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化学と生物 Vol. 52, No. 8, 2014
生 物 コ ー ナ ー
高病原性鳥インフルエンザに対する粘膜ワクチンの開発
家禽における高病原性鳥インフルエン ザ
高病原性鳥インフルエンザ（highly pathogenic avian influenza ; HPAI）
とは，家畜伝染病予防法において「国 際獣疫事務局（OIE）が作成した診断 基準によりHPAIウイルスと判定され たA型インフルエンザウイルスの感 染による家禽（鶏，あひる，うずら，
きじ，だちょう，ほろほろ鳥，七面鳥）
の疾病」と規定されている．臨床的に は，HPAIウイルスは感染鶏の全身の 臓器で爆発的に増殖し，しばしば症状 を示さずに数日のうちに感染鶏を死に 至らしめることが多い．同時に，HPAI ウイルスは感染鶏の鼻汁，痰，糞など に大量に排泄され，容易に周辺の鶏に 伝播する．
HPAIは従来まれな疾病であった．
しかし2003年以降，H5N1亜型HPAI ウイルスが中国から東南アジア，ヨー ロッパ，アフリカの家禽に広がり，家 禽産業に甚大な経済的被害を与えてい る．さらに，H5N1亜型ウイルスが家禽 からヒトへ伝播して高い死亡率を示す 事例が多発し，パンデミックの発生に つながる可能性があるとして注視され て い る．こ の た め，家 禽 に お け る HPAIの防疫は，家畜衛生および公衆 衛生にとって重要な課題である．
HPAIに対する防疫対応の基本は，
発生農場のすべての家禽の迅速な殺処 分である．国内での2010 〜 2011年の
発生の際には，9県24農場の185万羽の 鶏が防疫のために殺処分された．しか し，このような防疫対応は家畜衛生に かかわるさまざまな社会資本を必要と し，また，防疫措置にかかる経済的な 負担が甚大であることから，多くの発 展途上国では実行が難しい．そのため，
H5N1亜型ウイルスが常在化しHPAI が継続的に発生している中国，インド ネシア，ベトナム，エジプトでは，ワ クチンの大規模な予防接種が試みられ ている．
現行の鳥インフルエンザワクチンの問 題点
現在，広く用いられているAIワク チンは，不活化したAIウイルスにオイ ルアジュバントを添加した不活化ワク チンである．不活化AIワクチンを筋 肉内または皮下に接種すると，抗原で あるAIウイルス表面の赤血球凝集素
（hemagglutinin ; HA）に対する抗体 が血清中に産生され，AIウイルスの 感染による発症や斃死を防ぐとともに，
感染家禽の呼吸器および消化器からの AIウイルスの排泄量を減らすことが できる．しかし，現行の不活化AIワ クチンには大きな問題がある．
第一に，現行の不活化AIワクチン は血中抗体の産生を惹起するものの，
AIウイルスの侵入門戸である呼吸器 粘膜での抗体の産生を惹起しないため，
ウイルス感染そのものを阻止しない．
そのため，野外において現行の不活化 AIワクチンを使用した場合，HPAIウ イルスに感染したワクチン接種鶏は症 状を呈すことなく，呼吸器または消化 器からHPAIウイルスを排泄して感染 を広げる可能性がある．第二に，現行 の不活化AIワクチンは一羽ごとに筋 肉内または皮下に接種するため，多頭 羽への投与が難しい．実際，ワクチン の大規模な予防接種を行っている国々 では，HPAIの流行を抑えるために必 要とされる60 〜 80%の接種率を達成 できていない．
そこで，現在，摘発淘汰と平行して 用いることができるワクチンとして，
呼吸器粘膜での抗体産生を誘導するこ とでAIウイルスの感染そのものを阻 止し，かつ，多頭羽の家禽に省力的に 接種できる粘膜ワクチンの開発が求め られている．
鶏における粘膜免疫機構の特徴 家禽に使用する粘膜ワクチンの開発 のためには，AIウイルスの侵入門戸で ある呼吸器粘膜における免疫機構を理 解することが必要不可欠である．しか し，鳥類における粘膜免疫機構の研究 は，哺乳類におけるそれに比べてずいぶ ん立ち後れている．そこでわれわれは，
鶏の眼鼻部位の粘膜付随リンパ組織
（mucosa-associated lymphoid tissue ; MALT）の解剖学的特徴を調べた．
鶏の眼窩には2つの腺組織が存在し
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ており，内眼角寄りに位置するものを 副涙腺すなわちハーダー腺と呼ぶ．鶏 のハーダー腺は，眼球表面の保護や眼 瞼および瞬膜の潤滑のための分泌を行 う外分泌腺であるが，その間質には多 数の形質細胞が集積している（図1）
．
ハーダー腺のIgG含有細胞は間質の全 域，とりわけ中心部に分布する傾向に ある．これに対してIgA（図1a，矢印）およびIgM含有細胞は，間質の周縁に 散在して分布する傾向にある（1）
．
一方，鶏の鼻腔組織は，鼻腔，眼窩下洞（副 鼻腔）および鼻涙管ならびに外側鼻腺 などの腺組織から構成される（図2）
