日本京都大学开发老年痴呆症的鼻喷疫苗

京都大学iPS细胞研究所的井上治久教授、竹内启喜研究员及今村惠子等人的研究团队,与国立研究开发法人量子科学技术研究开发机构放射线医学综合研究所的樋口真人部长等人的研究团队合作,利用基因治疗用仙台病毒载体,制作了针对Tau病的关键分子Tau蛋白的鼻喷疫苗。另外,还利用分子成像技术,在Tau病模型小鼠身上调查了治疗效果。结果显示,使用抗tau的鼻喷疫苗后,Tau病模型小鼠大脑内的抗Tau抗体滴度升高,Tau蛋白积累减少,神经胶质炎症、脑萎缩和认知功能都得到改善。

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未来阿尔茨海默病和额颞叶痴呆症等老年痴呆症,今后会随着人口的超老龄化而持续增加,亟需采取相应的对策。大多数痴呆症的特征性病变是Tau蛋白聚集物的积累,因此统称为Tau病。很多研究都显示,在痴呆症发病前进行预防非常重要,研究团队此次研究了通过采用基因治疗技术的免疫疗法,来预防Tau病引起的痴呆症的疫苗。

1.背景

痴呆症中有一种是以Tau蛋白聚集物的积累为特征性病变的Tau病型痴呆症,比如阿尔茨海默病等。Tau病型痴呆症发病时脑内已经严重病变,因此需要开发预防方法。另外,年龄增长会提高罹患这些痴呆症的风险,预计今后随着老年人的增加,痴呆症的发病率会越来越高,因此对其进行控制已成为全社会的迫切课题。

要想预防大量人群发病,最有效的方法之一就是利用免疫机制(比如在感染症中攻击细菌和病毒的抗体等)的免疫疗法,即疫苗。关于以Tau病型痴呆症的关键分子Tau蛋白为靶标的疫苗开发,此前研究了注射Tau蛋白的方法和制作针对Tau蛋白的抗体的方法,但都需要多次注射,而且抗体价格也很昂贵。为此,研究团队决定利用基因治疗法开发世界上独一无二的鼻喷疫苗,这种疫苗无需注射,喷一次效果能持续一定的时间。

2.研究方法与成果

在此次的研究中,研究团队制作了通过设计使引起痴呆症的突变型Tau蛋白向细胞外分泌的基因治疗用仙台病毒载体,并利用Tau病模型小鼠调查了鼻喷疫苗的效果(下图)。使用鼻喷疫苗后,Tau病模型小鼠大脑中的抗Tau抗体滴度升高,Tau蛋白积累减少,神经胶质炎症得到改善。另外,还利用脑部MRI观察发现脑萎缩得到改善,利用PET(Positron Emission Tomography:正电子发射断层扫描)分子成像确认大脑炎症反应得到改善(下图),此外,行为测试显示认知功能障碍也得到改善。这些结果表明,抗tau的鼻喷疫苗能有效抑制Tau病模型小鼠的病症。(下图)

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图:抗tau的鼻喷疫苗抑制Tau蛋白积累

3.波及效果与未来展望

目前临床上获批的Tau病型痴呆症治疗药物只有控制神经传递的对症药物。本次研究验证了抗Tau的鼻喷疫苗的效果,如果能像此次这样确认疫苗疗法对认知障碍的效果,则有望对包括Tau病在内的痴呆症进行彻底治疗。

论文信息
题目:Nasal vaccine delivery attenuates brain pathology and cognitive impairment in tauopathy model mice
期刊:《NPJ Vaccines》
DOI:10.1038/s41541-020-0172-y

本文摘自JST编辑部

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