APPROACH FROM M CELLS AS“ANTIGEN GATEWAY”FORThe Journal of Farm Animal in Infectious Disease
Vol.6 No.1 2017

総DEVELOPMENT OF THE BOVINE MUCOSAL VACCINE説

ウシの粘膜ワクチン開発を考える上での M 細胞の重要性
長澤
国立研究開発法人
動物衛生研究部門

［要

裕哉、林

智人＊

農業・食品産業総合研究機構

病態研究領域

寒地酪農衛生ユニット

約］

M 細胞は、パイエル板などの粘膜関連リンパ組織を覆う上皮幹細胞が分化した上皮層に存在する抗原を取り込む細胞であり、隣接する上皮細胞と比較して微絨毛が疎で短く、また基底膜側にポケットを形成させている構造的な特徴を持つ。そのポケット内には樹状細胞などの免疫担当細胞が入り込むことから、粘膜層から M 細胞を介して取込まれた外来抗原に対する情報の受け渡しに重要な役割を果たしている。ヒトやマウスでは、M 細胞に対する特異的マーカー分子や上皮細胞を M 細胞に分化誘導させる因子などが多く発見され、それをツールとし M 細胞の機能あるいはそれを用いて効率よく抗原提示細胞にワクチン抗原を送達させる研究が進んでいる。このように M 細胞は、粘膜免疫機構における抗体産生を惹起させる「受入れ」口として機能している。しかし、ウシの M 細胞に関する研究は、ヒトやマウスに比較して遅れているのが現状である。ウシには多くの粘膜感染症があり、それらの発症は家畜の生産性ひいては農家の経営に大きく影響する。これらの感染症を予防するワクチンは粘膜免疫誘導型が有望であると考えられていることから、今後はウシにおいても粘膜ワクチン抗原の「受入れ」口として機能することが期待される M 細胞の研究を進める必要があると考えている。
キーワード：ウシ、M 細胞、粘膜ワクチンに腸管や呼吸器などにあり、最近の研究からそはじめにれらの粘膜上皮の直下には部位固有の粘膜関連

粘膜上皮細胞は、生体が外界と接触する粘膜

リ ン パ 組 織（Mucosal-associated lymphoid

面で組織の最上部で粘膜層を形成する一層の細tissue: MALT）が存在していることが明らか胞であり、細胞同士が互いに強固なタイトジャにされている。MALT は濾胞を形成しており、ンクションを形成してウイルスや病原菌などのその内部は B 細胞の集結する B 細胞領域とマ

外敵の侵入を防ぐ物理的および化学的なバリア

クロファージや樹状細胞などの抗原提示細胞や機能を有している［1, 15, 30］。この粘膜層は主T 細胞が分布する T 細胞領域に区分され、粘膜免疫における免疫応答を誘導する機能をもつ組織として知られている。

受理：2017年1月29日＊連絡担当者〒 062-0045

林

一方、粘膜上皮層にはところどころに粘膜上

智人皮細胞とは形態的にも機能的にも明らかに異な

札幌市豊平区羊ヶ丘 4

る Microfold（M）細胞と呼ばれるウイルスや電話番号：011-851-5229

病原菌などの外来抗原取り込みに特化した特徴

Fax 番号：011-851-0767

的な細胞が散在している［6, 26］。M 細胞は粘E-mail：hayatomo@affrc.go.jp

膜免疫機構において抗体産生を誘導させる起点－1－

家畜感染症学会誌
6 巻 1 号 2017

ウシの粘膜ワクチン開発を考える上での M 細胞の重要性となる細胞、管腔側から抗原を「受入れ」る細誘導組織で抗原刺激を受けた B 細胞は、分泌胞と言われ、最近ではウイルスや病原菌による型 IgA 抗 体 を 産 生 す る 形 質 細 胞 に 分 化 し、感染症を予防する粘膜ワクチンのワクチン抗原

CMIS を利用することで、抗原投与の粘膜面の取り込み口としても注目が集まっている。しかみならず、実効組織である腸管粘膜固有層、呼しながら、MALT や M 細胞に関する研究は始

