資料2－3

令和５年度運営評議会
ヘルス・メディカル微生物研究センター

概要『ヘルス・メディカル微生物研究センター』
背景・社会的意義等〇 新興・再興感染症が世界的な問題となっている昨今、有効でかつ安全なワクチンの開発が必要急務となっている。
〇 超高齢社会に突入し、健康長寿社会の実現を目指す中、食事や腸内細菌などの腸内環境を介した免疫機能の制御と健康との関連が社会的にも大きく注目されている。
目標・令和５年度実績・成果・課題〇 複数の大型プロジェクトの中核拠点として研究推進〇 学術的成果のみならず、社会的注目度の高い情報発信
ポイント

〇〇
〇
〇
〇
〇

AMED SCARDA事業を中心に自らのワクチンモダリティ・アジュバント・キャリア開発と他機関への支援
コロナ医療データの解析とLong COVIDの実態調査とメカニズムの解明
腸内環境研究の中核拠点としての拡張
マイクロバイオーム医薬品の開発とレギュラトリー研究
栄養や身体活動と腸内環境との関係
精密栄養学に基づく個人ごとに適した食を提案・提供する社会の基盤構築

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概要『ヘルス・メディカル微生物研究センター』 のミッション
新興・再興感染症対策等に資するため、重症病態の解明を行うとともに診断法、治療法、ワクチン及びその免疫反応増強剤（アジュバント）等に関する研究開発を行い、迅速なワクチンや治療薬等の開発につながる基盤技術の開発、多様な安全性・有効性評価系の構築及び緊急時における研究支援体制の構築 等を目指す。
また、その成果等も活用してワクチン等の開発を支援する。

個別最適化した生活習慣病等対策に資するよう、データベースの活用も含めて免疫や腸内細菌叢など腸内環境に関する研究を行い、免疫システムを標的とした個別化医療、腸内環境に基づく新たなヘルスケア領域の創生等 を目指す。また、その成果等も活用して医薬品等の開発、ヘルスケア領域での活用を支援する。

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『ヘルス・メディカル微生物研究センター』の研究プロジェクト（令和５年度）

概要

プロジェクト/研究室の役割〇 ワクチンマテリアルPJ
粘膜免疫に着目したワクチン開発〇 感染メディカル情報PJ
重症ウイルス感染症の病態解明とワクチン・治療法の開発〇 感染症制御PJ
新興・再興感染症に即時対応できるワクチンシーズ開発と製剤最適化〇 細胞ワクチンPJ
遺伝子細胞治療法や創薬スクリーニング法の開発〇 腸内環境システム PJ
腸内環境を基盤にした新規創薬・ヘルスケア開発〇 健康マイクロバイオーム PJ
個別最適化した生活習慣病やフレイル予防に資するデータ収集と解析、社会実装

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4成果『ヘルス・メディカル微生物研究センター』：ワクチン開発の中核拠点としての機能
AMED SCARDA ワクチン・新規モダリティ研究開発事業

研究代表者
國澤 純
センター長

NIBIOHN以外から25グループが参画
ワクチン開発の中核拠点としてのNIBIOHNの存在感

今井PL

安居PL

河原PL

センター内ならびにセンター間での連携
霊長類医科学研究センター
創薬デザイン研究センター
AI健康・医薬研究センター
難病・免疫ゲノム研究センター

 アジュバント・キャリアの開発
 データベース構築
 アジュバントやキャリアの他グループへの提供
 他グループ（企業含む）データのデータベースへの掲載
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5成果『ワクチンマテリアルPJ』：アルカリゲネスリピドAアジュバントの実用化に向けた研究
アルカリゲネスPNAS (2020)

TLR4以降のシグナルとサイトカイン産生（樹状細胞）（パイエル板内部に共生）

TRIF

MyD88

MCP-12.5

IL-615

ns1.51.0****1050500

ALA MPLA Blank

Angew Chem Int Ed Engl (2021)

