サブユニットワクチン

サブユニットワクチンは、抗原性がある、または防御免疫反応を誘発するために必要な病原体の精製された部分を含むワクチンです。[ 1 ] [ 2 ]サブユニットワクチンは、細胞培養または組み換えDNA発現で分解されたウイルス粒子から作ることができ、[ 3 ]この場合は組み換えサブユニットワクチンです。

「サブユニット」ワクチンは、生弱毒化ワクチンや不活化ワクチンとは異なり、病原体全体ではなく、タンパク質、多糖類[ 1 ] [ 2 ]、ペプチド[ 4 ]などの抗原部分のみを含みます。ワクチンには病原体の「生きた」成分が含まれていないため、病気を引き起こすリスクがなく、病原体全体を含むワクチンよりも安全で安定しています。[ 1 ] その他の利点としては、確立された技術であること、免疫不全者に適していることが挙げられます。[ 2 ]欠点としては、一部のワクチンと比較して製造が比較的複雑であること、アジュバントや追加接種が必要になる可能性があること、どの抗原の組み合わせが最も効果的かを調べるのに時間が必要であることが挙げられます。[ 2 ]

最初の組換えサブユニットワクチンは、1980年代半ばにB型肝炎から人々を守るために製造されました。他に認可されている組換えサブユニットワクチンには、 Engerix-B（B型肝炎）、Gardasil 9 [ 5 ]（ヒトパピローマウイルス）、Flublok [ 6 ]（インフルエンザ）、Shingrix [ 7 ]（帯状疱疹）、Nuvaxovid [ 8 ]（新型コロナウイルス感染症）などがあります。

注射後、抗原は抗原特異的抗体の産生を誘発し、異物を認識し中和する役割を担います。組換えサブユニットワクチンの基本成分は、組換えサブユニット、アジュバント、キャリアです。さらに、組換えサブユニットワクチンは、感染症（例：結核[ 9 ]、デング熱[ 10 ] ）に対するワクチン開発の有力な候補です。

組み換えサブユニットワクチンは注射しても安全であると考えられています。副作用の可能性は、投与されるワクチンの種類によって異なります。軽度の副作用には、注射部位の痛み、発熱、倦怠感などがあり、重篤な副作用にはアナフィラキシーや致命的となる可能性のあるアレルギー反応などがあります。禁忌もワクチンによって異なります。一般的に、ワクチンの成分のいずれかに対してアナフィラキシーの既往歴がある人には推奨されません。ワクチン接種を受ける前に、医療専門家に相談してください。

発見

ヒトに対する臨床試験で最初に承認されたサブユニットワクチンはB型肝炎ワクチンであり、感染患者のB型肝炎ウイルス自体の表面抗原を含み、ワクチンの安全性を高め、個人の血漿を介した汚染の可能性を排除することを目的として新たに開発された技術によって調整されています。[ 11 ]

機構

サブユニットワクチンは、タンパク質や多糖類などの病原体の断片を含み、その組み合わせは強力かつ効果的な免疫反応を誘導するために慎重に選択されています。免疫系は病原体と限定的に相互作用するため、副作用のリスクは最小限に抑えられます。[ 2 ] 効果的なワクチンは、抗原に対する免疫反応を誘発し、病原体を迅速に認識し、将来の感染に迅速に対応することを可能にする免疫記憶を形成します。 [ 1 ]

サブユニットワクチンの欠点は、特定の抗原が、特定の病原体クラスに共通する病原体関連分子パターンを欠いている可能性があることです。これらの分子構造は免疫細胞が危険を認識するために利用するため、これらがなければ免疫反応が弱まる可能性があります。もう1つの欠点は、抗原が細胞に感染しないため、サブユニットワクチンに対する免疫反応は細胞性ではなく抗体媒介性であり、結果として他の種類のワクチンによって引き起こされる免疫反応よりも弱くなる可能性があることです。免疫反応を高めるために、サブユニットワクチンにアジュバントを使用するか、追加接種が必要となる場合があります。[ 2 ]

