2021 APRIL
No. 619

第 67 巻 第 2 号（通巻 619 号）2021 年（令和 3 年）4 月

挨拶・巻頭言多種多様な「多様性」を考える.................................. 山 手 丈 至（ 2 ）レビュー
新規ワクチンデザイン―Bacterial Ghost について―.................................. 上 野 晃 聖（ 3 ）「結核診断―最近の細胞性免疫機序に基づく診断法―」.................................. 古 賀 早 織（ 8 ）おしらせ
訃報 .................................................（12）
編集後記 ..........................................（12）日生研たより

2（20）多種多様な「多様性」を考える
山手丈至「多様性」は、この地球の姿そのものとみなすことができます。生物のみならず社会の営みにおいても基本的な概念であると考えています。
20 数年前にカナダ国グエルフ大学オンタリオ獣医科大学に留学した際に、大学敷地内に保育所があることに驚きました。男女共同参画基本計画のもと、今や日本でも、大学や企業に保育所を設けることは普通になりつつありますが、子育てをしながら学び・働くことが日本ではまだまだであると感じています。マイノリティと称される LGBT（あるいは SOGI）の人々に対する意識も、現在は、国際社会においては当然の権利として確立されています。大学院で指導したインドネシアからの元留学生の誘いで、学会を兼ねてジャカルタ郊外にあるボゴール農科大学を数回訪問したことがあります。しばしば耳にした言葉が「Unity in diversity」です。私の好きな言葉です。インドネシアは世界最大のムスリム人口を有しますが、仏教、キリスト教など多宗教であり、かつ約 300 の民族が暮らしています。学生たちもそれぞれの宗教・民族色に合わせた生活をし、違和感なく社会が受け入れています。それはパンチャシ
ラのイデオロギーに基づいています。
「Unity」という言葉に限れば、今年の 1 月アメリカ第 46 代大統領に就任したジョー・バイデン氏はその式典での挨拶で unity（結束）を多用し、分断が進んだアメリ
カ社会が抱えるさまざまな課題に対して、国民がひとつになることで共に前に向かって歩む強い姿勢を示しています。また、閣僚の半分が女性であり、トランスジェンダーの人々の米軍入隊を禁じた措置を撤回しています。国を問わず老若男女、すべての人々が「息苦しくない生活を営むことのできる多様性のあるグローバル社会」が求められています。
そのような社会の構築とともに「Biodiversity」の視点も重要です。地球上の動物、植物、微生物な
どのいかなる生命体も、それぞれが相互に複雑に係わり合うことで生きているとの概念です。すなわち、人類もその一部であり、自分一人、ただ一種だけで生きていくことはできません。未だ終息をみないこの新型コロナウイルス感染症、それに対するワクチン接種により、遺伝学的な多型により感受性や免疫応答性の違いが生じ、ポストコロナ時代には、今とは異なる多種多彩な「生老病死」の世界が来るかもしれません。2010 年に発出された「愛知目標」の達成に向けて、あらゆる事業者が生物多様性に与える影響を最小限にとどめる方策を検討しています。これまでの学問領域である工学、農学、理学、文学、経済学などを基幹とし、それぞれの領域を横断的に包括し、深化させる「分野融合型」の学際的領域の研究が進み、特に、ここ数年は DX を含めたより多様性のある教育・研究が求められています。
SDGs17 の目標にある持続可能な社会の構築に向けては、グリーンエネルギーの開発、環境負荷の低減
や環境リスクの管理などが重要になります。すなわち、脱炭素社会を実現するための科学技術イノベー
ションを構築する土壌には「多様性」の意識が必須であり、分野融合型の新たな学際領域は、その醸成に寄与するものと信じています。
田舎育ちの私は、身近なところに多くの生き物が棲息し、野山を駆け回っていました。終戦後の社会情勢が未だ厳しい時代に育ちましたが、身なりや生活状態で人を判断してはいけないことを親から学びました。
「Nature」を重んじ、「多文化主義政策」を世界で初めて導入した多民族国家であるカナダでそれを体現しました。生物製剤は、人と動物の持続可能な共生社会に向けて、地球に優しい人類の産出物であり、その開発は、この「多様性」という概念に基づいた科学的な常套手段であると考えています。
（評議員）

67（2），2021

3（21）

レビュー

新規ワクチンデザイン―Bacterial Ghost について―
上野晃聖の遺伝子 E 2）から発現する 91 アミノ酸の宿主細胞
1．はじめに溶解酵素を用いてグラム陰性菌を溶菌させて作製す

