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子馬のロドコッカス肺炎に対する遺伝子ワクチン

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子馬に発症するロドコッカス肺炎(Rhodococcal pneumonia)は、ロドコッカス菌(Rhodococcus equi)によって起こる深刻な呼吸器感染症であり、土壌病として特定牧場で多発することが多く、将来的な馬の競走/競技能力の低下にも繋がることから[1,2]、その予防対策が重要な疾患であると言えます。そのためには、初乳の適切な摂取によって移行免疫を獲得させることが第一ですが、ロドコッカス菌の免疫原になりうるリポ蛋白質(VapA)を標的としたDNAワクチンも試用されています。しかし、新生子馬における免疫応答は強くないため、ワクチン接種によるロドコッカス肺炎の予防効果は限定的であることが報告されています[3]。

ここでは、子馬のロドコッカス肺炎の予防接種を目的として、mRNAを用いた遺伝子ワクチンの効能を評価した知見を紹介します。下記の研究では、馬の気管細胞を培養して、mRNAによってVapAを発現できることを確認した後、mRNAワクチンの筋肉内接種、噴霧吸引接種、および、プラセボの噴霧吸引接種を行なった子馬(各6頭ずつ、基礎接種の三週間後に補強接種)において、接種の35日後までにかけて、血液と気管支肺胞洗浄液を採取して、VapAに対するIgGとIgAの濃度が測定されました。

参考文献:
Legere RM, Poveda C, Ott JA, Bray JM, Villafone EG, Silveira BPD, Kahn SK, Martin CL, Mancino C, Taraballi F, Criscitiello MF, Berghman L, Bordin AI, Pollet J, Cohen ND. Intramuscular but not nebulized administration of a mRNA vaccine against Rhodococcus equi stimulated humoral immune responses in neonatal foals. Am J Vet Res. 2023 Dec 11:1-12. doi: 10.2460/ajvr.23.09.0208. Online ahead of print.

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結果としては、噴霧吸引による予防接種は効果が無かったものの、筋肉内注射による予防接種では、VapAに対するIgG抗体価の有意な増加が認められました。また、陽性対照より三割以上の抗体価増加を十分な免疫獲得と定義した場合、ロドコッカス肺炎に対する免疫獲得が達成された子馬は、mRNAワクチンの接種では100%(5/5頭)に及んでおり、対照馬での50%(3/6頭)よりも有意に高くなっていました(対照馬では、ロドコッカス菌への自然曝露によって免疫獲得を起こしたものと推測された)。なお、この研究では、VapA蛋白を直接的に筋注した場合でも、100%(6/6頭)で免疫獲得されたことが報告されています。

このため、新生子馬に対してmRNAワクチン接種を行ない、VapAに対する抗体価を増加させることで、ロドコッカス肺炎を予防できるという可能性が示唆されました。今後は、より多数の子馬に対するワクチン投与を実施して、抗体価が増加する割合やその維持期間、および、実際の肺炎症状の発生度合いは検証する必要があると考察されています。特に、適切な初乳摂取により移行免疫が付与された子馬に対して、そこから更に遺伝子ワクチンで予防接種するだけのメリットがあるのか否かを、ロドコッカス菌の自然/実験的曝露により評価することが望ましいと言えます。過去の文献では、ロドコッカス菌の抗体を含有する高度免疫血漿の点滴により、ロドコッカス肺炎を予防できるという知見もありますが[4]、費用や手間の観点から、臨床応用への障壁は高いことから、今回の遺伝子ワクチンとの相対的な費用対効果を検証することが求められそうです。

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この研究で試験されたmRNAワクチンの技術は、近年のヒト医療における、COVID-19のパンデミックにおいて応用されて、その効能や副作用が実践されたことから、動物の予防接種への適用が進んだという経緯があります。しかし、ヒトと異なり、馬に対する遺伝子ワクチンの接種では、その馬が将来的に食肉転用された場合に、遺伝子操作を受けた個体の馬肉が、ヒトの食用になってしまうという課題が残ります。このため、特に、馬肉の食文化のあるアジア圏では、遺伝子ワクチンを家畜に用いることの衛生学的な問題を解決する必要があると言えそうです。また、遺伝子ワクチンによる馬自身への副作用についても、サンプル数を増やして評価する必要があります。なお、今回の研究では、噴霧吸引された2頭が発熱したのを除けば、筋注でワクチン接種された全頭を含めて、肺炎や跛行、および、その他の重篤な副作用を示した子馬はいませんでした(補強接種の際に、注射箇所の腫れは認められた)。

Photo courtesy of Am J Vet Res. 2023 Dec 11:1-12. doi: 10.2460/ajvr.23.09.0208.

参考文献:
[1] Bordin AI, Huber L, Sanz MG, et al.Rhodococcus equi foal pneumonia: Update on epidemiology, immunity, treatment and prevention. Equine Vet J. 2022 May;54(3):481-494.
[2] Ainsworth DM, Eicker SW, Yeagar AE, et al. Associations between physical examination, laboratory, and radiographic findings and outcome and subsequent racing performance of foals with Rhodococcus equi infection: 115 cases (1984-1992). J Am Vet Med Assoc. 1998 Aug 15;213(4):510-5.
[3] Lopez AM, Hines MT, Palmer GH, et al. Analysis of anamnestic immune responses in adult horses and priming in neonates induced by a DNA vaccine expressing the vapA gene of Rhodococcus equi. Vaccine. 2003 Sep 8;21(25-26):3815-25.
[4] Kahn SK, Cohen ND, Bordin AI, et al. Transfusion of hyperimmune plasma for protecting foals against Rhodococcus equi pneumonia. Equine Vet J. 2023 May;55(3):376-388.

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