．
眼窩下洞は鼻腔の後位にあって，著し く広がる副鼻腔を構成しており，外鼻 孔からの吸気と広範囲で直接に接す る．そのため鶏の鼻腔組織は，吸気中 に含まれる微生物の侵入による感染症 を引き起こしやすい．これに抗するために鼻腔粘膜には鼻粘膜付随リンパ組 織（nasal-associated lymphoid tissue ; NALT）が発達し，鼻腔の大部分を 覆っている呼吸上皮および眼窩と鼻腔 を結ぶ鼻涙管の粘膜上皮の下には胚中 心を伴うリンパ球の集積がしばしば認 められる．これらのリンパ球の集積を 構成する細胞の多くは，T細胞マー カ ー で あ るCD8ま た はCD4に 陽 性 反応を示す細胞群であり，とりわけ CD4
＋細胞は胚中心の周縁に多く認め
られる．免疫グロブリンを含むB細胞 群も鼻腔および鼻涙管の粘膜上皮下に 認められるが，T細胞群に比してその 数は少ない．眼窩下洞の粘膜上皮下に は，CD8＋細胞が主に分布しており，免疫グロブリンを有するB細胞群はま れである．外側鼻腺の導管には，CD8
＋
細胞が広く分布して認められるととも に免疫グロブリン含有細胞も多く分布している（2）
．
このように，鶏の眼鼻部位の眼窩，
鼻腔，眼窩下洞，鼻涙管には，それぞ れMALTが発達していることが示さ れ，鶏ではワクチン抗原を点眼または 経鼻投与することで眼鼻部位のMALT を刺激し，呼吸器粘膜における免疫応 答を惹起できる可能性が示唆された．
図1■ニワトリハーダー腺におけるIgA含有細胞．FITC標識の間接蛍光抗体法 a：IgA含有細胞（矢印）は導管（D）の上皮下に認められる．Bar：50 μm．b：図1aの強 拡大写真．染色強度は，比較的弱いもの（矢印）から強いものまで存在する．Bar：20 μm．
図2■ニワトリ鼻部の横断面（左側のみを 示す）
2週齢白色レグホン種．HE染色．IOC : 眼 窩 下 洞（副 鼻 腔），NC：鼻 腔，NL：鼻 涙 管．
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鳥インフルエンザに対する粘膜ワクチ ンの開発
ヒトにおいては，不活化インフルエ ンザウイルス全粒子を経鼻接種するこ とによりNALTを刺激し，呼吸器粘 膜に抗体の産生を惹起し，防御免疫を 付与できることがよく知られている．
そこで，われわれは不活化AIウイルス 全粒子を鶏に点眼または経鼻接種する ことにより，呼吸器粘膜に抗体の産生 を惹起し，HPAIに対する防御免疫を 付与できるか否かを検討した（3）
．その
結果，103 HA単位の不活化AIウイル スを2回点眼接種したところ，およそ 70%の鶏において血清抗体の産生が見 られ，その血清抗体価（赤血球凝集阻 止力価）はおよそ10倍であった．こ れらの鶏を100 LD50のHPAIウイルス で攻撃したところ，およそ70%の鶏が 生残した．一方で，同量の不活化AIウ イルスを2回経鼻接種しても血清抗体 の産生は見られず，HPAIウイルスの 攻撃に対してすべての鶏が斃死した．次に，われわれは不活化AIウイル スを増量することにより，点眼ワクチ ンによる防御効果を高めることを試み た．その結果，104 HA単位の不活化
AIウイルスを2回点眼接種したところ，
およそ90%の鶏において血清抗体の 産生が見られ，その血清抗体価はおよ そ80倍に上昇した．また，ワクチン 接種鶏の咽喉頭スワブ中にはウイルス 特異的IgGが検出された．これらの鶏 をHPAIウイルスで攻撃したところ，
およそ90%の鶏が生残した．
さらに，われわれは哺乳類において 有効な粘膜アジュバントであるCpG オリゴデオキシヌクレオチドまたはコ レラトキシンを添加することにより，
点眼ワクチンの免疫誘導能を高めるこ とを試みた．しかし，これらの粘膜ア ジュバントは鶏において顕著な効果を 示さなかった．
これらの結果から，鶏において呼吸 器 粘 膜 で の 抗 体 の 産 生 を 惹 起 し，
HPAIに対する防御免疫を付与するた めには，哺乳類とは異なり，不活化 AIウイルス全粒子の点眼接種が有効 であることが示された．また，哺乳類 で粘膜ワクチンに用いられるアジュバ ントは，鶏では効果が期待できないこ とも明らかにされた．このため，鶏で 使用する粘膜ワクチンの開発には，鶏 の粘膜免疫機構の構造と機能を理解す ることが重要であることが改めて確認 された．
おわりに
2003年以降世界的に広がったアジ ア型H5N1亜型HPAIウイルスは，そ の後10年を経た現在，一部地域では 常在化してしまっている．このような 状況を打開するためには，これまでに ない新しい技術に基づく防疫対策の再 構築が必要である．このため，われわ れは鶏の眼鼻部位のMALTの特徴に ついてさらに詳細に調べ，その知見を 基に，より防御効果が高く，かつ，噴 霧やスプレーなどにより省力的に接種 できる実用的な粘膜ワクチンの開発を 進めている．
1） K. Ohshima & K. Hiramatsu : , 34, 129 （2002）.