現在、我が国では人体用、動物用ワクチンとしてる［14］。1991 年に Szostak らにより BG 作製技術

弱毒生ワクチン、不活化ワクチン、遺伝子組換え技が確立されて以降、その作製の容易さから様々なグ術を応用したワクチン、コンポーネントワクチン及

ラム陰性菌が各種動物に使われ（表 1）、様々な用

びトキソイドワクチンが用いられている。いずれの途が考案されている。

ワクチンも免疫原性を高めると、それに伴う副反応として発熱や局所反応も高まり、安全性がトレードオフされる傾向になっていることから、免疫原性及3．BG の作製方法

び安全性の双方がバランスよく、更に経済性の高いワクチンの開発が求められている。
本稿では免疫原性及び安全性の双方が高いワクチ

一般的に BG は次に示す 3 つの段階を経て作製される［6］。
①

温度感受性リプレッサーの支配下に置かれるよンの開発につながる可能性がある新しいプラット

う PhiX174 の遺伝子 E を組み込んだプラスミドをフォームとしての Bacterial Ghost（以下、BG と略

作製する。

す。
）について紹介したい。

②①で作製したプラスミドを用い、対象となるグ

ラム陰性菌を形質転換する。
③
2．BG とは培養温度を 42℃にあげ（温度シフト）、形質転換によって導入した E 遺伝子からリプレッサーを

Ghost（ゴースト）とは主に核、細胞質の中身が失外して、溶菌酵素を発現させ、対象菌を溶菌する。

われた細胞変性物を指し、幽霊細胞、形骸細胞を意
味する。なかでも BG とは細胞内成分を欠いたグラ

グラム陰性菌内部で PhiX174 の遺伝子 E から発ム陰性菌の菌体外皮 を指し、一般的には大腸菌を宿現した宿主細胞溶解酵素は、菌の内膜と外膜とを融主とする DNA バクテリオファージφX174（PhiX174）

合させ、細菌内部と外部を繫げるトンネルを形成す

1）

表1

BG 化及びその有効性が確認済みのグラム陰性菌［2］

細菌名

モデル動物

Actinobacillus pleuropneumoniae
Klebsiella pneumonia Kpn – 3

豚

Brucella suis

マウス

Pasteurella multocida
Mannheimia haemolytica

牛、マウス、ウサギ

Escherichia coli O78 : K80
Salmonella Enteritidis
Salmonella Gallinarum

鶏Salmonella Typhimurium
Helicobacter pylori
Escherichia coli O157 : H7 BG

マウス

Vibrio cholerae
Edwardsiella tarda

魚日生研たより4（22）る。トンネル形成後、細菌内部と外部の浸透圧差に免疫応答を誘導する可能性がある。これに対し、より、細菌の内容物が外部へ流出し、細菌は生命活

BG の不活化機序は 42℃の加温処理のみであり、こ動が停止、すなわち不活化され、BG となる（図 1）。 の温度条件による PAMPs や抗原タンパク質の立体
PhiX174 の 遺 伝 子 E を 42℃で 結 合 が 外 れ る リ プ

構造への影響は小さいと考えられる。それゆえ BG

レッサーの支配下に置くことで、新たなタンパク質

は、生体内で生菌と同等の自然免疫、獲得免疫を誘発現を誘導することなく、培養液の温度調整のみで導することが期待される。コンポーネントワクチン、

遺伝子 E を発現させることができるのがこの方法

ペプチドワクチンを含め従来の不活化抗原は、投与の利点である。

抗原量の節約、免疫増強の観点からアジュバントを添加することが少なからずあったが、BG はアジュ
バントを添加することなく高い免疫誘導能を示すこ

4．ワクチン抗原としての BGとが報告されている［9］。

抗原としてグラム陰性菌を含む従来の不活化ワク

4. 2．投与経路

チンに対し、BG 法により不活化したワクチンは①BG は菌の構造が自然に近い形で保たれているた

免疫誘導能、②投与経路の柔軟性、③タンパク質工め一般的な不活化抗原の投与とは異なり、経口・経学の応用性及び④ワクチン製造コストの 4 点で優位

鼻接種でも高い免疫誘導能を示すことが確認されて性を示す可能性が示されている。それらを以下に順いる［10］。現在最も多く使用されている不活化ワに述べる。

クチンの投与経路である筋肉内接種は、全身性の免4. 1．免疫誘導能

疫応答を誘導することで病原体の体内拡散を防いでBG はホルマリン等を用いた従来の不活化処理と排除を容易にし、病態の増悪化を抑制できるものの、は異なり、化学的処置を経ないことから抗原をより多くの病原体の初発感染部位である粘膜面への免疫

自然な形で提供でき、結果として高い免疫誘導能を誘導能が低いため、病原体の侵入・感染阻止能は低示す［9］。動物用ワクチンではもっぱら安価かつ強い。これに対し、一部の生ワクチンの投与経路であ力な不活化作用を持つホルマリンが広く不活化剤とる経口・経鼻接種は、全身性の免疫応答に加えて呼して用いられている。しかし、その不活化機序は、吸器・消化器粘膜面への免疫誘導能も高いことが知ホルマリンに含まれるホルムアルデヒドがタンパクられている［17］。しかし、2020 年現在、我が国で質のアミノ基に作用してメチレン架橋を形成するとは経口・経鼻接種が可能な動物用不活化ワクチンはいうものであるため［1］、架橋により自然免疫の誘上市されていない。これは、従来の不活化抗原では導に有効な病原体関連分子パターン（PAMPs 3））や十分な粘膜免疫が誘導されないこと、粘膜免疫を誘獲得免疫の誘導に有効な抗原タンパク質の立体構造導する経済的なアジュバントが上市されていないこが変化し、本来のタンパク質が持つ免疫誘導能を低と等が理由として考えられる。一方 BG は上で述べ下させるばかりか、新たな抗原が生じて意図しない

た通り、不活化抗原でありながら生菌と同等の自然遺伝子Eの発現により形成されたトンネル

遺伝子E

42℃

図1

BG 化のイメージ67（2），20215（23）

免疫系を惹起することが知られており、BG 化したにも短く、製剤からアジュバントを除ける可能性がActinobacillus pleuropneumoniae（APP）を噴霧接種あるだけでなく、凍結乾燥後の BG は常温での長期した豚は、APP 攻撃試験において臨床症状を示さ保存が可能でもあることから、総じて製造コストをなかった。気管支肺胞洗浄液中の抗 APP IgA、IgM