吸器粘膜固有層、乳腺、涙腺、唾液腺、泌尿生まったばかりであり、起源となる細胞あるいは殖器など、遠隔の粘膜面に抗原特異的な免疫応

形態や機能については未だ不明な点が多い。特答を発揮させることが出来る［21］。したがっに ウ シ に お い て は、 既 に ヒ ト や マ ウ ス でて粘膜免疫機構に立脚した粘膜ワクチンを開発

MALT の存在が明らかにされている粘膜組織するには、CMIS の存在を考慮する必要がある。

であっても、そこでの存在が未だ不明な箇所も次に、粘膜上皮層における粘膜免疫の外来抗ある。本稿では、M 細胞の形態および機能を

原排除機構について、粘膜免疫で最も研究が進

ヒトやマウスの研究から得られた知見を中心にんでいる腸管免疫に焦点を当てた説明をする。

概説すると共に、その知見を基にして粘膜ワク

腸管粘膜面では、常に食物と共に様々な病原性チンの効率を高める M 細胞の重要性とウシの細菌およびウィルスと接触しており、病原体侵M 細胞研究の今後の方向性について考えたい。

入の防御に特化した機構が備わっている（図2）。腸管の粘膜組織を構成する細胞は、吸収上全身免疫と一線を画す粘膜免疫の存在意義

皮や杯細胞あるいはパネート細胞などのいくつ

ワクチン接種は、免疫の原理を応用した最もかの種類から構成されていることが既に明らか

医学が健康に貢献した例であり、ヒトや家畜をにされている。吸収上皮細胞は主に栄養素を生様々な感染症から守る上でなくてはならない手

体内に取り込み、個々の細胞同士が強固なタイ段となっている。効果的なワクチンを開発する

トジャンクションを形成することで栄養素以外には、安全で適切な免疫応答を誘発し、長期にの分子を通過することを防いでいる。杯細胞は、

わたる免疫記憶が誘導できるものでなくてはな

ムチンと水を主成分とする粘液を分泌して微生らない。現在最も多く使われている筋肉注射あ物の上皮細胞への定着を物理的に阻害し、排出

るいは皮下注射によるワクチン投与は、全身性を促す役割を果たしている［30］。腸管上皮のの抗原特異的な IgG 抗体産生を誘導し、外部幹細胞が存在する小腸粘膜絨毛間の窪んだ部分から侵入した病原体を排除あるいは無毒化させのクリプト底部には、パネート細胞が幹細胞とるという視点で開発がなされている。一方で、隣接して存在し、抗菌ペプチドやリゾチームな注射によって誘導される全身免疫の機構とは一

どの抗菌作用を有する分子を分泌することで粘線を画し、経口あるいは経鼻といった経粘膜経膜表面まで侵入してきた有害な微生物を除菌し由で抗原を投与することにより、粘膜免疫を活ている。上皮細胞による外来抗原排除機構に加性化させる粘膜ワクチンに最近注目が集まってえて、さらに、腸管免疫系により誘導される分いる［3］。粘膜免疫は、細菌の定着あるいは増泌型 IgA も、細菌やウイルス自体および病原殖を阻止する作用が期待できる分泌型 IgA 抗菌が分泌する毒素と結合することで、その上皮体を粘膜面に誘導することが出来る特徴を持っへの結合や体内への侵入を阻害し、糞便中へ菌ている［10］。さらに各粘膜組織間は、ある粘や毒素の排出を促進している。このように粘膜膜組織で誘導された IgA 産生細胞を他の遠隔上皮層は、物理的および化学的バリア（粘膜バの粘膜組織に帰巣（ホーミング）させることのリア）が存在し、生体内から外来抗原やその毒できる共通粘膜免疫機構（Common Mucosal