臨床応用されているMPLAとの比較により独自性と優位性を検証

0

ALA MPLA Blank

ALA MPLA Blank

ALAによるTh17細胞の誘導と経鼻ワクチンアジュバントとしての優位性
抗原特異的IgA抗体の産生（鼻腔）IL-17Aの産生
1.00.6

現在進行中

2.0
ALA
MPLABlank

****
1.5
OD450

ng/mL

0.80.41.00.50.2

Sun X et al, Int Immunopharmacol (2023)
Sun X et al, Int Immunol (in press)****

1000.5

菌体成分リピドAを合成し研究用アジュバントとして販売中

MPLA（サルモネラ
リピドAを改変）

pg/mL

ng/mL

ng/mL

2.0

アルカリゲネスリピドA (ALA)

IL-23

150

****
****

****
****

***

00
αIL-6 Ab

αIL-23 Ab

Mock

2 3 4 5 6 7
Dilution (log2)

 企業と協働で実用化に向けた研究中
 Ames試験では問題なし
 他のアジュバントとの併用効果
 類縁体での構造活性相関

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成果『感染メディカル情報PJ』： COVID-19 予測システムの構築とLong COVID実態調査①

COVID-19 医療データを用いたAI モデルと機械学習オペレーションシステムの構築
重症COVID-19患者 1,794例の複数時点の診療情報をもとに、生死/重症度を予測する機械学習モデルを作成
 長期予測モデル ‐‐入院時の診療情報から、退院時の生死を予測
 短期予測モデル ‐‐入院中のある時点での診療情報から、3,5,7日後の重症度の遷移を予測

J Mechanical Ventilation, 2023 に発表

データ集積

リアルタイムの診療情報の連続的入力 (COVID-19等）
システムの自動化
診断補助・治療に還元

Hos A

データプロセッシング

Hos B

AI モデル

機械学習オペレーションシステム➁

Long COVIDとフレイル

Hos C

うつ認知障害呼吸不全 (COVID-19等)+
長期ベッド上安静Long COVIDの実態調査とメカニズムの解明“Long COVID” の実態調査：国内12万人のCOVID-19感染者の電子カルテを用いた大規模疫学調査
高齢者で廃用症候群（フレイル）の発症頻度が高いこと、高齢者では介護度が上がり、QOLが低下したことを報告(JMA-Journal, 2023)
COVID-19等の呼吸不全が重症化して、ベッド上安静（歩行しない）状態が持続すると、フレイル：サルコペニア・
うつ・認知障害が進行するマウスモデルを樹立し、アペリンーAPJを中心とした病態形成のメカニズムを解析

サルコペニア

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『感染症制御PJ』：感染症バイオマーカー探索法の確立

成果

リキッドバイオプシー専用プロテオーム設定と解析アルゴリズム構築
Protein IDとLFQ intensityを取得
データプロセッシング

クラスタリング
解析によるバイオマーカー同定

LFQ intensityをLog2変換
欠損値補完
精度評価

Pythonによる
機械学習

PCAによる分散評価
バイオマーカー同定

主成分分散分析による探索法評価

血漿プロテオーム解析と解析パイプライン

感染細胞を殺すEBウイルス感染症

CD8 T / NK細胞

伝染性単核球症特異的バイオマーカーの同定へ

抑制

EBV
感染

潜伏期
B/T/NK細胞過剰増殖

再活性化

・リンパ増殖疾患:
伝染性単核球症（IM）
慢性活動性EBウイルス感染症（CAEBV）
ホジキンリンパ腫 （HD）
NKリンパ腫・上皮増殖疾患
上咽頭がん（NPC）
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8『細胞ワクチンPJ』：疾患治療を目指した細胞内抗体選択法の開発

成果

当プロジェクトで開発したSOLIS法により、モデル抗原GFPとその細胞内抗体ペアとの相互作用検出ができた→細胞内抗体の実用化を目指して、まずは疾患抗原で適用できるかを検証（阪大・医・未来医療センター AMED橋渡し研究プログラム シーズH 採択課題）