低く抑え得ると考えられている［8, 9］。

及び IgG 抗体価が非接種群と比較して有意に高い

4. 4. 1．抗原不活化に要する時間の短縮

値を示したことがその理由と推察されている［4］。

実験室スケールでは PhiX174 の遺伝子 E によっ

加えて、鶏を用いた試験では、Salmonella entericaて発現する溶菌酵素による不活化処理がうまく行っserovar Gallinarum（SG）の BG を経口投与した群ても、製造レベルでは全ての細菌が不活化されないは、SG 攻撃試験において非接種対照群と比較して可能性がある。生きた菌を残さないため、実製造で死亡率が低下し、病理学的にも腎臓及び脾臓の病変は追加処理が必要となる［9］。温度シフト処理で生スコアが低下する傾向を示したことが確認されてい残した菌が存在する場合でも、その後の凍結乾燥の

る［16］
。

過程で全て死滅することの報告もある。しかし、

4. 3．タンパク質工学の応用

GMP の観点から実製造においては凍結乾燥前の原

BG は任意の外来性抗原を発現させるプラット

液の時点で全ての細菌が完全に不活化されている必フォームとしてタンパク質工学的に優れている。近要があることから、追加処理として DNA アルキル

年、遺伝情報を持たない安全な抗原であるウイルス化剤、たとえばβ – プロピオラクトン（BPL）の添様粒子（VLP）に様々な外来性抗原を発現させ、外加等による細菌内の残存 DNA 分解処理が求められ

来性抗原を発現させるためのプラットフォームとしる。BPL の 添 加 に つ い て は、Langemann ら 及 びて VLP を利用する研究結果が報告されている。しHjelm らにより、溶菌酵素発現後、任意の 60 分のかし、VLP の “ウイルス様” という構造上の制約か間に 2 回 BPL（0.01％）を添加することで凍結乾燥

ら、20〜30 アミノ酸以上のペプチドの発現は困難

前に全ての細菌が不活化されることが確認されていとされる。そのため、外来性抗原として使用可能なる［5, 9］。実験室スケールではあるものの Hjelm

B 細胞エピトープは一次構造エピトープに限られた

らは抗原不活化に要した時間は追加処理を含めて 3ものになり、複雑な立体構造によって形成されるエ時間であったと報告しており［5］、製造スケールでピトープについては外来性抗原として用いることはも従来のホルマリンを用いた不活化処理より短い時出来ないと考えられている［11］。これに対し BG

間で全ての細菌を不活化できると推察される。また、は、VLP 同様、遺伝情報を持たない安全な抗原でBPL 処理を BG を抗原とした不活化ワクチンの製あることに加え、“グラム陰性菌そのもの” を不活造工程に加えたとしてもコスト増加はそれほどない化したものであるため、VLP では発現できない立と考えられる。尚、BPL には癌原性があるので取体構造エピトープを形成し得る 600 アミノ酸以上のり扱いには注意を要するが、水溶液中で速やかに加ポリペプチドを外来性抗原として発現できる［2］水分解されるため、ワクチン中には残留しないと考［15］。加えて、外来性抗原を特定のアンカー配列やえられる。BPL で不活化した豚サーコウイルス（2シグナル配列と融合発現させることで、内膜・ペリ型）感染症不活化ワクチン等の既承認ワクチンもあ

プラズム・外膜に局在化できる等、外来性抗原の発り、BPL の不活化目的での製剤使用は可能である。

現可能な場所が多い点も特徴的である。これらのこ

4. 4. 2．アジュバント不添加の利点とからも、BG はタンパク質工学を応用しやすい優上で述べた通り、BG を抗原とした不活化ワクチ

れたプラットフォームである［9］。

ンを製造する際はアジュバントの添加が不要となり

4. 4．ワクチン製造コスト

得 る。Jawale ら は、Salmonella Enteritidis（SE）の

BG を抗原として不活化ワクチンを製造する場合、BG と市販のアジュバント加 SE 不活化ワクチンを実製造で必要となる追加処理を踏まえても抗原不活

鶏の胸部筋肉内に接種した後に SE で攻撃したとこ化に要する製造ステップが温度シフトだけと時間的ろ、抗体応答、産卵率、鶏卵のサルモネラ汚染率及日生研たより

6（24）

び攻撃試験後の各臓器からの SE 分離数において、たが 2 群間に有意差を認めるほどではなかった。一

BG 接種鶏群は市販のアジュバント加不活化ワクチ

方、IFN – γについては BG 添加ワクチン接種群が

ン接種鶏群と同等の成績を示しただけでなく、市販有意に高い値を示した。本報告では IL – 2 と IFN –のアジュバント加不活化ワクチン接種鶏群で見られγの産生量になぜ違いが生じたかについて考察された沈鬱・食欲低下・接種部位の腫脹といった副反応ていないが、BG は Th1 細胞及び NK 細胞に IFN –を示さなかったことを報告している［7］。このことγの産生誘導作用を示す IL – 12 の産生量を有意には、BG をワクチン抗原として用いた場合、アジュ

高めることが報告されていることから［3］、IL – 12

バントを添加した場合に生じ得る副反応のリスクをの産生量増加が IL – 2 と IFN – γの測定結果の違い低減できる可能性を示している。食肉に供する場合に繫がった可能性があると推察する。以上の結果かのアジュバントの残留によって生じる問題も回避でら、BG はワクチンのアジュバントとして使用した

