は、例えば新しく発見された酵素をブロックして保護カプセルの形成を妨げる物質を開発することによって、これらの病原体や他の病原体に対するワクチンや薬の開発にも使用できる可能性がある」とフィービッヒ博士は言う。 抗生物質に対する耐性が増加していることを考慮すると、これは細菌との戦いにおける有望な選択肢です。 ただし、これを達成するにはさらなる研究が必要です。

詳しくは： Javier O. Cifuente et al、多酵素機械がインフルエンザ菌 b 型カプセルを重合させる、Nature Chemical Biology (2023)。 DOI: 10.1038/s41589-023-01324-3

雑誌情報:自然ケミカルバイオロジー

ハノーバー医科大学提供