弱毒ワクチン

方法論

弱毒生ワクチンは、生きた病原微生物を実験室で減衰させたり弱めたりして、その重要な病原性を失わせたものを含む(フローチャート26.1参照)。 これは、外来宿主(組織培養、胚性卵、または生きた動物を何世代にもわたって連続的に継代することによって達成されます。) この長期の継代により、新しい宿主に1つ以上の突然変異が導入される。 変異した病原体は元の病原体とは大きく異なるため、元の宿主に病気を引き起こすことはできないが、効果的に免疫反応を誘導することができる。 弱毒生ウイルスワクチンは、病原性をほとんど、あるいは完全に失っているが、防御的な免疫反応を誘導することができる弱毒株から調製される。 これらはヒトの宿主の中で増殖し、一定期間にわたって継続的に抗原刺激を与えます。 ワクチン製造のためのウイルスの減衰には、いくつかの方法が用いられています

フローチャート26.1. 減衰型生ワクチン

生ワクチンは、宿主の中で複製されると保護免疫反応を刺激します。 宿主内で産生されたウイルスタンパク質は、感染細胞を取り巻く細胞外スペースに放出され、その後、体内を循環する抗原提示細胞(APC)であるスカベンジャー細胞によって獲得、内在化、消化されます。 このAPCには、マクロファージ、樹状細胞、B細胞などが含まれ、これらが連携して免疫反応を拡大させる。 APCは再循環して、MHCクラスII抗原に付着した処理済抗原の断片を細胞表面に表示する。 この処理された外来抗原ペプチドと宿主MHCクラスII抗原の複合体は、APCが(MHCペプチド複合体とともに)T-ヘルパーリンパ球の活性化の引き金を引く特異的シグナルの一部を形成している。 活性化シグナルの第二の部分はAPC自身から来る。APCはMHC抗原複合体とともに共刺激分子をその細胞表面に表示している。 この2つの分子は、それぞれのリガンドであるT細胞受容体複合体(TCR)およびT細胞表面に存在する共刺激受容体CD28/CTLA4との相互作用を通じて、T細胞の膨張と活性化を促進させる。 活性化されたT細胞は、免疫細胞の強力な活性化因子として作用する分子を分泌する。 また、宿主細胞内でウイルスタンパク質が生成されると、プロテアソーム分解により処理される。 これらの処理された細胞内タンパク質の小部分は、細胞質宿主細胞のMHCクラスIと結合し、細胞表面に表示される。 これらの複合体は、第二のT細胞であるキラー細胞や細胞傷害性細胞によって認識される。 この認識は、APCによる他の刺激やサイトカインで刺激されたT細胞の産生とともに、感染細胞を破壊する能力を持つ成熟細胞傷害性T細胞(CTL)の発達に関与している。 ほとんどの場合、生感染は生涯免疫を誘導する。 記憶細胞の分化には、サイトカインが基本的な役割を果たすという証拠が得られている。 ヘルパーT(Th)細胞によって制御されるB細胞免疫は、秩序ある細胞発生のカスケードによって進行し、抗原特異的記憶B細胞の産生に至ります。 活性化された抗原提示細胞上のペプチドMHCクラスII複合体の認識は、効果的なTH細胞の選択、クローン拡大、エフェクターTH細胞の機能発現に不可欠である。 そして、エフェクターとなるTh細胞-B細胞間の相互作用により、短命の形質細胞(PC)あるいは胚中心(GC)の発生が促進される。 これらのGCは拡大、多様化し、抗原特異的B細胞の高親和性変異体を選択し、長寿命の記憶B細胞コンパートメントに入る。 抗原の再チャレンジにより、記憶B細胞は急速に拡大し、記憶TH細胞の同調のもとにPCに分化する。 996>

他の動物の関連ウイルスを使用すること。

非天然経路による病原性または部分的に弱毒化されたウイルスの投与。 非自然的な経路で投与すると、ウイルスの毒性はしばしば低下する。 この原理は、腸溶性コーティングされた生きたアデノウイルス4型、7型、および21型を用いた成人呼吸困難症候群に対する軍の新兵の免疫化で使用されている。 しばしば、生物(またはウイルス)の減弱形態は、培養液または細胞における活性生物の連続継代または培養によって得られる。 このような場合、減弱の分子的根拠は不明である。 人間や動物に使用される主なワクチンは、すべてこの方法で得られたものである。 継代を繰り返した後、ウイルスは自然の宿主に投与される。 最初の継代は健康な動物または初代細胞培養で行われる。 黄熱病の17D型はマウスで継代し、さらにニワトリの胚で継代して開発された。 ポリオウイルスはサルの腎臓細胞で、麻疹はニワトリ胚の線維芽細胞で継代された。 現在ではヒトの二倍体細胞(WI-38やMRC-5など)が広く使われている。 病原体の減弱の基礎となる宿主域突然変異の分子的基盤は、現在ようやく理解されつつある。

特定のウイルスに対しては、生きた減弱ワクチンの作成が比較的容易である。 例えば、はしか、おたふくかぜ、水疱瘡のワクチンはこの方法で作られる。 一方、細菌に対しては、弱毒化した生ワクチンを作るのはより難しい。 バクテリアは何千もの遺伝子を持っているので、コントロールするのが非常に難しいのです。 しかし、バクテリアの生ワクチンを研究している科学者たちは、組換えDNA技術を使っていくつかの重要な遺伝子を取り除くことができるかもしれません。 この方法は、コレラの原因菌であるビブリオコレラに対するワクチンの製造に使われている。 しかし、このコレラ生ワクチンは米国では認可されていません。

温度感受性変異体の開発 この方法は、上記の方法と組み合わせて使用することができる。

弱毒生ワクチンは、免疫系が弱っているか損傷している個人には投与することができない。 効力を維持するために、弱毒生ワクチンは冷蔵と光からの保護を必要とします。

ウイルス感染に対する現在利用可能な弱毒生ワクチンの例としては、麻疹、おたふくかぜ、風疹(MMR)、牛痘、黄熱病、インフルエンザ(FluMist®)経鼻ワクチン)、経口ポリオワクチンなどが挙げられます。

今日では、規制当局が減弱の基礎についての理解を求める可能性が高いです。 したがって、ワクチン候補として使用する新しい弱毒型マイコバクテリアの開発には、病原体のゲノムに1つ以上の特定の変異を導入することが必要になると思われる。 そのような生ワクチンのいくつかの例は、すでに準備され、前臨床試験で評価されている

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