き、これらは BG の利点であると考えられる。

場合、液性と細胞性免疫の二つを誘導することが確

4. 4. 3．常温下での製品保存

認され、BG をアジュバントとした不活化混合ワク

BG や BG をプラットフォームとしたワクチンはチンの開発も可能であると考えられる。

凍結乾燥された状態では常温下でも安定とされるた
め、保存にかかるコストを抑えることができる可能性がある［9, 12］。現時点では BG の抗原性等につ

6．GMO

いて経時的な変化を追った報告は無いが、長期間にBG はその製法上、PhiX174 の遺伝子 E を組み込

渡る常温保存が可能となれば、保管や接種現場までんだプラスミドで対象となるグラム陰性菌を形質転の運搬が容易なワクチンとして現場に受け入れられ換する必要がある。自然界に存在しない遺伝子を菌やすいと考えられる。加えて、保存有効期間の長い内に移入するため BG は遺伝子改変生物（GMO）

ワクチンとすることも期待できる。

の範疇になる。BG の利用にあたってはカルタヘナ
法等の規制に従うことが求められる。PhiX174 の遺伝子 E を組み込んだプラスミドが BG と共に接種

5．アジュバントとしての BG

され、体内に取り込まれた際の安全性は十分に担保

BG は従来の不活化ワクチンに比べて免疫誘導能されているわけではない。DNA アルキル化剤であるが高く、接種後の副反応も少ないことから BG 自身

BPL を用いた追加不活化処理によるプラスミドををアジュバントとして使用することも検討もされて含めた細菌内の残存 DNA 分解処理が有効であろう。

おり、動物用医薬品領域ではニューカッスル病ウイルス（NDV）不活化抗原と SE の BG を用いた BGのアジュバント能評価試験が報告されている［13］。

7．所感

本報告では SE の BG をアジュバントとして添加しBG は溶菌という手法で菌を不活化し、自然感染

た群は、NDV に対する抗体応答能、防御能、ウイと同等の抗原暴露を行うことで特異性の高い免疫応

ルス排泄量の低減能の 3 点で市販の NDV オイルア

答を惹起し、感染を防御する。この考え方は有効性

ジュバントワクチン接種群と同等以上の成績を示し、 と安全性という点で極めて理にかなっており、応用
免疫持続能及び細胞性免疫誘導能の 2 点で市販の範囲も広く興味深かった。引き続き調査を進めてい

NDV オイルアジュバントワクチン接種群よりも有きたい。

意に高い成績を示すことが確認された［13］。細胞

1）bacterial envelope、細胞内膜、細胞壁と外膜からなる。

性免疫を増強するサイトカインである Th1 細胞で

2）

φ X174 ゲノムには 11 の遺伝子がコードされており、産生される IL – 2 及び、Th1 細胞及び NK 細胞で産生される IFN – γを測定した結果、IL – 2 については BG 添加ワクチン接種群が高値を示す傾向にあっアルファベット順に A から K の名前がつけられている。
3）

PAMPs は Toll – like – receptor（TLR）等 の パ タ ーン
認識受容体（PRRs）により認識され、自然免疫系を

67（2），2021
活性化する。

7（25）
carcinoma model. Oncol. Rep. 37 : 171 – 178.
9. Langemann, T., Koller, V. J., Muhammad, A., Kudela,P., Mayr, U. B. and Lubitz, W. 2010. The bacterial

引用文献

ghost platform system : Production and applications.

1. Brozman, M. 1978. Immunohistochemical analysis of

Bioeng. Bugs. 1 : 326 – 336.

for maldehyde – and tr ypsin – or pepsin – treatedmaterial. Acta Histochem. 63 : 251 – 260.
2. Hajam, I. A., Dar, P. A., Won, G. and Lee, J. H. 2017.
Bacterial ghosts as adjuvants : Mechanisms andpotential. Vet. Res. 48 : 1 – 13.

10. Mayr, U. B., Walcher, P., Azimpour, C., Riedmann, E.,
Haller, C. and Lubitz, W. 2005. Bacterial ghosts as
antigen deliver y vehicles. Adv. Drug Deliv. Rev.
57 : 1381 – 1391.
11. Pascual, E., Mata, C. P., Gómez – Blanco, J., Moreno,

3. Hajam, I. A., Dar, P. A., Appavoo, E., Kishore, S.,

N., Bárcena, J., Blanco, E., Rodríguez – Frandsen, A.,

Bhanuprakash, V. and Ganesh, K. 2015. Bacterial

Nieto, A., Carrascosa, J. L. and Castón, J. R. 2015.

ghosts of Escherichia coli drive efficient maturation

Structural Basis for the Development of Avian Virusof bovine monocyte – derived dendritic cells. PLoS

Capsids That Display Influenza Virus Proteins andOne. 10 : 1 – 15.

Induce Protective Immunity. J. Virol. 89 : 2563 – 2574.

4. Hensel, A., Huter, V., Katinger, A., Raza, P.,

12. Riedmann, E. M., Kyd, J. M., Cripps, A. W. and Lubitz,

Strnistschie, C., Roesler, U., Brand, E. and Lubitz, W.

W. 2007. Bacterial ghosts as adjuvant particles. Expert

2000. Intramuscular immunization with geneticallyRev. Vaccines. 6 : 241 – 253.

inactivated（ghosts）Actinobacillus pleuropneumoniae

13. Si, W., Yu, S., Liu, H., Wang, C., Chen, L., Wang, G.,

serotype 9 protects pigs against homologous aerosol

Wu, J. and Liu, S. 2017. A bacterial ghost improves thechallenge and prevents car rier stat e. Vaccine.

immunological efficacy of a Newcastle disease virus

18 : 2945 – 2955.

inactivated vaccine. Vet. Microbiol. 203 : 189 – 195.