種類

サブユニットワクチンの種類の概要[ 1 ] [ 2 ]
種類 説明 例
タンパク質サブユニット病原体（ウイルスまたは細菌） から分離されたタンパク質を含むB型肝炎、無細胞百日咳ワクチン
多糖類一部の細菌の細胞壁など、病原体の莢膜に含まれる多糖類（糖分子）の鎖を含む肺炎球菌多糖体ワクチン、髄膜炎菌ワクチン（髄膜炎菌A群、C群、W-135群、Y群 による疾患を予防）
共役ジフテリアや破傷風トキソイドなどのキャリアタンパク質に結合した多糖鎖を含み、免疫反応を高める肺炎球菌結合ワクチン、インフルエンザ菌b型結合ワクチン、髄膜炎菌結合ワクチン

タンパク質サブユニット

タンパク質サブユニットは、他のタンパク質分子と集まって（または「共集合」して）タンパク質複合体を形成するポリペプチド鎖またはタンパク質分子である。[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]ウイルスなどのタンパク質の大きな集合体は、多くの場合、少数の種類のタンパク質サブユニットを構成要素として用いている。[ 15 ] 組み換えタンパク質ワクチンを作成するための重要なステップは、病原体が繁殖できるようにするウイルスまたは細菌の部分を含まずに、強力かつ効果的な免疫反応を引き起こす可能性のあるタンパク質サブユニットを病原体から特定し、分離することである。ウイルスのタンパク質殻またはカプシドの一部が適している場合が多い。目標は、タンパク質サブユニットが病原体の外見を模倣し、作用を模倣しないことで、免疫系の反応を準備することである。[ 16 ]別のタンパク質ベースのアプローチは、複数のタンパク質サブユニットを自己集合させてウイルス様粒子（VLP）またはナノ粒子にすることである。ワクチンの表面のウイルス粒子全体に対する類似性を高める（ただし拡散能力を高めることではない）目的は、より強い免疫反応を引き起こすことである。[ 17 ] [ 16 ] [ 18 ]

タンパク質サブユニットワクチンは、一般的にタンパク質生産によって作られ、生物の遺伝子発現を操作して、大量の組み換え遺伝子を発現させます。[ 16 ] [ 19 ]使用するワクチンに応じて、開発にはさまざまなアプローチを使用できます。[ 17 ]酵母、バキュロウイルス、または哺乳類の細胞培養を使用して、試験管内で大量のタンパク質を生産できます。[ 16 ] [ 19 ] [ 20 ]

タンパク質ベースのワクチンは、B型肝炎やヒトパピローマウイルス（HPV）に使用されています。[ 17 ] [ 16 ]このアプローチは、エボラウイルスやHIV などのワクチン接種が難しいウイルスのワクチン開発に使用されています。[ 21 ] COVID-19のタンパク質ベースのワクチンは、スパイクタンパク質または受容体結合ドメインのいずれかを標的とする傾向があります。[ 17 ] 2021年現在、世界中でCOVID-19のワクチンプラットフォームとして最も研究されているのは、組換えタンパク質サブユニットワクチンであると報告されています。[ 16 ] [ 22 ]

多糖サブユニット

Vi莢膜多糖体ワクチン（ViCPS）は、サルモネラ・エンテリカのチフス菌血清型によって引き起こされるチフスに対するワクチンです。[ 23 ] Vi抗原はタンパク質ではなく、脂質に結合した長い糖鎖からなる細菌莢膜多糖体です。[ 24 ] ViCPSのような莢膜ワクチンは、小児における免疫反応の誘発が弱い傾向があります。多糖体をトキソイドと結合させた結合ワクチンを作製することで、その効果は高まります。[ 25 ]

結合ワクチン

結合ワクチンは、弱い抗原と強い抗原をキャリアとして組み合わせたワクチンの一種であり、免疫系が弱い抗原に対してより強い反応を示すようにします。[ 26 ]