別の2つの疾患抗原と細胞内抗体ペアでも相互作用検出できた → 実用化に向けて前進
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9成果『ヘルス・メディカル微生物研究センター』：腸内環境に基づく新たなヘルスケア領域の創生

腸内環境を基軸にした健康科学の発展と新規創薬・ヘルスケア産業創出への展開
南里PL（健康マイクロバイオームPJ、（兼）行動生理研究室室長）

國澤センター長（腸内環境システムPJ）

マイクロバイオーム
医薬品の実現に向けたレギュラトリー研究

ブラウティア（肥満や糖尿病を改善できる可能性）
Nat Commun(2022)「早い」「安い」「簡単」な
腸内細菌測定システム

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成果

『健康マイクロバイオームPJ』：腸内環境に基づく疾病予防に資するエビデンス構築
食事量と腸内細菌叢・エネルギー排泄量との関連解明
Yoshimura E et al. 2023.Obesity.

腸内細菌叢と骨格筋機能・量・質の関連解析
Iwasaka C et al. 2024. Geriatr Gerontol Int.

・食事量を変えたときに腸内細菌叢がどのように変化するか不明
・摂取したエネルギー・排泄したエネルギーと腸内細菌叢との関係は不明

・腸内細菌叢とサルコペニア決定要因（筋機能・量・質）との関連性については明らかでない→3条件の無作為クロスオーバー試験(8日間)
過食

制限食

selinveerfee
ding
Co
Unt
ndroerlfeeding

2O

過食でα多様性減少vs.

Condition: p<0.001
p<0.00160

筋量

対照食の75%エネルギー10.0

変化率 (%)

4020

筋質

筋力

筋パワー

rs=0.697,p=0.025

・60歳以上群でバクテロイデス属の相対存在量と筋パワーとの間に正の関連あり

0.0-10.0-20.0-30.0-40.00

asel
inveerfee
ding
ConUtrndoler
feed
ing

3vs.

Bacteroidetes門は過食で減少
O

4Ba

ShanonShannonp=0.002

対照食B

Condition: p=0.004

相対存在比(%)
relative abundance (%)
Bacteroidetes

対照食の150%エネルギー

5→35～80歳の一般成人男女164名を対象に腸内細菌叢と骨格筋表現型との関連について解析

4.0

6.0

8.0

10.0

糞便からのエネルギー排泄率 (%)

エネルギー排泄率はBacteroidetes門の変化と関連※ 年齢・性別・BMI・身体活動・エネルギー摂取・たんぱく質摂取・食物繊維摂取・病歴を調整

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成果『腸内環境システムPJ』：「精密栄養学」 に基づく食の効果を予測する層別化/個別化システムの可能性

精密栄養学の構築に向けた
NIBIOHNの存在感のアピール 國澤が企画・編集
 NIBIOHNメンバーが多くの項目を執筆

世界的にも注目！
腸内細菌代謝物と健康に関する研究
成果をScience誌
主催のWebinarで講演

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今後

『ヘルス・メディカル微生物研究センター』における今後の取組
 ワクチンアジュバント・キャリアの開発と実用化（ワクチン、アジュバント、診断システム）

 ワクチンアジュバント・キャリアのデータベース拡張・公開による支援体制の強化
 腸内環境と健康・疾患に関するデータベースの利活用拡大（乳幼児、児童、家族や疾患の拡大）

ワクチン・新規モダリティ研究開発事業

乳幼児、児童、家族や対象疾患の拡大（大阪母子医療センターとの連携など）

 マイクロバイオーム医薬品、微生物代謝物の創薬・ヘルスケ
アへの展開とレギュラトリー研究 精密栄養学に基づく「個別化・層別化栄養システム」の確立に向けた基盤技術の開発

次世代治療・診断実現のための創薬基盤技術開発事業（腸内マイクロバイオーム制御による次世代創薬技術の開発）

Precision Nutritionの実践プラット
フォームの構築と社会実装
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