5. Hjelm, A., Söderström, B., Vikström, D., Jong, W. S. P.,

14. Szostak, M. P., Hensel, A., Eko, F. O., Klein, R., Auer,

Luirink, J. and de Gier, J. W. 2015. Autotransporter –T., Mader, H., Haslberger, A., Bunka, S., Wanner, G.

based antigen display in bacterial ghosts. Appl.

and Lubitz, W. 1996. Bacterial ghosts : Non – living

Environ. Microbiol. 81 : 726 – 735.

candidate vaccines. J. Biotechnol. 44 : 161 – 170.

6. Jaleta, H., Mamo, B. and Disassa, H. 2015. Review on

15. Walcher, P., Cui, X., Arrow, J. A., Scobie, S., Molinia, F.

Bacterial Ghost and its Application. Int. J. Microbiol.

C., Cowan, P. E., Lubitz, W. and Duckworth, J. A.

Res. 6 : 200 – 210.

2008. Bacterial ghosts as a delivery system for zona

7. Jawale, C. V. and Lee, J. H. 2014. Comparative

pellucida – 2 fertility control vaccines for brushtail

evaluation of Salmonella Enteritidis ghost vaccines

p o s s u m s （ T r i c h o s u r u s v u l p e c u l a ）. Va c c i n e .

with a commercial vaccine for protection against

26 : 6832 – 6838.

internal egg contamination with Salmonella. Vaccine.
32 : 5925 – 5930.

16. Won, G., Chaudhari, A. A. and Lee, J. H. 2016.
Protective ef ficacy and immune responses by

8. Kraśko, J. A., Źilionyte, K., Darinskas, A., Strioga, M.,

homologous prime – booster immunizations of a novel

Jabceva, S. R., Zalutsky, I., Der evyanko, M.,

inactivated Salmonella Gallinarum vaccine candidate.

Kulchitsky, V., Lubitz, W., Kudela, P., Miseikyte –Clin. Exp. Vaccine Res. 5 : 148.

Kaubriene, E., Karaman, O., Didenko, H., Potebnya,

17. 國澤純、平田宗一郎及び清野宏．2016．経粘膜ワク

H., Chekhun, V. and Pašukoniene, V. 2017. Bacterial

チンデリバリー製剤の開発の現状と今後の展望．薬

ghosts as adjuvants in syngeneic tumour cell lysate –剤学．76 : 11 – 17．

based anticancer vaccination in a murine lung（研究員）

日生研たより

8（26）

レビュー

「結核診断―最近の細胞性免疫機序に基づく診断法―」
古賀早織
状がない状態を潜在性結核感染（LTBI）とよぶ。
1．結核とツベルクリン反応検査

LTBI では結核菌が体内で潜伏感染している状態で、結 核 は 結 核 菌 Mycobacterium tuberculosis（M.

臨床的に結核の症状がなくても、後に活動性結核感

tuberculosis）が原因となり、肺結核だけではなく、染へ転じる可能性がある。WHO では世界人口の約

リンパ行性や血行性にリンパ節結核、胸膜炎、気管4 分の 1 に結核菌が潜伏感染しているとし［5］、日支結核、脳結核、髄膜炎、関節結核、腎結核および本でも 2018 年の LTBI 患者の新規登録者数は 7, 414

腸結核などの全身に病巣形成を引き起こす全身性の人であった［3］。LTBI は喀痰塗抹検査や培養検査

感染症である。日本でも戦後まもない 1951 年では等の細菌検査およびレントゲン検査では結核を疑う「国民病」ともよばれ、結核罹患率（人口 10 万人対

所見は得られることはなく、その診断は免疫学的検

新たに結核と診断された人の数）698、死亡率（人査を用いなければならない。

口 10 万人対 1 年間に結核が原因で死亡した人の一般的な結核の免疫学的検査は、ツベルクリン反数）110.3 と非常に多くの人々が結核で苦しんでお応（ツ反）検査である。ツ反は皮膚の遅延型アレルり、当時は死亡原因の第一位であった［1］。1951

ギー反応を利用した検査で、結核菌培養ろ液から精年に「結核予防法」が制定された後、2018 年の罹製 し た 抗 原（PPD : Purified Protein Derivative）を患率は 12.3、死亡率は 1.8 まで低下したが［2, 3］、皮内投与し、48 時間後の接種部位の発赤等で判定

現在でも集団感染事例が散見され、日本における重する。ツ反検査は 1912 年に開発され、100 年以上

要な感染症であることに変わりはない。現在、結核にわたって世界中で利用されてきた［6］。日本にお、の化学療法は確立されており、イソニアジド（INH）

いても、平成 15 年までは小学校および中学校入学

リファンピシン（RFP）、ピラジナミド（PZA）、ス

時にツ反検査を行い、ツ反陰性者には BCG ワクチ

ト レ プト マイ シ ン（SM）または エ タ ンブ ト ール

ンを再接種していた［1］。しかしながら、結核に対（EB）の 4 剤を組み合わせて 6 カ月間投与する方法

するツ反検査にはいくつかの問題点が存在する。ツが主にとられている。しかしながら、長期にわたる

反検査で使用する PPD はヒト型結核菌、ウシ型結治療のため、薬の飲み忘れや途中で薬を飲まなく核菌および非結核性抗酸菌と共通するいくつかの抗なってしまう事による多剤耐性菌の発生が問題と原の混合物であるため、結核菌感染者の他に BCGなっている。そのため、世界保健機関（WHO）は接種者および非結核性抗酸菌感染者でも陽性反応を患者に薬を渡すのではなく、毎日来院してもらい、惹起し［7］、真の結核菌感染者を診断できない。ま

