経口ワクチン：口から粘膜免疫まで

Feb 13, 2024

ルイーザは、Drug Discovery News の科学副編集長です。 彼女はストーニー ブルック大学で分子および細胞薬理学の博士号を取得しており、NPR のサイエンス デスクに寄稿しています。

鋭い針の刺し傷に怯える人にとって、経口ワクチンは免疫獲得の代替手段となります。 経口ワクチンは、消化管などの体の粘膜表面を戦場として活用し、有害な病原体が血流に侵入して他の組織に大損害を与える前に中和します (1)。 粘膜免疫として知られるこのプロセスは、感染症との進行中の戦いにおいて経口ワクチンに明確な優位性を与えます。

粘膜免疫を誘発するには、経口ワクチンはまず胃の低い pH に耐えなければなりません。 例えば、経口ポリオウイルスワクチンには、胃酵素が破壊する可能性のある脂質エンベロープがないため、胃の酸性度と消化酵素に抵抗する弱毒化バージョンのポリオウイルスが含まれています(2)。 胃で生き残ると、ウイルスは主に小腸で複製します。

ウイルスは、小腸の内面を裏打ちする特殊な上皮細胞であるミクロフォールド細胞に付着することにより、小腸の保護細胞バリアを通過します(3)。 小腸内でウイルスは複製し、樹状細胞 (DC) を引き寄せます (4)。

適応免疫反応が起こり、レシピエントは将来のウイルス感染に備えます。 DC はウイルスを捕捉し、そのウイルスタンパク質を断片に分解して T 細胞に提示します (5)。 これに応答して、T 細胞はサイトカインを放出して B 細胞を刺激して形質細胞にし、ウイルス抗原に対する IgA 抗体の分泌を促します (6)。

IgA 抗体は、上皮細胞障壁を覆う保護粘膜層に組み込まれます。 活性のあるウイルスが宿主に感染すると、IgA 抗体が粘液中にウイルスを捕捉し、中和します (7)。 これにより、ウイルスが他の組織を攻撃することが防止され、病原体の複製と拡散が制限されます。

腸の筋肉の動きが、ウイルスで満たされた粘液の塊を消化管に導きます。 この物質は結腸で糞便に変化し、最終的に体外に排出されます (8)。

組織に侵入した病原体を主に標的とする全身免疫とは異なり、粘膜免疫は、消化器系、呼吸器系、泌尿生殖器系など、最初に体内に侵入した粘膜表面で病原体を中和します(9)。 経口ワクチンは、多くの病原体の自然な感染経路を模倣し、侵入部位で免疫系が迅速に反応できるようにします (10)。

ルイーザは、Drug Discovery News の科学副編集長です。 彼女はストーニー ブルック大学で分子および細胞薬理学の博士号を取得しており、NPR のサイエンス デスクに寄稿しています。

2023年7・8月号