ペプチドサブユニット

ペプチドベースのサブユニットワクチンは、完全なタンパク質の代わりにペプチドを使用します。[ 27 ]ペプチドベースのサブユニットワクチンは、大量生産が容易で費用対効果が高いなど、多くの理由から広く使用されています。さらに、その優れた安定性、純度、そして露出した組成も高く評価されています。[ 28 ]ペプチドサブユニットワクチンの製造には、以下の3つのステップがあります。[ 29 ]

  1. エピトープ認識
  2. エピトープ最適化
  3. ペプチド免疫改善

特徴

従来の弱毒化ワクチンや不活化ワクチンと比較すると、組み換えサブユニットワクチンには次のような特別な特徴があります。

しかし、組み換えサブユニットワクチンにはいくつかの欠点もあります。

薬理学

一次免疫応答に関与するプロセスの簡略化された概要

ワクチン接種は感染症から個人を守る強力な手段である。[ 34 ]

能動免疫はワクチン接種によって人工的に獲得することができる。これは、少量の制御された病原物質にさらされることで、実際の病原体に感染することなく、自身の防御機構が引き起こされ、独自の抗体と記憶細胞が生成されるからである。[ 35 ]

一次免疫応答に関与するプロセスは次のとおりです。

  1. ワクチンに含まれる抗原への事前曝露は一次反応を引き起こします。注射後、抗原は樹状細胞やマクロファージなどの抗原提示細胞（APC）によって貪食作用によって摂取されます。[ 35 ] [ 36 ]
  2. APCは未熟なB細胞とT細胞が存在するリンパ節に移動します。[ 37 ]
  3. APCによる抗原処理の後、抗原はその組成と構造的特徴に基づいて細胞表面のMHCクラスI受容体またはMHCクラスII受容体のいずれかに結合し、複合体を形成します。 [ 35 ]
  4. 抗原提示が起こり、T細胞受容体が抗原-MHC複合体に結合してクローン増殖と分化が開始され、ナイーブT細胞が細胞傷害性T細胞（CD8+）またはヘルパーT細胞（CD4+）に変換されます。[ 38 ] [ 39 ]
  5. 細胞傷害性CD8+細胞は、溶解分子を放出することで、 APCによって提示された抗原を含む感染細胞を直接破壊することができ、一方、ヘルパーCD4+細胞は、B細胞と細胞傷害性T細胞を活性化するサイトカインの分泌を担っています。[ 36 ] [ 40 ]
  6. B細胞はT細胞が存在しない状態でもB細胞受容体シグナル伝達経路を介して活性化を受けることができる。 [ 36 ]
  7. 樹状細胞がワクチン中に存在する免疫原を捕捉すると、その物質をナイーブB細胞に提示し、抗体産生のための形質細胞の増殖を引き起こす。[ 41 ] B細胞の発達中にアイソタイプスイッチが起こり、 IgG、IgE、IgAなどの異なる抗体が形成される。[ 36 ]
  8. メモリーB細胞とメモリーT細胞は感染後に形成される。[ 35 ]抗原はこれらの細胞によって記憶されるため、その後同じ種類の抗原にさらされると二次反応が刺激され、抗原に特異的な高濃度の抗体が短時間で迅速かつ効率的に複製され、病原体を排除する。[ 37 ]

特定の状況下では、最初に低用量のワクチンを接種し、その後、ブースター接種と呼ばれる追加接種を行います。ブースター接種は、人体内のメモリー細胞のレベルを効果的に維持し、免疫力を増強します。[ 32 ] [ 33 ] [ 42 ]

製造業

組み換えサブユニットワクチンの製造プロセスは次のとおりです。

  1. 免疫原性サブユニットの同定
  2. サブユニットの発現と合成
  3. 抽出と精製
  4. アジュバントの添加またはベクターへの組み込み
  5. 処方と配送。

免疫原性サブユニットの同定

候補サブユニットは、主に免疫原性によって選択される。[ 43 ]免疫原性を持つためには、それらは異質であり、免疫系のさまざまな構成要素と候補サブユニットとの間の反応が起こるのに十分な複雑さを備えていなければならない。[ 44 ]候補は、サイズ、機能の性質（例：シグナル伝達）、および細胞内位置（例：膜貫通）に基づいて選択される。[ 43 ]