職 員 の 前 で 服 用 さ せ る 方 法、Directly observed

た、検査を行うにあたり、被検者は PPD 接種時とtreatment, short – course（DOTS）を 推 奨 し て い る

48 時間後の判定の 2 回、医療機関に訪問する必要［1, 2］。結核の予防法は BCG（Bacille de Calmette etがある。日本ではツ反検査判定基準を発赤長径がGuérin ）ワ ク チ ン の 接 種 で あ る。BCG は フ ラ ン

10 mm 以上の時に陽性としているが［2］、判定者

ス・パスツール研究所で継代されているウシ型結核の技術的な差による誤判定を防ぐには、訓練が必要

菌（Mycobacterium bovis）の弱毒株で、1921 年にヒと言われている。さらに、HIV 感染等により免疫がトへの投与が開始され、1924 年から世界に広まり、抑制されている被検者の場合には、ツ反が弱くなる

現代でも使用されている［4］。

。
事も報告されている［8］

結核菌に感染し、発症している状態のことを活動性結核感染と呼ぶのに対し、結核菌に感染しても症

67（2），2021

9（27）

2．‌イ
 ンターフェロン–γ遊離試験（IGRA : Interferon –しく承認されたキット（以降は第 4 世代 QFT と称

gamma release assay）

する）では、CD4＋T 細胞の他に CD8＋ 細胞障害性ツ反検査の問題点を改善する結核菌感染診断の新T 細胞の細胞性免疫応答を測定可能な別の抗原も使しい手法として、インターフェロン – γ遊離試験

用 さ れ て い る［8］。結 核 菌 特 異 的 CD8＋T 細 胞 の（IGRA）が 2000 年代後半から普及している。IGRA

IFN – γ産生は、HIV と重感染した活動性結核に認は細胞性免疫応答を利用した検査で、被検者の血液められており［15, 16］、HIV 感染者の LTBI 診断へと結核菌抗原を共培養し、血液中の T 細胞が産生の有用性が期待されている。

した結核菌に特異的なインターフェロン – γ（INF –γ）を測定する。結核菌感染者では体内に侵入した結核菌がマクロファージに貪食され、その抗原情報

3．ツ反検査と IGRA の比較

は T 細胞へ抗原提示・記憶される。IFN – γが T 細IGRA が普及し始めた当初、ツ反検査の持つ技術

胞から産生されるため、その反応を IGRA で測定し、的な問題点を解消する IGRA は新たな検査手法とし結核菌感染を診断する［9］。現在、日本で承認されて普及すると考えられていた。しかしながら、国際ているキットは主にクウォンティフェロン（QFT）

的には IGRA がツ反検査に代わる検査法とはならな

および T スポットと呼ばれる 2 種類であり、IFN – γ

かった。ここで、いくつかの文献をもとにツ反検査の測定法として、それぞれ ELISA および ELISPOTと IGRA について比較したい。

の技術が用いられている。2 つのキットでは結核菌

Haas らは、ツ反検査と IGRA の利点と欠点を表 1

特異抗原として 6 kDa early secretory antigenic targetのようにまとめた［17］。IGRA の大きな欠点は、（ESAT – 6）および ESAT – 6 – like protein esxB（CFP –検査材料のコストが高いこと、血液処理および免疫10）等が用いられている。ESAT – 6 および CFP – 10

学的検査を行える施設が必要なことである。日本では、す べ て の BCG 株 や、M. kansasii、M. szulgai

は BCG ワクチン接種を義務化しており、多くのおよび M. murinum を除くほとんどの非結核性抗酸

人々が BCG ワクチンを接種しているため、IGRA

菌には存在しないため、IGRA では BCG ワクチンにより結核感染と BCG ワクチン接種が区別できる接種の影響を受けずに結核菌感染を診断することが点は大変好ましい利点である。しかし、諸外国ではできる［10 – 14］。また、IGRA は血液を用いて行わ

BCG ワクチン接種は義務化されておらず、ワクチ

れるため、被検者は 1 回の採血のための来院で済む。

ン未接種の人が大多数なため、低コストで実施でき＋

従来の IGRA 診断キットでは、主に CD4 T 細胞のるツ反検査の方が実用的である。また、ツ反検査は

IFN – γ産生を測定していたが、2018 年に日本で新2 回診察を受けられる診療所があれば、多くの人を

表1

長所

ツベルクリン反応検査と IGRA の比較

ツベルクリン反応検査

IGRA

・試薬が低コスト

・診察が 1 回で済む

・現場で簡単に実施できる・判定が試験内で出せる・大人数を短時間で検査できる

・客観的な結果

・低リスク集団における最小の再テスト可変性・試験結果を電子データで作成可能
・BCG ワクチン接種者でより特異的

短所

・診察が 2 回必要

・試薬が高コスト

・判定者および判定者間で変動しやすい主観的な結果

・実験室へ検体の輸送が必要

・BCG ワクチン接種者の低特異性

・現場での設定がより困難（実験室での登録、採血、ラベル付け、検体の実験室への輸送）

・活動性結核と LTBI の区別がつかない
共通の課題

・活動性結核への短期的な進行を予測する能力が低い
・免疫抑制集団における感受性の低下
・過去の感染と新規または進行中の感染を区別できない日生研たより10（28）

短時間に診察できる利点がある［17］。
HIV 感染者の LTBI 診断の精度向上に関しては、

4．新たな診断法

前述した第 4 世代 QFT キットの登場に期待が寄せ

結核感染の新たな免疫学的診断法として C – Tb

られている。HIV 感染者の LTBI 診断において、従検 査 法（Statens Serum Institute、デ ン マ ーク）の来の IGRA 診断キットはツ反検査と同様に診断感度開発が進んでいる。ツ反検査に用いる抗原 PPD の＋が低くなるといわれており、特に CD4 T 細胞が代わりに ESAT – 6 および CFP – 10 を皮内に接種し、100 cell/mL 未満の患者で感度が低下する［18, 19］。