素などの病原因子を排除している［15, 1］。

Immune System；CMIS）を持っている（図 1）。

腸管粘膜免疫にはこうした数種の細胞により粘すなわち CMIS においては、初めに感作刺激

膜 バ リ ア を 持 つ が、 そ の 周 辺 に は 前 述 し たを受け抗原特異的免疫応答を開始する組織を誘

MALT に外来抗原を「受入れ」る M 細胞が存

導組織と呼び、実際に粘膜免疫が機能する組織

在している。

を実効組織と呼び、基本的には MALT が誘導組織としての役割を担うことが知られている。

－2－

図1
The Journal of Farm Animal in Infectious Disease

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DEVELOPMENT OF THE BOVINE MUCOSAL VACCINE

誘導組織

実効組織

・鼻咽頭関連リンパ組織
・気管支関連リンパ組織
・腸管関連リンパ組織 など

図1

遠隔へ誘導

感作刺激

抗原特異的免疫応答をホーミング

・鼻腔粘膜
・咽頭
・上気管支

・消化管
・唾液腺
・乳腺
など

共通粘膜免疫機構（CIMS）による遠隔粘膜部位への抗原特異的免疫応答の移動

図2
外来抗原
細菌、微生物など

粘液成分（ムチンと水が主成分）
粘液

物理的バリアによる外来抗原の侵入防止

化学的バリアによる外来抗原への攻撃

タイトジャンクション

吸収上皮細胞

杯細胞
絨毛
抗菌物質
・リゾチーム・抗菌ペプチド
パネート細胞幹細胞
図2

粘膜バリアによる外来抗原排除機構

腸管粘膜上皮の各種細胞による外来抗原に対する物理的および化学的バリア機能－3－

家畜感染症学会誌
6 巻 1 号 2017

ウシの粘膜ワクチン開発を考える上での M 細胞の重要性

は鼻咽頭関連リンパ組織、気道支関連リンパ組

粘膜免疫の誘導起点となる M 細胞の重要性

織ならびに扁桃といった組織でその存在が確認

MALT における粘膜免疫を誘導する起点とされている。また M 細胞は、ウシの難治性疾して働く M 細胞の役割を、腸管関連リンパ組

患における病原因子の「受入れ」口としても研織の中で代表的な組織であるパイエル板を例に究されている。ウシの M 細胞が最も注目されして、図 3 を用いて説明する。パイエル板にはた の は、 牛 海 面 状 脳 症（Bovine Spongiform

そ れ を 覆 う 濾 胞 関 連 上 皮（follicle-associatedEncephalopathy; BSE）の異常型プリオン蛋白

epithelium: FAE）が存在している［8］。FAEの生体への取り込みの研究においてである。

には、図 2 において示した杯細胞や腸管内分泌

BSE は、生体内への異常型プリオン蛋白の侵細胞などの粘膜バリアを構成する物質を分泌す

入によって神経に異常が引き起こされる疾患でる機能を持つ細胞はほとんど見られず、粘膜バあり、侵入した異常型プリオン蛋白が脳内で凝リアとしての機能が脆弱であることが知られて集して、密集したβシート構造を持つアミロイ

い る［29, 17］。 こ の こ と は、FAE に お い て、ドが形成され、組織損傷や細胞死を引き起こす

病原体が上皮細胞の表面に到達しやすくなる可ことによって発症される［20］。研究の結果、能性があることを示している。この性質を有し腸管の M 細胞が BSE の病原因子である異常プている FAE には、杯細胞や腸管内分泌細胞がリオン蛋白を取り込んでトランスサイトーシス