サブユニットの発現と合成

標的サブユニットとそれをコードする遺伝子が特定されると、その遺伝子は単離され、第2の非病原性生物に移され、大量生産のために培養される。[ 45 ]このプロセスは異種発現としても知られている。

適切な発現系は、翻訳後修飾の要件、コスト、産物抽出の容易さ、および生産効率に基づいて選択される。ライセンス済みおよび開発中の組換えサブユニットワクチンの両方で一般的に使用される系としては、細菌、酵母、哺乳類細胞、昆虫細胞などが挙げられる。[ 46 ]

細菌細胞

大腸菌

細菌細胞は、クローン作成プロセス、遺伝子組み換え、小規模生産に広く利用されている。 [ 47 ]大腸菌（E. Coli）は、その遺伝学が高度に研究されていること、遺伝子発現のための遺伝子ツールが広く利用可能であること、正確なプロファイリング、そして安価な培地で高細胞密度で増殖できる能力があるため、広く利用されている。[ 48 ]

大腸菌は、翻訳後修飾ができず、タンパク質分泌系を持たず、追加の可溶化を必要とする封入体を生成する可能性があるため、構造的に単純なタンパク質に適しています。 [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]応用面では、大腸菌はデング熱ワクチンの発現システムとして利用されています。[ 10 ]

酵母

酵母は細菌細胞の費用対効果、効率、技術的実現可能性に匹敵します。 [ 47 ]さらに、酵母は可溶性タンパク質を分泌し、哺乳類細胞と同様に翻訳後修飾を行う能力を持っています。[ 49 ]

酵母エキス・グルコース・クロラムフェニコール寒天培地 (YGC) 上のSaccharomyces cerevisiaeコロニー。

注目すべきことに、酵母は他の真核生物と比較して、N-グリコシル化の際により多くのマンノース分子を取り込むため[ 50 ] 、細胞構造ストレス応答を引き起こす可能性がある。このような応答は、天然タンパク質構造への到達に失敗することにつながる可能性があり、血清半減期と免疫原性の低下につながる可能性がある[ 47 ]。応用面では、B型肝炎ウイルス表面抗原（HBsAg）とヒトパピローマウイルス6型、11型、16型、18型の主要カプシドタンパク質L1のウイルス様粒子（VLP ）は、サッカロミセス・セレビシエによって産生される。

哺乳類細胞

哺乳類細胞は、治療上必須の翻訳後修飾を行い、適切に折り畳まれ、糖化された機能的に活性なタンパク質を発現する能力があることでよく知られています。[ 48 ] [ 51 ] [ 52 ]しかし、哺乳類細胞の有効性は、エピジェネティックな遺伝子サイレンシングとアグレソーム形成（組み換えタンパク質の凝集）によって制限される可能性があります。 [ 48 ]哺乳類細胞では、合成されたタンパク質が化学的に定義された培地に分泌されることが報告されており、タンパク質の抽出と精製を簡素化する可能性があります。[ 47 ]

このクラスの最も顕著な例は、SHINGRIX用の組換え水痘帯状疱疹ウイルス表面糖タンパク質（gE）抗原の合成に利用されるチャイニーズハムスター卵巣（CHO）細胞です。[ 7 ] CHO細胞は、増殖速度が速く、プロセスの多様性に優れていることで知られています。また、タンパク質を含まない培地で懸濁培養できるため、プリオンによる汚染のリスクを低減できます。[ 47 ] [ 48 ]