ツ反と同様に接種部位の発赤で判定する手法で、ツ第 4 世 代 QFT で は HIV 感 染 等 に よ る 免 疫 抑 制 で反検査と IGRA の特性を組み合わせた新世代の診断＋＋

CD4 T 細胞が減少しても、CD8 T 細胞で産生され法である。抗原として IGRA と同様に ESAT – 6 おる INF – γを測定し、結核菌に特異的な免疫応答をよび CFP – 10 を使用するため、BCG ワクチン接種測定できる。数は少ないが、すでに免疫抑制患者を者に反応せず、結核菌感染者のみを検出することが対象として第 4 世代 QFT を用いた研究が報告されできる。また、IGRA のように ELISA および ELISPOTている。ザンビアにおける活動性結核患者を対象に等の複雑な操作を行う必要がなく多数の検査を行う

した調査では、HIV 感染の有無にかかわらず、第 4ことができる［17］。

世代 QFT を用いた診断の感度に差は見られなかっこの診断法は 2008 年から治験が進められており、た（HIV 陽性で 85％、HIV 陰性で 80％）［20］。また、 すでに第Ⅱ相試験まで終了している。2012 年から結核の低流行国イタリアにおける活動性結核および2014 年にスペインで実施された第Ⅲ相試験では、LTBI の診断と HIV 感染の影響を調べた調査では、979 人の参加者が登録され C – Tb 検査法、ツ反およ

HIV 感 染 は 活 動 性 結 核 の 診 断 に 影 響 を 及 ぼ さ な

び QFT が比較された。C – Tb 検査法によって皮膚かったが、LTBI のスクリーニングにおいては、M.

に形成された結節は 5 mm もしくはそれ以上となり、tuberculosis への曝露時間が長いほど陽性者数が増

ツ反による反応と同等の大きさを示した。ツ反では＋えることが示唆された。この研究では CD4 T 細胞

BCG ワクチン接種による偽陽性が認められたが、数は、IFN – γ放出量に影響を与えなかった。しかC – Tb 接種法では BCG ワクチン接種による影響をしながら、フローサイトメトリーにおいて第 4 世代

受けることはなかった。QFT との比較では、5 歳以＋

QFT への CD8 T 細胞特異的な応答が HIV 感染者＋

上の 834 人のうち 785 人（94％）でその結果が一致と非感染者で同様であったのに対して、CD4 T 細した。また、抗原接種部位の反応では C – Tb 検査

胞への応答が HIV 感染者で低下が認められた。こ法とツ反にほとんど差はなかったが、血腫の割合がのことから、HIV 感染者では CD4＋T 細胞の応答障ツ反（2％）に比べて C – Tb 検査法（14％）の方が＋害があり、CD8 T 細胞による補完的な働きがあっ有意に高かった。興味深いことに、C – Tb 検査法でたものと考えられた［21］。インドネシアでは免疫血腫が認められた患者のほぼ全て（92％）が、C –不全の小児患者に対する診断を検討し、ツ反検査よTb 検査陰性の参加者であったことから、その発生

りも第 4 世代 QFT で陽性であった患者が有意に多機序については更なる研究が必要であろう［23］。

かった。免疫不全の状態では HIV 感染者と同様に最近の研究では、LTBI から活動性結核感染へ進＋CD4 T 細胞が減少しているためと考えられる［22］。 行するリスクを正確に予測するためのバイオマー
しかしながら、第 4 世代 QFT は国際的に使用されカーを特定する研究が進められており、複数の遺伝るようになってからの期間が短く、今回紹介した報子マーカーが報告されている［24 – 26］。まだ実用

告も最近公表され始めたデータのひとつにすぎない。

化されていないが、LTBI の患者の中から活動性結

第 4 世代 QFT の有用性についてはさらなる研究が核感染へ進行するリスクが高い患者をスクリーニン必要となるだろう。

グすることにより、予防的治療が可能になると期待されている。

67（2），2021

11（29）
12. Berthet F. X. et al. 1998. Microbiol. 144 : 3195 – 3203.

引用文献
1. 国立感染症研究所（https://www.niid.go.jp/niid/ja/
kansennohanashi/398-tuberculosis-intro.html）
2. 公益財団法人結核予防会結核研究所（https://www.
jata.or.jp）
3. 結核の統計年報 2018. 公益財団法人結核予防会結核研究所疫学情報センター（http://www.jata.or.jp/rit/
ekigaku/）
4. Vanessa T. et al. 2013. Microbiol. Spectrum. 2（1）:MGM2 – 0028 – 2013.