2） K. Ohshima & K. Hiramatsu : , 15, 713 （2000）.
3） H. Hikono :
, 151, 83 （2013）.
（彦野弘一*1
，平松浩二*
2，白井千亜
希*2，
原田裕太*2，
西藤岳彦*1，*
1農 業・食品産業技術総合研究機構動物 衛生研究所インフルエンザ・プリオ ン病研究センター，*2信州大学農学 部食料生産科学科動物生体機構学研 究室）552 化学と生物 Vol. 52, No. 8, 2014
552 プロフィル
彦野 弘一（Hirokazu HIKONO）
＜略歴＞1992年東京農工大学農学部獣医 学科卒業／同年農林水産省家畜衛生試験場
（現 農業・食品産業技術総合研究機構動物 衛生研究所）入所／2003年東京大学より獣 医学博士号取得／同年米国Trudeau研究所 訪問研究員／2006年農研機構動物衛生研究 所次世代製剤開発チーム主任研究員／2014 年同研究所インフルエンザ・プリオン病研 究センター領域長補佐（上席研究員）＜研 究テーマと抱負＞鳥インフルエンザに対す るワクチンの研究を通して社会に貢献した い＜趣味＞映画を映画館で観ること 平松 浩二（Kohzy HIRAMATSU）
＜略歴＞1989年名古屋大学大学院農学研 究科博士課程後期修了／同年エーザイ株 式会社研究開発本部安全性研究部／1991 年信州大学助手農学部／1995 〜 1996年日 本学術振興会「中核拠点への派遣研究者」
（連 合 王 国Liverpool大 学 生 理 学 部 門）／
1999年信州大学助教授農学部／2006年同 大学准教授農学部／2009年同大学教授農 学部／2014年同大学学術研究院（農学系）
教授，現在に至る＜研究テーマと抱負＞研 究テーマ1．ニワトリにおけるGLP-1分泌 制御機構の解明，研究テーマ2．ニワトリ の眼鼻部位における局所免疫機構の解明．
研究におけるキーワードは，「食べる」で す．なぜ食べるのか，いかに食べるのか，
何を食べるのか…＜趣味＞愛犬たち（チワ ワ，Mダックス）と遊ぶこと，映画鑑賞
（ルキノ・ヴィスコンティ監督作品のファ ンです）
白井千亜希（Chiaki SHIRAI）
＜略歴＞信州大学農学部食料生産科学科動 物生体機構学研究室所属
原田 裕太（Yuta HARADA）
＜略歴＞現在，信州大学大学院農学研究科 食料生産科学専攻動物生体機構学研究室所 属
西藤 岳彦（Takehiko SAITO）
＜略歴＞1985年北海道大学獣医学部獣医 学科卒業／1987年同大学大学院獣医学研究 科修士課程修了／同年日本ロシュ研究所毒 性病理部／1991年7月同退社／同年8月米 国テネシー州St. Jude Childrenʼs Research Hospital研究員／1994年4月神戸大学農学 部応用動物学科助手／同年6月北海道大学 獣医学研究科より獣医学博士号取得／1997 年国立感染症研究所／2005年動物衛生研 究所主任研究官／2009年同研究所人獣感 染症研究チーム上席研究員／2010年同研 究所人獣感染症研究チームチーム長（上席 研究員）／2011年同研究所ウイルス・疫学 研究領域領域長補佐（上席研究員）／2013 年同研究所インフルエンザ・プリオン病 研究センター領域長補佐（上席研究員）／
2014年同研究所インフルエンザ・プリオ ン病研究センターセンター長／2008年10 月より岐阜大学大学院連合獣医学研究科客 員教授＜研究テーマと抱負＞アジアの高病 原性鳥インフルエンザ制御を目指して，ウ イルスの生態，病原性解明，ワクチン開発 に取り組んでいます＜趣味＞TV鑑賞