バキュロウイルス（昆虫）細胞

バキュロウイルスの構造と感染サイクルの概略図。

バキュロウイルス-昆虫細胞発現システムは、様々な組換えタンパク質を高レベルで発現する能力があり、リン酸化、グリコシル化、ミリストイル化、パルミトイル化などの真核生物タンパク質の重要な処理能力を提供します。[ 53 ]哺乳類細胞と同様に、発現されたタンパク質はほとんどが可溶性で、正確に折り畳まれており、生物学的に活性です。[ 54 ]しかし、細菌や酵母よりも成長速度が遅く、成長培地のコストが高く、毒性リスクをもたらします。[ 47 ]注目すべき特徴は、バキュロウイルス-昆虫細胞で分泌タンパク質と膜結合タンパク質を発現できるようにする制御要素の存在です。[ 47 ] [ 53 ]

バキュロウイルス-昆虫細胞を利用した認可組換えサブユニットワクチンには、サーバリックス（パピローマウイルスC末端切断主要カプシドタンパク質L1型16および18）[ 47 ] [ 55 ]とフルブロッククアドリバレント（インフルエンザウイルス4株由来のヘマグルチニン（HA ）タンパク質） [ 6 ]がある。

抽出と精製

歴史を通じて、抽出・精製法は標準的なクロマトグラフィー法からアフィニティータグの利用へと進化してきました。[ 56 ]しかし、最終的な抽出・精製プロセスは、選択された発現系に大きく依存します。詳細については、サブユニットの発現と合成を参照してください。

アジュバントの添加

アジュバントは組換えサブユニットワクチンの免疫原性を向上させるために添加される物質である。[ 57 ]

アジュバントはワクチンに対する適応反応の程度を高め、それぞれの病原体に対して最も効果的な免疫形態の活性化を誘導する（例えば、T細胞記憶の生成を増加させる）。[ 57 ] [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]アジュバントの添加は、用量の節約や最終的なワクチン製剤の安定化などの利点をもたらす可能性がある。[ 57 ] [ 60 ]

適切なアジュバントは、安全性、耐性、抗原の適合性、製造上の考慮事項に基づいて選択される。 [ 57 ]組み換えサブユニットワクチンに一般的に使用されるアジュバントは、ミョウバンアジュバント（例：水酸化アルミニウム）、エマルジョン（例：MF59）、および免疫刺激分子と組み合わせたリポソーム（例： AS01B ）である。[ 57 ] [ 59 ]

処方と送達

送達システムは、主にポリマーベースの送達システム（マイクロスフィアおよびリポソーム）と生送達システム（グラム陽性細菌、グラム陰性細菌およびウイルス） に分けられます。

ポリマーベースのデリバリーシステム

ワクチン抗原は、多くの場合、マイクロスフィアまたはリポソーム内に封入されています。ポリ乳酸（PLA）[ 61 ]やポリ乳酸グリコール酸（PLGA）[ 61 ]を使用して作られる一般的なマイクロスフィアは、体内で分解することで制御された抗原放出を可能にし、一方、多層または単層小胞を含むリポソームは、持続的な放出を可能にします。 [ 59 ]

ポリマーベースの送達システムは、消化管での分解に対する耐性の向上、抗原の放出の制御、免疫細胞による粒子の取り込みの増加、細胞傷害性T細胞応答を誘導する能力の強化などの利点をもたらす。[ 59 ]リポソーム送達を利用した認可された組み換えワクチンの例としては、 Shringrixがある。

ライブ配信システム

ベクターとしても知られるライブデリバリーシステムは、抗原提示、生体内分布および輸送を変化させることで組換えサブユニットの免疫原性を向上させるためにリガンドまたは抗原で改変された細胞である。[ 62 ]サブユニットはキャリア内に挿入されるか、粘膜免疫系への効率的な提示のためにベクターの表面で発現するように遺伝子操作される。[ 45 ]

メリットとデメリット

利点

  • 毒性を回復することができないため、予防しようとする病気を引き起こすことができない[ 30 ] [ 63 ]
  • 免疫不全患者にも安全[ 64 ]
  • 環境の変化（温度、光、湿度など）に耐えることができる[ 30 ]

