コロナウイルスのイラスト。表面の突起はスパイクタンパク質です。従来のワクチンは、コロナウイルスのスパイクタンパク質のように特定の病原体の特定の部位を狙うが、新しいワクチンは病原体とは無関係に免疫系自体を活性化する方法を選んだ。ゲッティイメージバンク提供（1456843465）
風邪からコロナウイルス、細菌感染、さらにアレルギーなどの呼吸器に入ってくる脅威を一度に防ぐワクチンが動物実験で可能性が確認された。既存ワクチンとは異なり、特定の病原体を狙っていないため、新しい便や新種ウイルスにも対応できると期待される。
バリ・フルレンドラン米国スタンフォード大学医学部微生物学・免疫学科教授チームは鼻に振りかける方式で多様な呼吸器ウイルスや細菌、アレルゲン（アレルギー誘発物質）を防ぐワクチンを開発し、マウス実験で効果を確認し、研究結果を国際学術誌サイエンスに１９日（現地時間）発表した。
●病原体ごとに新たに設計すべきワクチンの限界
ワクチンは、毒性を排除した病原体を人体に注入すると、人体の免疫システムが病原体に対抗することができる抗体を体内に生成するように作用する。実際の病原体が人体を攻撃したり、人体が病原体に感染すると、あらかじめ作られた抗体が病原体と戦って勝ち抜く。
一部のワクチンは病原体の特定の部位を狙って設計されている。新型コロナウイルス感染症（コロナ19）ワクチンがウイルスが浸透経路として使用する「スパイクタンパク質」を標的とするのが代表的である。問題はウイルスが変異を起こすとワクチンが狙った標的が変わって効果が落ちるという点だ。毎年流行すると予想されるインフルエンザウイルスに合わせてワクチンを新たに接種されなければならず、コロナ19も変異が出るたびに新しいワクチンが開発されなければならない。
●鼻に振りかけるコロナ・インフルエンザを詰める「万能ワクチン」
研究チームは、ワクチンの限界を超えるために特定の病原体を狙わない方法を選んだ。代わりに、感染が起こったときに免疫細胞同士が送受信するシグナルをまねる物質をワクチンに入れた。
人の免疫反応は大きく適応免疫と先天免疫に分けられる。適応免疫は免疫細胞であるT細胞や抗体を作って特定の病原体を精密に狙い、一度記憶した病原体を長く記憶するのが特性だ。既存ワクチンは適応免疫を活用した。先天免疫は感染直後数分で機能し、病原体の種類を選ばずに攻撃する。先天免疫は範囲が広いが、通常数日で消えてしまうため、ワクチン開発で大きな注目を集めなかった。
研究チームは2023年スタンフォード大学研究陣が国際学術誌「ネイチャー免疫学」に発表した論文に注目した。論文によると、結核ワクチンを受けたラットの肺でT細胞がシグナル物質を分泌して先天免疫細胞を刺激すると、先天免疫が数ヶ月間活性状態を維持し、結核とは無関係のウイルスまで防いだ。研究チームは、このような過程を再現できれば、病原体の種類に関係なく動作する汎用ワクチンを作ることができると判断した。
研究チームはスタンフォード大学研究で確認された先天免疫活性化過程を人工的に再現したワクチンを開発した。先天免疫細胞表面の検出器を直接刺激する物質とT細胞を肺に引き込むための無害な卵タンパク質を混ぜてワクチンを作った。鼻に振りかけると、刺激物質が先に先天免疫細胞を起こし、卵タンパク質に反応したT細胞が肺に集まる。肺に集まったT細胞はシグナル物質を分泌し続け、先天免疫細胞の活性状態を維持し、活性化された先天免疫細胞は再びT細胞を刺激する。両方の免疫システムがお互いを活性化しながら、防御状態は長く続く。
研究チームは、ワクチンの性能を確認するためにラットの鼻にワクチンを一滴ずつ落とすように投与した。 １週間間隔で３回投与した後、様々な呼吸器病原体に曝露した。ワクチンを投与されていないラットはコロナウイルスに感染すると体重が大幅に減少し、肺にウイルスがいっぱいになり、かなり死んだ。ワクチンを投与されたラットは体重減少が少なく、肺におけるウイルス量が700分の1に減少し、全員生存した。保護効果は少なくとも3ヶ月以上持続した。
研究チームはコロナウイルスの他に病院感染を起こす代表細菌である黄色ブドウ球菌やアシネトバクター・バウマニ菌にもワクチンを試験した。どちらの試験でも約3ヶ月間保護効果が持続した。ワクチンを投与されたラットは、アレルギー性喘息を引き起こす家畜ダニタンパク質にさらされたときも、気道がきれいに維持された。ワクチンを投与されなかったラットはアレルギー反応を示し、気道に粘液で満たされたものとは対照的であった。
今回の研究は、病原体を狙うことなく先天免疫と適応免疫を同時に活性化し、多様な呼吸器感染を防ぐことができる可能性を示したという評価を受ける。フルレンドラン教授は「十分な投資が行われれば５～７年以内に実用化できる」とし「秋に鼻に一度振りかけ、コロナ１９とインフルエンザ、細菌性肺炎、アレルギーまで一度に防ぐワクチンが目標」と明らかにした。
#鼻に一度振りかけるコロナインフルエンザ肺炎みんな防ぐ動物実験書万能ワクチンの可能性を確認