少ない代わりに M 細胞が存在している。M 細を行うことが報告され、M 細胞を介した異常

胞は、蛋白質、細菌あるいはウィルスなどの外型プリオン蛋白の「受入れ」が明らかとなった

来抗原を細胞内に取り込み、下部リンパ組織に［5, 18, 33］。実際に BSE 感染牛では、異常プリ

それらを伝達する機能（トランスサイトーシス

オン蛋白が脳、脊髄、脊髄背側神経節、眼球と能）を持つ（図 3）［2］。つまり、M 細胞は前いった中枢や末端の神経系以外にも扁桃や回腸

述の粘膜上皮細胞により構成される粘膜バリア

パイエル板といった MALT で検出されたことによって外来抗原を排除する機能とは逆の、外から［12］、経口摂取した異常型プリオン蛋白

来抗原の生体への「受入れ」という機能を持つ。

が M 細胞を介して MALT から生体内へ取り

次にこの M 細胞の外来抗原の取り込みが粘込まれるということが明らかにされている。

膜免疫とどのように関わるかについて説明す

M 細胞の形態と機能る。まず M 細胞を介して MALT 内に移動した外来抗原は、上皮下に存在する樹状細胞など

次に、粘膜免疫を惹起させる「受入れ」口との抗原提示細胞に貪食され、リソソーム内の蛋して重要な役割を担う M 細胞の形態と機能に

白分解酵素によるプロセッシングを経て未成熟

ついて説明をする。M 細胞の基底膜は深く陥な B 細胞へ抗原の情報を提示する（図 4）。抗入したポケット構造を形成し、そこにリンパ球原提示された B 細胞は、分化・成熟し、抗原あるいは樹状細胞を抱え込み、下部の抗原提示

特異的分泌型 IgA 抗体を産生する形質細胞に細胞へ効率良く外来抗原を伝える役割を担ってなり、管腔側へ抗原特異的な免疫応答を誘導さいる（図 3）［2］。さらに M 細胞の細胞表面は、せると考えられている。形質細胞から分泌され吸収上皮で見られるような密に発達した微絨毛

た分泌型 IgA は、細菌やウイルス自体およびが形成されておらず、微絨毛の代わりに管腔側

病原菌が分泌する毒素と結合することで、上皮の表面の細胞膜がひだ状構造になっている（図への結合や体内への侵入を阻害し、糞便中への3）［1］。M 細胞の管腔側の表面がひだ状になっ排出を促進させることが出来る（図 4）［19］。

たのは、外来抗原を取り込み、かつその取込んすなわち、抗原特異的分泌型 IgA 抗体を誘導だ抗原を下部の抗原提示細胞に受け渡すためのする免疫応答は、外来抗原の取り込みとなるトランスサイトーシス機能に特化したたため、

M 細胞が起点となるため、粘膜免疫を惹起さ

微絨毛が発達しなかったという説がある［10］。

せる「受入れ」口として M 細胞が重要である

M 細胞のトランスサイトーシス能に関しては、といえる。こうした M 細胞が存在する MALT

未だ不明な点が多い。取り込む大きさについて

は、腸管関連リンパ組織の他にヒトやマウスでは、蛋白抗原や細菌の他に、細菌とほぼ同じ大－4－

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FAEの特徴外来抗原を細胞内に取り込み、下部リンパ組織にそれらを伝達する機能（トランスサイトーシス能）を有する

粘膜バリアを構成する物質を分泌する細胞が少ない＝外来抗原が直接上皮細胞の表面に到達し易い

管腔側

図3
M細胞の機能的特徴

ひだ状マウス腸管M細胞
リンパ球

濾胞関連上皮層（FAE）

抗原提示
細胞など
B細胞
領域

2 μm

パイエル板

M細胞の形態学的特徴

T細胞領域

密な微絨毛を持たずリンパ球を抱え込んでいる

図4

図3

外来抗原を「受け入れ」るM細胞の形態および機能的特徴

図4

M細胞を起点とする抗原特異的分泌型IgA抗体の産生機序

－5－

基底膜側

絨毛上皮細胞

M細胞

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ウシの粘膜ワクチン開発を考える上での M 細胞の重要性

きさのラテックス製のビーズなども取り込むこるためには、粘膜面に存在する MALT に抗原とから、非特異的にある程度の大きさを持つもを効率的に送達させる技術の開発が重要であのを無差別に貪食するともいわれている。最近る。これまで粘膜アジュバントとして、コレラの研究からは、生のコレラ菌は M 細胞から積毒素や大腸菌易熱性毒素が見出され、それが粘極的に取り込まれるが、死菌処理をすると取り膜免疫を活性化させる一定のアジュバント効果