デメリット

副作用と禁忌

組換えサブユニットワクチンは安全に投与できます。[ 65 ] [ 66 ] しかし、接種後には、注射部位の硬結や腫れ、発熱、倦怠感、頭痛などの軽度の局所反応が起こることがあります。[ 65 ] [ 67 ] [ 68 ]重度の過敏症反応やアナフィラキシーの発生はまれですが、[ 69 ]死亡に至る可能性もあります。副作用の発現は、個人の健康状態、年齢、性別、遺伝的素因などによって集団によって異なります。[ 70 ] [ 71 ]

組み換えサブユニットワクチンは、抗原またはワクチンの他の成分に対してアレルギー反応やアナフィラキシーを経験したことがある人には禁忌です。[ 72 ] [ 73 ]さらに、病気の状態にある人や妊娠中の人にワクチンを投与する場合には注意が必要であり、[ 72 ]それぞれ状態が安定するまで、および出産後に注射を延期する必要があります。

認可ワクチン

B型肝炎

エンゲリックスB（B型肝炎）ワクチン

ENGERIX-B（GSK社製）とRECOMBIVAX HB（メルク社製）は、B型肝炎の予防を目的として認可された2つの組換えサブユニットワクチンです。どちらもサッカロミセス・セレビシエから採取・精製されたHBs抗原を含み、ミョウバンを添加した抗原懸濁液として製剤化されています。[ 74 ] [ 75 ]

HBsAgに対する抗体濃度が10mIU/mL以上であれば、B型肝炎感染に対する防御効果があると認められている。[ 74 ] [ 75 ]

健康な個人に対する初回3回接種では、 ENGERIX-Bの血清学的保護率は90%以上であることが示されていますが、加齢とともに低下します。血清学的保護率の低下は、基礎疾患である慢性疾患や免疫不全の存在とも関連しています。しかしながら、GSK HepBは、研究対象となったすべての集団において、臨床的に許容できる安全性プロファイルを示しています。[ 76 ]

ヒトパピローマウイルス（HPV）

ガーダシルワクチンと箱

サーバリックス、ガーダシル、ガーダシル9は、 HPV感染予防のために承認されている3種類の組換えサブユニットワクチンです。サーバリックスは16型と18型を予防し[ 55 ] 、ガーダシルは6型、11型、16型、18型を予防し[ 77 ]、ガーダシル9は6型、11型、16型、18型、31型、33型、45型、52型、58型を予防します[ 5 ]。これらのワクチンには、組換えサッカロミセス・セレビシエによって産生される主要カプシドL1タンパク質の精製VLPが含まれています。

2014年のシステマティック・ディペンダビリティ・レビューでは、二価HPVワクチン（サーバリックス）の副作用として、疼痛（オッズ比3.29、95%信頼区間3.00～3.60）、腫脹（オッズ比3.14、95%信頼区間2.79～3.53）、発赤（オッズ比2.41、95%信頼区間2.17～2.68）が最も多く報告されていることが示されています。ガーダシルでは、最も多く報告された事象は疼痛（オッズ比2.88、95%信頼区間2.42～3.43）と腫脹（オッズ比2.65、95%信頼区間2.0～3.44）でした。[ 78 ]

ガーダシルは、ガーダシル9の導入後、2017年5月8日に米国で販売が中止され[ 79 ]、サーバリックスも2016年8月8日に米国で自主的に販売が中止されました[ 80 ] 。

インフルエンザ

Flublok Quadrivalentは、インフルエンザに対する能動免疫のための認可された組換えサブユニットワクチンです。バキュロウイルス昆虫発現システムを用いて精製・抽出された4種類のインフルエンザウイルス株のHAタンパク質が含まれています。4種類のウイルス株は、米国公衆衛生局（USPHS）の要件に従って毎年標準化されています。[ 6 ]

Flublok Quadrivalentは、従来の3価および4価ワクチンと同等の安全性プロファイルを有する。Flublokは、局所反応の減少（RR = 0.94、95% CI 0.90–0.98、3件のRCT、FEM、I2 = 0%、低確実性エビデンス）と悪寒のリスク増加 （RR = 1.33、95% CI 1.03–1.72、3件のRCT、FEM、I2 = 14%、低確実性エビデンス）との関連も示唆されている。[ 81 ]

