ライム病:新たなmRNAワクチンはマダニ媒介性疾患をどう予防するのか

A deer tick (Ixodes scapularis).
In laboratory settings, guinea pigs bitten 2-3 times by ticks are able to develop robust immunity against them.Image: Unsplash/ Erik Karits
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  • ライム病を含むマダニ媒介性疾患は北米と欧州で増加しており、米国では年間約40,000件の症例が報告されています。

  • 通常はマダニの宿主にならない動物のマダニ免疫に関する研究は、感染率全体の低下や免疫率の向上につながる手がかりとなる可能性があります。

  • また、免疫が種によってどのように異なるかを明らかにすることもできます。

概要

マダニに刺されたときの唾液を免疫系に認識させる、研究室段階の新たなmRNAワクチンは、マダニが人を吸血し、マダニ媒介性疾患をうつすのを防ぐ可能性があると、最近の研究で、私の同僚と私がフィクリグ研究室(イェール大学医学部)で明らかにしました。

マダニに繰り返し刺された動物の中には、やがてマダニの吸血に対する抵抗性を獲得するものがいます。マダニが吸血後すぐに離れる場合や、宿主がマダニを取り除くきっかけとなる皮膚の赤みを引き起こす場合があります。科学者たちは、こうしたマダニ免疫を、モルモット、ウサギ、牛など、通常はマダニの宿主とならない複数の動物で確認しています。

実験室では、マダニに2~3回刺されたモルモットは、強い免疫

を獲得できます。人間のマダニ免疫について正式な研究は行われていませんが、マダニに繰り返しさらされた人は、刺された後にかゆみを伴う皮膚

になることがあり、これはマダニ免疫と関係している可能性のある症状です。

私たちの研究室では、マダニに刺されずにマダニ免疫を誘導できるかどうかに関心を持ちました。そこで、細胞に19種類の選定タンパク質を認識させるmRNAワクチンを開発しました。このワクチンは19ISPと呼ばれ、シカマダニまたはクロアシマダニとしても知られるIxodes scapularisが、吸血時に皮膚に残す唾液に含まれるタンパク質を細胞に認識させます。コロナウイルス表面のスパイクのように侵入する病原体のタンパク質を標的にするのではなく、このワクチンはマダニの唾液に自然に含まれるタンパク質を標的にします。

19ISPを接種したモルモットは、刺された後に皮膚の赤みを生じました。これは免疫系が活性化し、感染と闘うために炎症細胞を刺された部位に集めたことを示しています。繰り返し刺されてマダニ免疫を獲得した他の動物と同様に、マダニはモルモットから吸血できず、すぐに離れました。ワクチンを接種したモルモットで、Borrelia burgdorferi(ライム病の原因菌)が陽性となった個体はいませんでした。一方、ワクチンを接種していないモルモットでは、ほぼ半数がBorrelia感染陽性でした。

重要性

ライム病を含むマダニ媒介性疾患は、北米と欧州で増加しており、年間の報告症例数は約40,000件に上ります。米国では、マダニは自然の中を歩く人だけでなく、農業従事者や屋外で過ごす人にも危険をもたらします。ライム病に加えて、マダニは複数の他の病原体も媒介し、重篤で命にかかわる可能性のある症状を引き起こすことがあります。

気候変動に伴いマダニの生息域が広がり、マダニ媒介性疾患のリスクにさらされる人や動物が増えています。Image: ジャクリーン・マティアス

19ISP mRNAワクチンの独自性は、従来のワクチンのように病気の原因となる病原体を直接標的にするのではなく、病原体を媒介するマダニへの抵抗性を促し、病原体の伝播そのものを防げる点にあります。また私たちの研究は、体にマダニの刺咬を素早く認識させて反応させるこのマダニを標的としたワクチン接種法で、感染を防ぐのに十分な可能性があることも示唆しています。

米国では年間約40,000件の症例が報告されています。Image: ベイエリア・ライム財団

まだ分かっていないこと

モルモットはマダニ免疫を獲得できましたが、私たちの研究では、マウスのような動物は獲得できないことが分かっています。マダニ免疫が宿主となる動物によってどのように異なるかをよりよく理解するため、ウサギなど他の動物でこのmRNAワクチンのモデルを検証する予定です。また、他のマダニ媒介性病原体に対するワクチンも開発し、免疫が異なるマダニ種にも有効かどうかを検証する計画です。

病原体を媒介する生物を標的とするmRNAワクチンを、他の媒介生物媒介性疾患にも応用できることを期待しています。ただし、病気を媒介する生物の吸血・摂食方法はそれぞれ異なります。たとえば、マダニに刺されることと蚊に刺されることは同じではありません。病原体を媒介する仕組みが異なる可能性があるため、ワクチンは媒介生物ごとに調整が必要になるかもしれません。

今後の展開

すでにライム病を患っている人や、マダニに繰り返しさらされている人を対象に、19ISPに含まれるタンパク質を認識する抗体ができているかを調べる研究を行う予定です。これによりマダニ免疫の仕組みがさらに明らかになり、将来的には人を対象にこれらのワクチンを検証する臨床試験につながる可能性があります。

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