全細胞ワクチン

全細胞ワクチンは、実験室で細胞全体から調製されたワクチンの一種です。 ^{[1]このようなワクチンには、}免疫系を活性化するための複数の抗原が同時に含まれています。抗原特異的T細胞反応を誘発します。^[2]

全細胞ワクチンは、細菌感染症（不活化ワクチンとして）^[3]や癌（刺激分子を分泌して免疫系を刺激するように改変された腫瘍細胞として）の分野で研究されてきました。^[2]世界中で使用されている全細胞ワクチンの1つは、全細胞百日咳ワクチンです。^[3]

百日咳の原因菌は百日咳菌です。全細胞百日咳ワクチンは、この病気の治療に効果的かつ安全ですが、短期的な副作用も伴います。百日咳菌抗原の種類によって、全細胞ワクチンによって生じる免疫反応も異なります。百日咳全細胞ワクチンには、百日咳毒素、アデニル酸シクラーゼ毒素、リポオリゴ糖、凝集原などの抗原を含む不活化細菌細胞が含まれています。^{[3]全細胞百日咳ワクチンは、}百日咳菌を液体培地で増殖させることによって調製されます。細菌を不活化した後、特定の細胞濃度を分注します。ワクチンの有効性は36～98%です。^[3]

• 全細胞百日咳ワクチンは無細胞百日咳ワクチンよりも自然感染を刺激する効果が高い。^{[4] [5]}
• 無細胞百日咳ワクチンを接種した患者では細胞性免疫が持続するが、全細胞百日咳ワクチンを接種した患者ではより強いリンパ球増殖、特に記憶Tヘルパー1細胞とTヘルパー17細胞およびサイトカイン反応が観察される。^{[6] [7]}
• 全細胞百日咳ワクチンの接種により、組織常在記憶細胞の産生が増加するため、肺感染や鼻腔コロニー形成のリスクが低くなります。^{[7] [8]}

全細胞肺炎球菌ワクチンは不活性な肺炎球菌RM200細胞から構成されており^[9]、肺炎球菌に対して使用された最初の全細胞ワクチンでした。2012年に、全細胞ワクチンとミョウバンを組み合わせて第I相試験が実施されました。42人中1人がワクチン接種とは関係のない副作用を経験しました。経験した軽度の反応は対照群と同様でした。全細胞ワクチンに対する免疫グロブリンG反応はパンプロテオームマイクロアッセイによって決定され、全​​細胞肺炎球菌ワクチンはRM200によって発現される天然免疫原性タンパク質のIgG反応の増加を誘発し、PclA、PspC、およびZmpBタンパク質変異体に対する反応も引き起こすことがわかりました。^[10]

全細胞腫瘍ワクチンは、腫瘍細胞が癌病変によって生成されたタンパク質を含み、免疫認識のための複数の抗原を提供するという理論に基づいています。全細胞腫瘍ワクチンは、臨床開発中の免疫療法の一形態です。^[11]

全細胞腫瘍ワクチンを作るには、患者の腫瘍細胞を形質導入して、サイトカイン、ケモカインなどの共刺激分子を産生させる。細胞は放射線照射を受けるため、親腫瘍のように増殖することはできないが、腫瘍抗原と追加の分子は発現できる。^[2]

さまざまな全細胞腫瘍ワクチンの第 I 相および第 II相臨床試験では、この方法が癌患者にとって安全であることが示されています。全細胞ワクチンの利点は、細胞がすべての潜在的な抗原の供給源となるため、特定の種類の癌で標的とする最適な抗原を特定する必要がないことです。複数の腫瘍抗原を同時に標的にすることができ、さまざまな腫瘍抗原に対する免疫反応を生み出します。^[2]

• 全腫瘍細胞ワクチンには、抗原提示細胞に処理して免疫系を刺激することができる、特徴付けられた腫瘍抗原関連細胞と特徴付けられていない腫瘍抗原関連細胞が含まれています。これが全腫瘍細胞ワクチンを他の抗原特異的ワクチンと異なるものにしています。^[12]
• 抗原提示細胞は、それぞれMHC IとIIを介してCD8+とCD4+ T細胞に腫瘍関連抗原を提示することができます。MHC IとIIの同時提示は、腫瘍に対する強力な免疫反応につながります。 ^[13]
• 抗原タンパク質内の複数のエピトープに対する免疫反応を誘導する。 ^[14]

• 腫瘍細胞全体を用いたワクチン調製は、腫瘍細胞によって発現される抗原のうち腫瘍に特異的なものは一部だけであり、残りの抗原は正常細胞に存在するため、あまり特異的ではない。^[15]
• 自己腫瘍細胞ワクチンを調製するには腫瘍生検が必要である。場合によっては、腫瘍生検で得られた細胞が十分でなかったり、腫瘍細胞が壊死を起こしている可能性がある。^[16]
• 全腫瘍細胞ワクチンに含まれる腫瘍関連抗原は、TGF-βのような免疫抑制性サイトカイン^[17]を放出し、適切な免疫反応の発達を阻害する可能性がある。^[14]
• MHC-Iによって提示されたCD8+ T細胞は、これらの癌細胞におけるCD80やCD86のような共刺激分子の発現が欠如しているため、腫瘍抗原に対する反応を引き起こさない。^[18]

全腫瘍細胞ワクチンは、同定された腫瘍抗原と未同定の腫瘍抗原で構成されています。抗原提示細胞は、これらの腫瘍抗原を主要組織適合遺伝子複合体クラスIおよびIIを介して、それぞれCD8 + Tリンパ球とCD4 + Tリンパ球に提示します。Fasリガンドとの相互作用または溶解酵素の分泌により、細胞傷害性Tリンパ球はアポトーシスを引き起こすことができます。活性CD4 + T細胞はナチュラルキラー細胞を活性化し、CD4 + T細胞は体液性免疫応答を活性化し、CD8 + T細胞の活性も促進します。^{[19] [20]} ワクチン誘導性免疫応答は、自己腫瘍細胞に対する遅延型過敏症応答によって測定されます。顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（GM-CSF）は他のサイトカインよりも優れており、全細胞ワクチンにGM-CSFを追加すると、腫瘍細胞に対する応答が向上します。 GM-CSFは照射された細胞の部位に樹状細胞を動員し、抗原の取り込み、処理、提示を刺激します。 ^[21]これらの樹状細胞はCD8+ T細胞と結合することでT細胞応答を促進します。^[22]

• 百日咳ワクチン
• 肺炎球菌ワクチン