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HTLV-Iの感染拡大を防御する受動免疫ワクチン
琉球大学 大学院医学研究科 免疫学講座
教授 田中 勇悦
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従来技術とその問題点
ヒトT細胞白血病ウイルス(HTLV-I)は、母子間の垂直感染および性行為等による水平感染で伝染し、悪性の白血病である成人T細胞白血病(ATL)を誘発する原因となる。感染者の総数は世界で1,000〜2,000万人、日本全国で100万人と推定される。現在、ATLの効果的治療法もHTLV-I感染を予防するワクチンもない。
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悪性白血病ATLを発症
有効な治療法がない！感染予防ワクチンがない！ 発症予防法がない！
HTLV-I感染
現状
• ヒト化中和抗体投与による受動免疫• 能動ワクチン
感染防御ワクチン候補
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1981 ATLと関連するヒトレトロウイルス発見の報告
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Adult T cell leukemia/lymphoma (ATL)
CD4+T細胞の浸潤
予後不良
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年間ATL発症数 HTLV-Iキャリア数（推定）
〜１,０００人 〜１０８万人
全国のATL発症数とHTLV-I感染者数
ATLはHTLV-I感染が引き金となる悪性白血病で、発症した患者のほとんどが2年以内に亡くなる。
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現在の日本におけるHTLV-Iキャリア数は1０８万人過去からの推移1988-〜2007年
Fig. 4. Changes in the total number of carriers aged (0–99) in six districts of Japan over past twodecades. Carrier numbers (thousands) are indicated for 1988 (white bars) and 2006–2007 (black bars).For this analysis, Japan was divided into six districts, such that the Hokkaido and Tohoku districtswere combined, and the Niigata and Yamanashi Prefectures were included in the Kanto district.
Satake et al., Journal of Medical Virology 84:327–335 (2012)
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~5%のキャリアがATL、HAM発症
~95％のキャリアは無症候
無症候キャリア
60歳〜
HTLV-I感染から発症までの３つの“ない”
免疫を持たない胎児•子供
成人
垂直感染
水平感染
性交渉輸血臓器移植
母乳感染経胎盤感染産道感染
有効な治療法がない！
長期不顕性感染
感染予防ワクチンがない！ 発症予防法がない！
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HTLV-Iの感染と増殖
感染を予防する• HTLV-I検査 (確実性）• 感染遮断• ワクチン（能動、受動）
遺伝子に潜り込む
• 感染細胞は増殖する• 白血病化する
感染細胞を駆逐する•抗体療法*•化学療法•骨髄細胞移植療法•抗レトロウイルス療法•樹状細胞免疫療法
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新技術の特徴・従来技術との比較
我々は、HTLV-I感染を完全に阻止する単クロン抗体LAT-27を開発し、そのヒト型化に成功した。
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初のHTLV-I 中和単クロン抗体（ラット由来）
LAT-27： anti-gp46 191-196： Leu-Pro-His-Ser-Asn-Leu
1991 J. Immunology
初めての中和抗体、広範囲（全）の野生型HTLV-I株と反応エピトープの同定ペプチド免疫でウサギに中和抗体誘導
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Jones et at., Viruses. 2011 Jun;3(6):794-810
HTLV-I エンベロープgp46の１次構造と機能的領域
中和/ADCC Linear Epitopes(Tanaka et al.)
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Jurkat cells HTLV-I+cells
+
100x
HTLV-I感染中和能の評価：合胞体形成の阻止
Ab 合胞体形成完全阻止最小濃度
LAT-27 5 ug/mlHAM IgG pool 50 ug/ml
合胞体syncytium
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受動免疫ワクチン候補：ヒト化LAT-27 (hu-LAT-27)
WB: Anti-Human IgG (Fc) + Anti-Human Igk
Human Hc
Human Lc
hu-LAT-27 H
hu-LAT-27 L : Rat
: Human
Vec
tor
Hc
Lc Hc
+ Lc
Cell Pellet Sup (x10)
Hc
Lc Hc
+ Lc
Vec
tor
Hc
Lc Hc
+ Lc
Hc
Lc Hc
+ Lc
Humanized LAT-27
Human chimeric LAT-27
Humanized LAT-27
Human chimeric LAT-27
CHO-K1
Normal human IgG: 200 mg/ml
hu-LAT-27: 5.0 mg/ml
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新技術の特徴・従来技術との比較
動物実験でHTLV-I感染を阻止する効果を示した。
抗体を用いる受動免疫法は、HIV感染防
御にも応用されており、安全性は確立されている。
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受動免疫の効果
with LAT-27Ab
Serum LAT-27 (ug/ml)
LAT27-transfused
Serum LAT-27 (ug/ml)
O-1 16 O-1 32
O-2 32 O-2 16
O-3 16 O-3 32
O-4 32 O-4 32
O-5 32 O-5 32
O-6 16 O-6 64
O-7 64 O-7 32
O-8 16 O-8 64
O-9 32 O-9 32
O-10 64
O-11 16
LAT-27 : 25 mg i.p. on -d2 delivery
gp46 ELISA
MMC treated HTLV-I producing cell infection (i.p.)