13. Brock I. et al. 2004. J. Clin. Microbiol. 42（6）: 2379 –2387.
14. Andersen P. et al. 2000. Lancet. 356 : 1099 – 1104.
15. Chiacchio T. et al. 2014. J. Infect. 69（6）: 533 – 545.
16. Ongaya A. et al. 2013. Tuberculosis. 93（S1）: S60 –S65.
17. Michelle K. H. et al. 2019. Clin. Chest. Med. 40 : 829 –837
18. Adithya C. et al. 2011. J. Acquir Immune Defic. Syndr.
56（3）: 230 – 238.

5. WHO Fact sheet, Media Centre. Reviewed Januar y

19. Kristen O. et al. 2018. Tuberc. Respir. Dis. 81 : 59 – 72.

2018 Tuberculosis.（https://www.who.int/en/news-

20. L. Telisinghe. et al. 2017. Int. J. Tuberc. Lung Dis. 21

room/fact-sheets/detail/tuberculosis）
6. Parul P. et al. 2020. Treasure Island（FL）: StatPearls
Publishing; 2020 Jan – . 2020 Mar 25.
7. Gina G. et al. 2019. Int. J. Infect. Dis. 80 : S20 – S22
8. Michael J. A. R. et al. 2009. Lancet Infect. Dis. 9 : 173 –84.
9. インターフェロン –γ遊離試験キット QuantiFERON ®
TB ゴールド プラス 添付文書
10. Andersen P. et al. 1995. J. Immunol. 154（7）: 3359 –3372.
11. Sørensen AL. et al. 1995. Infect. Immun. 63（5）:1710 – 1717.

（6）: 690 – 696.
21. Elisa P. et al. 2020. J. Infect. 80 : 536 – 546.
22. Cory P. et al. 2020. Pulm. Med. 10 ; 2020 : 7159485
23. Mor ten. R. et al. 2017. Lancet Respir. Med. 5（4）: 259 – 268.
24. Zak. D. et al. 2016. Lancet. 387（10035）: 2312 – 22.
25. Suliman. S. et al. 2018. Am. J. Respir. Crit. Care. Med.
197（9）: 1198 – 208.
26. Warsinske. H. et al. 2018. JAMA Netw. Open. 1（6）: e183779.

（研究員）

日生研たより

12（30）

訃
川窪

淳

報

先生

当所元常務理事の川窪淳先生には、令和 2 年 2 月 12 日に逝去されました（享年 93 歳）。衷心より哀悼の意を表し、ご冥福をお祈り申し上げます。
先生は昭和 22 年に麻布獣医畜産専門学校を卒業し、当所に入所されました。昭和 36 年に医学博士号を取得されました。昭和 44 年製造部副部長、昭和 47 年学術部副部長兼ウイルス第一研究室室長、昭和 50 年研究第 4 部部長、検査事業部部長を経て昭和 62 年常務理事に就任されました。特に豚コレラ（豚熱）や日本脳炎に関する研究をご専門として尽力されました。平成 5 年にご退任後も当所評議員や監査役として当所の運営に協心戮力してくださいました。
改めて川窪先生のご功労を偲び、謹んでご冥福をお祈り申し上げます。

本橋 常正

先生

当所元常務理事の本橋常正先生には、令和 2 年 3 月 2 日に逝去されました（享年 90 歳）。衷心より哀悼の意を表し、ご冥福をお祈り申し上げます。
先生は昭和 27 年に北海道大学農学部獣医学科を卒業し、当所に入所されました。昭和 36 年に獣医学博士号を取得され、昭和 44 年に研究第 1・2 部副部長を経、昭和 51 年に常務理事に就任されました。またタイ
国口蹄疫ワクチン製造センター設立への技術協力が認められ、JICA 総裁表彰（昭和 57 年）及び外務大臣表彰（昭和 60 年）を受章されました。平成 6 年にご退任されるまで、ジステンパーワクチンの研究開発、技術協力や視察による諸外国への出張報告など、日生研たよりにも多数の原稿を執筆していただきました。
改めて本橋先生のご功労を偲び、謹んでご冥福をお祈り申し上げます。

編 集 後 記
若草の緑がまぶしい季節となりましたが、皆様におかれましてはいかがお過ごしでしょうか。令和
2 年度の編集委員で行ってまいりました編集作業は、今号をもって終了となります。関係者の皆様には多大なご協力を賜りましたこと、この場をお借りして厚く御礼申し上げます。さて、令和 3 年度は編集委員長を引き続き古澤貴章が務めさせていただき、編集委員を高橋真理、古賀早織が担当いたします。
季節の変わり目でもあります。体調をくずされませんようお気をつけてお過ごしください。今後とも、引き続き日生研たよりをご愛読賜りますよう、よろしくお願い申し上げます。

日生研たより昭和 30 年 9 月 1 日創刊（年 4 回発行）

（通巻 619 号） 令和 3 年 3 月 25 日印刷
発行所
生命の「共生・調和」を理念とし、生命体の豊かな明日と、研究の永続性を願う
気持ちを快いリズムに整え、視覚化したものです。カラーは生命の源、水を表す「青」としています。
表紙題字は故中村稕治博士による揮毫です。

令和 3 年 4 月 1 日発行（第 67 巻第 2 号）

一般財団法人日本生物科学研究所〒 198 – 0024 東京都青梅市新町 9 丁目 2221 番地の 1

TEL：0428（33）1520（経営企画部） FAX：0428（31）6166
URL：http://nibs.lin.gr.jp/
発行人
編集室
印刷所

土屋耕太郎

委

員／古澤貴章（委員長）、篠原みなみ、古賀早織

事務／経営企画部

株式会社 精案社（無断転載を禁ず）