初期研究で有望視される経鼻スプレーワクチン、呼吸器感染症に広範な防御の可能性

スタンフォード大学の研究チームは、動物を用いて、あらゆる咳・風邪・インフルエンザに加え、細菌性肺感染症からも防御し、さらにはアレルギーの軽減にもつながる可能性がある経鼻スプレーワクチンを検証した。研究者らは、この「ユニバーサルワクチン」について、今後ヒトでの臨床試験 (clinical trial) を実施する必要がある。

科学誌Scienceで報告されたこのアプローチは、免疫系を訓練するものではない。代わりに、免疫細胞同士が情報伝達する仕組みを模倣する。鼻腔内スプレーとして投与され、肺に存在する白血球であるマクロファージを「警戒態勢（アンバーアラート）」に置き、どのような感染が侵入しようとしても即座に対応できる状態にする。

動物実験では、この効果は約3カ月持続した。研究者らは、この警戒状態の亢進により、ウイルスが肺を通過して体内に到達する量が100〜1,000分の1に減少したことを示した。すり抜けたウイルスに対しても、免疫系の他の部分が「構えた状態で、超高速でこれらを撃退できるよう準備が整っていた」という。

同チームは、このワクチンが2種類の細菌—Staphylococcus aureusおよびAcinetobacter baumannii—に対しても防御することを示した。また、感染と闘う方向へ免疫系を誘導する仕組みは、アレルギー性喘息の誘因となる室内塵ダニ（ハウスダストマイト）アレルゲンへの反応も低下させるように見えた。

このアプローチは、200年以上にわたるワクチン設計の方法からの「急進的な逸脱」を示すものだ。現在のワクチンは、単一の感染症と闘うよう体を訓練する。麻疹ワクチンは麻疹のみ、水痘ワクチンは水痘のみを防ぐ。これは、18世紀後半にEdward Jennerがワクチンを先駆けて以来の免疫化の仕組みである。

実験ではワクチンは経鼻スプレーとして投与されたが、ヒトの肺の深部に到達させるにはネブライザーで吸入する必要があるかもしれない。同様の効果がヒトで得られるのか、免疫系がどれほど長くアンバーアラートに留まるのかは不明である。免疫系にはマウスとヒトで差があり、数十年にわたる感染経験により免疫が形作られることも含まれる。

研究者らは、1人にワクチンを投与したうえで意図的に感染させ、体がどのように対処するかを評価する試験を計画している。また、免疫系を通常状態以上に引き上げることによる影響もあり得るため、免疫障害の懸念が提起される。

研究チームは、免疫系を恒常的に引き上げるべきではないと考えており、このようなワクチンは現行ワクチンの代替ではなく補完として用いられるべきだとしている。Covidの2020年初頭のようなパンデミックの初期段階では、ユニバーサルワクチンが時間を稼ぎ、専門ワクチンが開発されるまでの間に命を救う可能性がある。もう1つの想定は、冬の始まりに通常の多様な冬季病原体が広がり始める時期である。

一方で、ハーバード大学の研究者らは、インフルエンザウイルス特異的モノクローナル抗体 (monoclonal antibody) を含む経鼻スプレーに関する第1相臨床試験 (phase 1 clinical trial) を2件完了し、安全であると結論づけた。ただし、鼻腔内に留まるのが数時間に過ぎないため、インフルエンザワクチン接種の代替にはならないという。Science Translational Medicineに掲載された試験結果は、ヒトにおける有効性研究の基盤となり、とりわけ医療従事者など高リスク集団において、インフルエンザ・パンデミック時に迅速に短期防御を提供することで不足を補う可能性が示唆された。

チームが評価したのは、CR9114経鼻スプレーで、Johnson & Johnsonからのライセンスの下、オランダのLeyden Laboratoriesで開発された。まずマウスおよびマカクを用いてスプレーの有効性を評価し、検討したすべての用量および投与スケジュールで安全性を示した。マカクでは、CR9114の半減期はおよそ3時間であり、1日2回の投与が必要だった。

投与後の鼻腔サンプルは、インフルエンザAおよびBの株由来のヘマグルチニンに結合し、ベースラインサンプルよりもA(H1N1)、A(H5N1)、A(H3N2)をより強く中和した。1日2回投与は、マカクをインフルエンザウイルスの曝露（チャレンジ）から防御した。

合計143人の健康成人を含む第1相試験では、培養下でインフルエンザAおよびBに結合し得る抗体が鼻腔内に蓄積することが示され、中和能の可能性が示唆された。経鼻投与は、静脈内抗体治療よりもはるかに少ない用量で高い抗体濃度を得られる。