d1
d8 (7dpi)
Evaluate infection (PCR)Neutralization activity: 5ug/ml
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母子移行性LAT-27による新生児のHTLV-I感染防御
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
1011 1 2 3 4 5 6 71 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Not detected
no Ab administered
passively immunized
Ab administered
Not detected
Tax
copi
es/ 1
04ce
lls
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Control human IgG1anti-CEA
hu-LAT-27
Tax expression (gated on CD4+ T cell)
ヒト化マウスにおけるLAT-27によるHTLV-I感染防御
#1 #2 #3
#4 #5 #6
Tax+
Tax+
Tax+
24h
Antibody i.v. 1mg/head
d14
Intra-splenic injection ofHuman PBMC with HTLV-I-producing ILT-M1
d0 FACS analysis of Tax expression on CD4+ T cells in spleen
NOG mouse
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ラットおよびヒト化マウスでの感染阻止
HTLV-I 中和/ADCC活性を持つLAT-27単クロン抗体は、直接投与でも母子移行でも動物におけるin vivo HTLV-I
感染を阻止する。
Humanized mice
hu-LAT-27 LAT-27
No HTLV-I transmission
Rat
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想定される用途HTLV-Iの感染拡大阻止ワクチンとしての応用
• 母子垂直感染対策：母乳が感染源となるので、人工乳や不活化母乳保育に切り替えることが推奨されているが、WHOの推奨と合わない。
• 臓器移植の際の感染阻止
• 大人間の水平感染阻止
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~5%のキャリアがATL、HAM発症
~95％のキャリアは無症候
無症候キャリア
60歳〜
LAT-27ワクチン抗体の利用
免疫を持たない胎児•子供
成人
垂直感染
水平感染
性交渉輸血臓器移植
母乳感染経胎盤感染産道感染
有効な治療法がない！
長期不顕性感染
日本は１００万人（沖縄には８〜９万人）
発症予防法がない！
hu-LAT-27hu-LAT-27
hu-LAT-27
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実用化に向けた課題
• 現在、抗体の量産が可能なところまで開発済み。しかし、霊長類を用いた動物実験での前臨床試験が未解決である。
• 今後、国立霊長類研究所と共同研究を行い、種々の条件における感染阻止効果を検証する。
• 実用化に向けて、抗体を大量生産•精製する技術を確立する必要もあり。
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10.38%
染色例：急性ATL患者血
CD
4
Tax (Lt-4)
リンパ球ゲート
高感度Taxフローサイトメトリーの駆使
カニクイザル
CD
4
Tax
HTLV-Iが感染したサルのT細胞のTax抗原発現の実例
高度感染性をもつHTLV-I産生細胞株ATL-040の培養調製と検体検査
混合後0時間 混合後12時間
HTLV-I感染•飼育繁殖•試料採取
霊長類研究センターにおける感染実験（進行中）
ATL-040細胞が産生するHTLV-I株の高度な感染性：（Jurkat細胞との混合で巨大な合胞体形成で目視される）
予想される結果
カニクイザルのHTLV-I感染実験
感染細胞
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企業への期待
• 未解決の霊長類での効果については、１〜３年の公的研究により検証できると考えている。
• 抗体の大量産生の技術や ヒトワクチン製造に興味を持つ、企業との共同研究を希望。
• 本事業の成功は、HTLV-I感染が深刻となっ
ている海外諸国への協力支援となると考えている。
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本技術に関する知的財産権
• 抗体の遺伝子配列を示すことになるので、現在の所、特許出願は行っていない。