込まれなくなること、あるいは同じ大腸菌でもがあることが示されたが、しかしこれらの細菌株の違いによって取込まれやすい株と取込まれ毒素由来のアジュバントを使用することで神経難い株があることが明らかになり、大きさでは麻痺や腸重積症などの副作用が出る可能性があなく何らかの特異的な取り込み機構が存在してり、まして食糧となる家畜への応用は不向きでいることが示唆されている［29］。さらに M 細ある［12, 23, 31］。現在では、それらにかわり

胞特異的なマーカーとして知られる

効率的かつ安全に抗原を伝達する技術として、

Glycoprotein-2 は、大腸菌やサルモネラ菌の持サイトカインによる免疫を活性化する方法やカ

つ免疫応答増強と関連のある線毛蛋白質 FimH

チオン性のナノゲルでワクチン抗原を被膜する

依存的に結合することにより、FimH をもつ細ことで上皮細胞との接触を高めるといった技術

菌を選択的に取り込んでいることが明らかとが開発されている［12, 28, 32］。これらに加え、なっている［7］。加えて、著者らは M 細胞に

M 細胞をうまく活用できれば、効果的なワク

分化したウシ腸管上皮細胞株に抗 Aldolase A

チンを作製することが出来る可能性もある（図

抗体処理を行うことで、プリオン蛋白を結合さ5 の下）。近年、ラットで開発された M 細胞がせたラテックスビーズのみトランスサイトーシ

持つ UEA-1 を抗原に特異的なモノクローナル

スが抑制されることを明らかにし、Aldolase A

抗体 NKM 16-2-4 を作製し、これをワクチン抗がトランスサイトーシスの機能に特異性を持た

原にあらかじめ結合させることにより、マウス

せていることを明らかとした［24］。また、正でワクチン抗原を効率よく M 細胞に運搬させ常型プリオン蛋白の機能は未だ詳細には知られる技術が報告されている［27］。この報告では、ていないが、興味深いことに、Glycoprotein-2

ボツリヌストキソイドを経口投与することで致や Aldolase A と同じように、M 細胞における死にいたるマウスが、この NKM16-2-4 抗体にトランスサイトーシスの特異性に関わる蛋白質

ボツリヌストキソイドを結合させたデリバリーであることが示唆されている［25］。このように、抗体の投与することで 100% 生存可能なワクチ

M 細胞には、細胞内輸送に関わる特異的なレン効果が実証されている［27］。マウスでは、セプターや制御因子が存在する可能性があるこ

UEA-1 分 子 の 他 に も、Glycoprotein-2 な ど がとから、最近では M 細胞のトランスサイトー

M 細胞特異的な分子であることが知られていシスは非特異的でなく特異的に外来異物の取りることから、これらを M 細胞特異的な抗原と込みをしていることが推察されている。このこする抗体として応用することにより、M 細胞とは、M 細胞のトランスサイトーシス機能を誘導型ワクチンをサポートするデリバリー抗体

使って抗原の選択的な取り込みを制御出来る可を開発出来る可能性もある。加えて、M 細胞

能性があり、特定の感染症をターゲットにしたの分化誘導因子としての機能がある receptor

粘膜ワクチンの開発につなげられる可能性があ

activator of NF- κ Bligand（RANKL）が［16］、ることを示唆している。

鼻腔関連リンパ組織においても発現することが報告されている［22］。このことから鼻腔関連ワクチン抗原を M 細胞にリンパ組織も腸管関連リンパ組織と同様の M

効率よく送達させる方法

細胞への分化誘導機構がある可能性が高く、鼻粘膜免疫は抗原に対する寛容や粘膜バリア機

腔関連リンパ組織の管腔側に存在する能が発達しているため、粘膜ワクチンの実用化

Glycoprotein-2 などの M 細胞特異的分子を標では、ワクチン抗原を投与しても抗原特異的免的として経鼻でも M 細胞誘導型ワクチンの効

疫応答を誘導することが難しいといった問題が率を高めるデリバリー抗体が開発出来る可能性存在している（図 5 の上）。この問題を克服すがある。ウシにおいては、腸管パイエル板にお－6－