帯状疱疹

SHINGRIXは、水痘帯状疱疹ウイルス（VZV）に対する特異的免疫の低下に伴い発症リスクが高まる帯状疱疹に対する予防を目的とした、承認済みの組換えサブユニットワクチンです。本ワクチンは、 CHO細胞から抽出したVZV gE抗原成分を含み、アジュバント懸濁液AS01 Bで調製します。[ 7 ]

SHINGRIXの有効性、効果、安全性については、免疫不全状態の18～49歳の患者と50歳以上の健康な成人を対象としたシステマティックレビューとメタアナリシスが実施されている。これらの研究では、体液性免疫および細胞性免疫の達成率はそれぞれ65.4～96.2%、50.0～93.0%と報告されている。一方、血液悪性腫瘍患者（ 18～49歳）における有効性は、接種後13ヶ月までで87.2%（95%CI、44.3～98.6%）と推定され、安全性プロファイルは許容範囲内であった。[ 82 ] [ 83 ]

COVID-19（新型コロナウイルス感染症

NUVAXOVIDは、 SARS-CoV-2感染予防のために承認された組換えサブユニットワクチンです。2021年12月20日に販売承認が発行されました。[ 84 ]このワクチンには、バキュロウイルス発現システムを用いて産生されたSARS-CoV-2スパイクタンパク質が含まれており、最終的にはマトリックスMアジュバントでアジュバント化されます。[ 8 ]

歴史

予防接種の習慣は12世紀にまで遡ります。当時の古代中国では、天然痘感染に対する免疫を与えるために人痘接種という技術が用いられていましたが、現代のワクチン接種の歴史は約200年と短いものです。それは、 1798年にエドワード・ジェンナーが比較的弱い牛痘ウイルスを人体に 注入することで天然痘を根絶するワクチンを発明したことに始まります。

20世紀半ばはワクチン科学の黄金時代でした。この時期の急速な技術進歩により、科学者は実験室において制御された環境下で細胞培養を行うことが可能になり、 [ 85 ]ポリオ、麻疹、そして様々な感染症に対するワクチンの製造につながりました。また、莢膜多糖体やタンパク質などの免疫マーカーを用いた結合型ワクチンも開発されました。[ 85 ]一般的な疾患を標的とした製品の創出は、感染症による死亡率の低下と公衆衛生の負担軽減に大きく貢献しました。

遺伝子工学技術の出現はワクチンの開発に革命をもたらしました。20世紀末までに、研究者たちは従来の全細胞ワクチンに加え、例えばウイルス抗原を用いて免疫反応を誘導するB型肝炎ワクチンなどの組換えワクチンを開発する能力を獲得しました。[ 85 ]

製造方法が進化し続けるにつれて、より多くの人々の健康を守るために、 将来的にはより複雑な構成のワクチンが必然的に生成され、感染症と非感染症の両方に治療用途が拡大されるでしょう。

今後の方向性

組み換えサブユニットワクチンは、結核[ 9 ] 、デング熱[ 10 ] 、土壌伝播蠕虫[ 86 ] 、ネコ白血病[ 87 ]、COVID-19 [ 88 ]の開発に使用されています。

サブユニットワクチンはSARS-COV-2に有効であると考えられているだけでなく、マラリア、破傷風、サルモネラ菌などの病気に対する予防接種の候補としても注目されています。[ 11 ]

COVID-19（新型コロナウイルス感染症

COVID-19に対するヒトワクチンとして、異種SARS-CoV受容体結合ドメイン（RBD）組換えタンパク質を開発する可能性を探る研究が行われています。この理論は、SARS-CoV患者の回復期血清がSARS-CoV-2 （ COVID-19の対応ウイルス）を中和する能力を有すること、およびSARS-CoVとSARS-CoV-2のスパイクタンパク質とRBDタンパク質のアミノ酸類似性が高い（82%）という証拠によって裏付けられています。[ 88 ]

参考文献

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