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[Vc] 核酸ワクチンとは DNAワクチンとmRNAワクチン – ベクターワクチンとの違い – ID15040 [2020/09/10]※

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核酸ワクチン

核酸ワクチンとは、従来からのタンパク質性のワクチンでは無く、目的のタンパク質の設計図である遺伝子を使う。遺伝子としては、DNAとmRNAがあり、それぞ長所/短所がある。よく似たアプローチとして、ベクターワクチンという種類のものもある。これらは、それぞれ異なるモダリティである。

  • 核酸ワクチン
    タンパク質の設計図であるDNAやmRNAそのものを体内に注入して、細胞内に到達した時には、そのタンパク質を作らせ、その異物として認識されることで、免疫抗体が作られる
  • 核酸の保護剤
    核酸(DNAやmRNA)をLNP*1でナノパーティクルにすることで、目的の遺伝子を細胞内に導入し易くさせる。これはをDrug Delivery System (DDS)と言い、mRANの送達技術の進歩によりmRANを使用した医薬品開発が進展してきている。Precision NanoSystems Inc.mRNA-LNP技術については、下記、「関連記事」参照
  • 参考 : ベクターワクチン
    ウイルスの病原性を欠損させて、細胞への感染機能により、タンパク質をコードする遺伝子を細胞内に導入。日本では、阪大の仙台ウイルス・ベクター(下記参照)、世界では、AstroZenecaのAdenovirus Vector vaccine がある
  • ADE
    ワクチンの副作用として、ワクチン接種後の抗体依存性感染増強(Antibody Dependent Enhancement:ADE)は、症状を悪化させる副作用であり、ワクチン開発にとって重要な評価項目である 参考SOURCE:NIKKEI

導入された遺伝子は、コードされたタンパク質を産生する。このタンパク質が細胞外に分泌されて、免疫系が働けば、その結果としての抗体が産生される。核酸ワクチンでは、ベクターワクチンと比較して、液性免疫は起こるものの、細胞性免疫が期待できないことがメリットでありデメリットである。細胞性免疫があれば、より強固にワクチン効果を期待できる。反面、ベクターワクチンでの細胞性免疫が生じることは、何回も免疫をすることができないというデメリットでもある。

核酸には、DNAとmRNA

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医薬品としてDNA、mRNA、いずれも選ぶ事は可能です。

核酸ワクチンにも、DNAとmRNAがあります。DNAは、大元の設計図であって、これがmRNAに変換される幾つかのステップが必要です。RNAは、直接的に目的のタンパク質に変換されます。

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高分子ナノテクノロジーが切り拓く 核酸医薬デリバリー Drug Delivery System 31-1, 2016 – 核酸医薬とDDS – より

https://www.jstage.jst.go.jp/article/dds/31/1/31_44/_pdf
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DNAワクチンとRNAワクチンのメリット/デメリット

DNAワクチン

  • 文献4)
  • 分解を受けにくい
  • 一般的に組換え大腸菌により大量製造が容易
  • (タンパク質を作るには、いったんRNAに変換されなければならない)
  • 細胞のゲノムに組み込まれて(相同組換え)しまう危険性(癌原性のリスク)
  • 抗DNA抗体が産生されやすかったり、不要な免疫活動が起こる
[用語] episome と plasmid – ID19166

episome; エピソーム 染色体は、細胞の分裂と同時に複製される。episomeは、環状DNAであり、また、染色体でないにもかかわらず、細胞の分裂と同時に複製されるものと定義されます1)。 すなわち、狭義には、epi […]

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RNAワクチン

  • 文献1), 2), 3)
  • 分解を受けやすい
  • 一般的に大量製造が難しい
  • (直接的にタンパク質の変換に使われる)
  • 研究がこれまで進まなかったが、mRNAワクチンとして、moderna社が躍進している
  • 日本のRNAワクチンでは、仙台ウイルス(SeV)ベクターの開発が進んでいる3)
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編集履歴
2020/05/02 はりきり(Mr)
2020/05/08 追記 (作用機序、DNAワクチン開発状況)
2020/05/28 追記 (拡散には、DNAとmRNA)、訂正
2020/08/03 個別記事(DNAワクチン、RNAワクチン)のリンク追加
2020/08/06 修正 (混在していたベクターワクチンとDNAワクチンの説明を訂正)
2020/09/10 追記 (液性免疫と細胞性免疫について)

以上

参考文献

1)

RNA ワクチンの開発:感染症への応用 - 長谷川 護 (ディナベック)、バイオロジクスフォーラム 第9回学術集会

http://www.nihs.go.jp/cbtp/home/Biologics-forum/BF9/DrHasegawaM.pdf
2)

RNAワクチン
安全、効率的かつ汎用性に優れた新しいRNAワクチンの開発 –

http://inewsletter-king-skyfront.jp/jp/research_highlights/vol-11-research01/
3)

ベクターワクチン
センダイウイルスベクターを利用した ワクチン技術の開発

https://www.jstage.jst.go.jp/article/dds/22/6/22_6_636/_pdf
4)

アンジェス山田社長、新型コロナのDNAワクチンの開発状況を明らかに – 日経バイテク 2020

https://bio.nikkeibp.co.jp/atcl/news/p1/20/03/26/06735/
5)

DNAワクチン
来春にも新型コロナ感染予防DNAワクチン実用化へ 森下竜一氏 (大阪大学大学院医学系研究科 臨床遺伝子治療学寄附講座教授)に聞く 2020

https://iyakutsushinsha.com/2020/04/22/来春にも新型コロナ感染予防dnaワクチン実用化へ/
6)

遺伝子(DNA)ワクチンの作用機序を解明, 2008, 科学技術振興機構報 第473号

https://www.jst.go.jp/pr/info/info473/index.html
7)

1章 新型コロナワクチンに適したモダリティはあるのか?, 2020 – 日経バイオテク –

https://bio.nikkeibp.co.jp/atcl/report/16/082400016/072000119/
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