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DEVELOPMENT OF THE BOVINE MUCOSAL VACCINE

け る M 細 胞 マ ー カ ー と し て Cytokeratin 18、クチンの開発が出来る可能性も今後期待できる

Aldolase A および Cyclophilin A などの分子も（図 6）［13, 14, 24］。

報告されており、M 細胞を標的とした粘膜ワ

図5
粘膜ワクチン実用化に向けた問題点

ワクチン抗原

抗原に対する寛容や粘膜バリアにより効率的にワクチン抗原が生体内に取り込まれにくい

M細胞誘導型粘膜ワクチン
M細胞誘導型ワクチンを開発することで効率的にワクチン抗原が生体内に取り込まれる

M細胞マーカー
UAE-1
Glycoprotein-2など

抗M細胞
マーカー抗体NKM16-2-4など

ワクチン抗原特異的抗体を安全に効率よく惹起出来る
図5 粘膜ワクチン実用化に向けた問題点とM細胞をターゲットとするデリバリー技術を応用した粘膜ワクチン
図6
抗原

アルドラーゼ A

シクロフィリン A
サイトケラチン 18

抗原提示細胞

図6

これまでに報告されているウシ腸管M細胞が特異的に持つ分子－7－

家畜感染症学会誌
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ウシの粘膜ワクチン開発を考える上での M 細胞の重要性

存在しているという報告はウシでは未だない。

ウシの感染症を防除する粘膜ワクチンの可能性

ヒト、マウスおよびウシにおけるこれまで M

ウシは、乳房炎や牛ウイルス性下痢・粘膜病な細胞の存在が明らかな組織を図 7 に示すが、ウ

ど多くの難治性の粘膜感染症が存在することか

シではヒトやマウスに比べて各粘膜部位のら、感染の場である粘膜局所での防除効果があ

MALT あるいはその近傍に存在する可能性がる粘膜ワクチンに対する期待は大きい。粘膜ワ

ある M 細胞の有無も明らかにされてないとこ

クチンの開発は、現在ヒトの医療分野で進んでろが多い［4］。近年著者らは、CMIS を利用しおり、経口からの生ポリオワクチンやコレラワて鼻腔からのウシ粘膜ワクチンの開発のためのクチンなどが開発されている。しかしこれら広研究を行っている。その研究成果として鼻腔かく用いられている経口ワクチンの標的は腸管関ら連なる扁桃においてワクチン抗原の「受入れ」

連リンパ組織を誘導組織とするものである。一口となりうる M 細胞の存在を示唆した［未発方で、ウシを対象とした粘膜ワクチンを開発す表］。ウシでは多くの粘膜感染症があり、それるに当たり留意しなければならない問題点は投らの予防のための粘膜ワクチンが注目されてい与ルートである。ウシを含む反芻動物は、第一る現状から、ウシにおいても粘膜ワクチン抗原

