シドニーの科学者らは、最初のワクチン接種と同じ腕にCOVID-19の追加接種を行うと、より迅速かつ効果的な免疫反応を生み出すことができることを発見した。セル誌に発表され、ニューサウスウェールズ大学シドニー校のガーバン医学研究所とカービー研究所の研究者らが主導したこの研究結果は、将来のワクチン接種戦略を最適化するための貴重な知見を提供するものである。
研究では、ワクチン接種後、近くのリンパ節にあるマクロファージなどの免疫細胞が「準備完了」になることが明らかになっています。これらのプライミングされたマクロファージは、免疫システムの重要な構成要素である記憶 B 細胞を誘導し、同じ部位に投与されるその後の追加接種に対してより効果的に反応させる上で重要な役割を果たします。
この研究はマウスでテストされ、人間の参加者で確認されており、次回の接種で同じグループを選択するだけで免疫防御を大幅に強化できる標的ワクチン接種アプローチを裏付けている。
ガーバン研究所の精密免疫学プログラムのディレクターであり、共同筆頭著者でもあるトリ・ファン教授は、「これは、免疫システムが外部からの脅威に適切に対応するためにどのように自己組織化するかに関する根本的な発見です。自然はこの素晴らしいシステムを生み出しましたが、私たちはようやくそれを理解し始めたところです」と述べています。
「この研究のユニークな点は、チームが効果的なワクチン反応の急速な生成を理解できたことだ」とサイエンティア教授でカービー研究所所長、共同上席著者のアンソニー・ケレハー氏は述べた。 「マウスの複雑な生物学的特徴を解析し、ヒトでも同様の知見を得ることで、私たちはこれを実現しました。これらはすべて、ワクチン反応が生み出される部位、つまりリンパ節で行われました。」
予防接種では、無害な病原体（ワクチン抗原）が体内に導入され、それがリンパ節を通過します。リンパ節は、実際の病原体と戦うために体を訓練する免疫の「訓練キャンプ」として機能します。研究者らはこれまで、感染が再発したときに抗体反応を生成するために重要なメモリーB細胞が、注射部位に最も近いリンパ節に生息することを発見している。
メモリー B 細胞 (赤) はリンパ節 (青) 内でマクロファージ (白) と相互作用します。画像提供：ラマ・デニ博士
研究チームは、ガーバン病院の最先端の生体イメージング技術を使用して、記憶B細胞が局所リンパ節の外層に移動し、そこに存在するマクロファージと密接に相互作用することを発見しました。同じ部位に追加接種を行うと、すでに警戒状態にあるこれらの「準備された」マクロファージは、抗原を効率的に捕捉し、記憶B細胞を活性化して高品質の抗体を生成することができる。
「マクロファージは病原体を貪食し、死んだ細胞を除去することが知られていますが、私たちの研究は、注射部位に最も近いリンパ節に存在するマクロファージが、次のワクチンを送達する際にも中心的な役割を果たしていることを示しています。つまり、場所が本当に重要なのです」と、ガーバンのサイエンティア博士課程の一環として本研究の共同筆頭著者であるラマ・デニ博士は述べています。
動物実験の結果と人間のワクチンの関連性を判断するために、カービー研究所の研究チームは、ファイザー-ビオンテックのCOVID-19 mRNAワクチンを接種した30人のボランティアを対象に臨床研究を実施した。ボランティアのうち20人はワクチンの初回接種と同じ腕に追加接種を受け、10人はもう一方の腕に2回目の接種を受けた。
「同じグループでワクチンを2回接種した人々は、2回目の接種後1週間以内に、SARS-CoV-2に対する中和抗体が著しく速く生成された」と、論文の共同筆頭著者でカービー研究所の博士課程学生であるアレクサンドラ・ケアリー＝ホッペ氏は述べた。
「同じグループの抗体は、デルタやオミクロンといった変異株に対してもより効果的でした。4週間後、両グループの抗体レベルは同程度でしたが、この早期の予防は、アウトブレイクの際には非常に重要になる可能性があります」と、カービー研究所ワクチン免疫ゲノミクスグループの責任者であり、共同筆頭著者のミー・リン・ムニエ博士は述べています。
異なる腕でCOVIDワクチンを接種したとしても心配しないでください。私たちの研究によると、時間の経過とともに保護効果の差は小さくなることが示されています。しかし、流行時には、最初の数週間に提供される防御が人口に大きな影響を与える可能性があります。同腕戦略は集団免疫をより早く達成するのに役立つ可能性があり、対応のスピードが極めて重要な、急速に変異するウイルスの場合に特に重要となる。
この研究結果は、ワクチン接種ガイドラインの改善につながる可能性に加え、ワクチンの有効性を向上させる有望な道筋を示している。
「記憶B細胞とこれらのマクロファージとの相互作用を複製または強化する方法がわかれば、より少ない追加接種量で済む次世代ワクチンを設計できる可能性がある」とファン氏は述べた。