新型コロナワクチンに誘導される記憶T細胞集団が
ワクチン接種ごとに置き換わることを発見
～ヒト免疫応答の理解と新たなワクチン設計への重要な知見～

研究の趣旨とポイント

• 従来の免疫学では、初回ワクチン接種で誘導された記憶T細胞が新たなワクチン接種のたびに増殖することで、T細胞による免疫記憶を維持していると考えられてきました。
• 本研究では、新型コロナワクチンによって誘導される記憶T細胞は、ワクチン接種のたびに古い抗原特異的T細胞クローンの一部が増殖能力を失い、新たな抗原特異的T細胞のクローンに置き換わることで、記憶T細胞の多様性が維持されていることを明らかにしました。
• 本研究成果により、人体の免疫応答メカニズムがより深く理解され、新しい治療薬やワクチンの開発に対する貢献が期待されます。

概要

　東京理科大学 生命医科学研究所炎症・免疫難病制御部門の青木 寛泰研究員、上羽 悟史准教授、松島 綱治教授、奈良県立医科大学 免疫学講座の伊藤 利洋教授らの共同研究グループは、新型コロナワクチンで誘導される新型コロナに特異的なT細胞受容体（TCR）をもつT細胞クローンの応答を追跡し、ワクチンを接種するたびに古いT細胞クローンの一部が増殖能力を失い、新たに異なる特異的TCRを持ったT細胞クローンが増殖することを突き止めました。

　2019年に世界中で流行した新型コロナウィルス（SARS-CoV-2）は、人類の感染症に対する認識を大きく変えました。開発された新型コロナワクチンは強力なT細胞応答を引き起こすことが知られていますが、その反応についてのクローン解像度の解析はこれまで行われていませんでした。そこで本研究では、新型コロナワクチンを3回接種した健常人の血液中に含まれるT細胞の応答を詳しく調査しました。

　T細胞クローンを同定するTCRシーケンス解析とSARS-CoV-2特異的T細胞を検出するHLAテトラマー解析により、新型コロナワクチン接種後のT細胞のクローン応答を追跡しました。ワクチン後に有意に増殖したクローンを「responder」と定義してresponderの増殖パターンを分類すると、responderを構成するクローンは1回目の接種後に急速に増殖した「early responder」から2回目の接種後には「main responder」へと置き換わりました。さらに、3回目の接種後には「main responder」が再増殖しましたが、その多様性は減少し、「3rd responder」に部分的に置き換わることが明らかになりました。CD8⁺ T細胞クローンが主に反応するエピトープが入れ替わることや、同じエピトープを認識する集団内でも反応するクローンが入れ替わる現象も発見され、クローンが置き換わる際の応答パターンの多様性が示唆されました。このシステムは見かけ上不合理ですが、記憶T細胞数を維持しながらも、病原体の変異に柔軟に対応する多様性を維持していると考えられます。この研究結果を発展させることで、生体内防御反応に深い理解をもたらし、新たな疾患治療法や治療薬の開発へ貢献することが期待されます。

　本研究成果は、2024年3月7日に国際学術誌「Cell Reports」にオンライン掲載されました。

　     　　　　　

　　　　　　　図上 ワクチン接種回数と各T細胞集団の応答の変化
　　　　　　　図下 (i)エピトープ内での各T細胞集団の応答、(ii)エピトープ間での各T細胞集団の応答

発表論文

雑誌名：Cell Reports
題　名：CD8⁺ T-cell memory induced by successive SARS-CoV-2 mRNA vaccinations is characterized by shifts in clonal dominance
著者名：Hiroyasu Aoki, Masahiro Kitabatake, Haruka Abe, Peng Xu, Mikiya Tsunoda, Shigeyuki Shichino, Atsushi Hara, Noriko Ouji-Sageshima, Chihiro Motozono, Toshihiro Ito, Kouji Matsushima, and Satoshi Ueha
DOI: 10.1016/j.celrep.2024.113887

 

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