胃で多くの蛋白質を発酵、分解してしまうため、の「受入れ」口として機能する M 細胞の細胞投与したワクチン抗原が腸管免疫のパイエル版

生物学的あるいは免疫学的研究をさらに進めるに届く前にペプチド化して抗原性を失ってしま必要があると考えている。

う可能性がある。そのため、腸管関連リンパ組

おわりに織以外、鼻腔など他の MALT を誘導組織としてワクチン投与に用いることが考えられている

M 細胞は粘膜免疫における抗体産生を惹起が、マウスやヒトのように鼻腔内に MALT がさせる「受入れ」口として機能するユニークな

図7
ヒトやマウスでM細胞の存在が明らかとされた組織
鼻咽頭関連リンパ組織（○）

涙道関連リンパ組織（○）

気道関連リンパ組織（○）
腸管関連リンパ組織（○）

ウシでM細胞の存在が明らかとされた組織
鼻咽頭関連
リンパ組織（△）

涙道関連リンパ組織（？）

著者らより存在の可能性が示唆された

腸管関連リンパ組織（○）
気道関連リンパ組織（？）
図7

ヒト、マウスおよびウシにおけるM細胞の存在が明らかにされている粘膜組織－8－

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DEVELOPMENT OF THE BOVINE MUCOSAL VACCINE細胞であり、粘膜ワクチンの開発においてもワ［7］ Hase, K., Kawano, K., Nochi, T., Pontes, G. S.,
Fukuda, S., Ebisawa, M., Kadokura, K., Tobe, T.,
Fujimura, Y., Kawano, S., Yabashi, A., Waguri, S.,
Nakato, G., Kimura, S., Murakami, T., Iimura, M.,
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クチン抗原の感作起点になる細胞として注目されている。M 細胞の研究は、M 細胞特異的マー
カーや分化誘導因子の発見といった基礎的な知見が近年集まりつつあり、粘膜感染症のメカニズム研究や粘膜ワクチン開発への応用が進んでいる。ウシにおいては、牛ウイルス性下痢・粘膜病、牛伝染性鼻気管炎さらには乳房炎といった多くの粘膜感染症があり、その発症機序を鑑みると粘膜免疫機構に立脚した免疫誘導が有利であると考えられる。今後の家畜感染症を予防するワクチンを考える上では、粘膜免疫における抗体産生を惹起させる「受入れ」口としての重要性がある M 細胞の研究を更に進める必要がある。
謝辞
この総説で紹介した知見の一部は、平成 24
年度～ 28 年度農林水産省委託プロジェクト研
究「生産システム革新のための研究開発（うち「優れたワクチン開発のための技術開発」）、笹川科学研究助成（28-409）および JSPS 特別研
究員奨励費（25-2872）の助成により遂行された。
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－ 10 －APPROACH FROM M CELLS AS“ANTIGEN GATEWAY”FORThe Journal of Farm Animal in Infectious Disease
Vol.6 No.1 2017

DEVELOPMENT OF THE BOVINE MUCOSAL VACCINE

Approach from M cells as “antigen gateway” fordevelopment of the bovine mucosal vaccine.
Yuya Nagasawa and Tomohito Hayashi ＊Dairy Hygiene Unit, Division of Pathology and Pathophysiology,
Hokkaido Research Station, National Institute of Animal Health, NARO,
4 Hitsujigaoka, Toyohira, Sapporo, Hokkaido, 062-0045, Japan【Abstract】
Microfold (M) cell is a kind of mucosal epithelial cells in mucosal-associated lymphoid tissues (e.g.,Peyer’s patches). In general, the M cells have a unique characteristic morphology different from theother epithelial cells. Typical M cells are characterized by a lack of almost microvilli on the cellsurface and the basement membrane have a pocket structure that is deeply recessed and closely
connected with the dendritic cells and/or lymphocytes. Besides being as entry sites of various
pathogens, M cells has important role of “antigen gateway” to induce the mucosal immunity. Studies
on the structure and function of the M cells has remarkably preceded due to the discovery of many
M cell specific markers in human and mouse. In the future, findings obtained from these studies
might be employed for the development of mucosal vaccines. However, compared with human andmouse, limited information is available regarding the structure and function researches for thebovine M cells. In cattle, there are so many mucosal infectious diseases that economically affects tofarm management. Since it considered that mucosal vaccine is desirable in the defense against
mucosal infections, we must be try more research for M cell as “antigen gateway” to induce thebovine mucosal immunity.
Keywords: C attle, Microfold cells, Mucosal vaccines＊ Corresponding author：Tomohito Hayashi
Address: Hokkaido Research Station, National Institute of Animal Health,National Agriculture and Food Research Organization, 4 Hitsujigaoka,
Toyohira, Sapporo 062-0045, Japan
Phone number: +81-11-851-5229
Fax number: +81-11-8953-0767
E-mail: hayatomo@affrc.go.jp－ 11 －