- Bivalent SARS–CoV-2 mRNA vaccines increase breadth of neutralization and protect against the BA.5 Omicron variant, Suzanne M. Scheaffer, Diana Lee, Bradley Whitener, Baoling Ying, Kai Wu, Hardik Jani, Philippa Martin, Nicholas J. Amato, Laura E. Avena, Daniela Montes Berrueta, Stephen D. Schmidt, Sijy O’Dell, Arshan Nasir, Gwo-Yu Chuang, Guillaume Stewart-Jones, Richard A. Koup, Nicole A Doria-Rose, Andrea Carfi, Sayda M. Elbashir, Larissa B. Thackray, Darin K. Edwards, Michael S. Diamond, bioRxiv pre-print 2022, DOI: https://doi.org/10.1101/2022.09.12.507614, https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.09.12.507614v1
感染症予防用mRNAワクチンの臨床開発状況（2022年8月時点）
https://www.nihs.go.jp/mtgt/pdf/section3-2.pdf
- mRNA-1273 Moderna SARS–CoV-2 スパイクタンパク質（従来株）
- mRNA-1273.529 Moderna SARS–CoV-2のスパイクタンパク質（Omicron株 BA.1株）
- mRNA-1273.222 Moderna SARS–CoV-2のスパイクタンパク質（従来株 + Omicron BA.4/5 株）
ワシントン大学医学部、Moderna, Inc、米国国立衛生研究所の研究者は、bioRxiv*プレプリントサーバーに投稿された最近の研究で、メッセンジャーリボ核酸（mRNA）プラットフォームに基づく2価の重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS–CoV-2）ワクチンを試験的に使用した。
SARS–CoV-2懸念新型（VOC）Omicronとその亜種は、コロナウイルス病2019（COVID-19）ワクチンの効果を低下させ、SARS–CoV-2の感染をさらに強めている。オミクロン亜種のスパイク（S）タンパク質に複数の変異（30以上）があることで、ワクチンや感染誘導抗体による中和を回避することができるようになった。
オミクロン株に対するワクチン効果の低下は、mRNAワクチンのブースターによってある程度克服されました。しかし、研究者たちは、オミクロンに適合したSタンパク質を用いたmRNAワクチンの研究を続けている。このようなワクチンの1つ、オミクロンBA.1適合Sを含むmRNA-1273.529は、BA.1に感染したマウスや霊長類の肺におけるウイルス負荷を減少させた。
同様に、以前の研究では、Wuhan-1およびBeta VOC Sタンパク質をコードするmRNA-1273.211が、Beta、Delta、Omicron BA.1に対する中和抗体価を親ワクチンであるmRNA-1273よりヒトで高く誘導することが示された。全体として、祖先および新たに出現したSARS–CoV-2 VOCのSタンパク質をコードする二価ワクチンは、COVID-19ワクチンによる免疫誘導を拡大することができた。
研究について
本研究では、欧米で認可されている2種類の二価ワクチン（Wuhan-Hu 1とBA.1またはB.A.4/5のSタンパク質をコードする2つのmRNAを含む）の免疫原性と免疫防御能を評価した。
前者のワクチン製剤「mRNA-1273.214」は、Wuhan-1とBA.1 SをコードするmRNAを1対1で混合しており、後者の「mRNA-1273.222」は、Wuhan-1とBA.4/5をコードするmRNAを1対1で混合している。研究チームはまず、二価のmRNAワクチンとそれを構成する一価のmRNAワクチンを2回に分けてBALB/cマウスに投与した。その7カ月後、K18ヒトアンジオテンシン変換酵素（hACE2）マウスに、リン酸緩衝生理食塩水、mRNA-1273、mRNA-1273.214、またはmRNA-1273.222を0.25μg投与してブーストしたところ、mRNA-1273.214は、BA.4.5とBA.4.5をコードしていることがわかった。
試験結果
試験したすべてのワクチンの一次接種シリーズは、S2P、S2P.529、S2P.045タンパク質に対して強固な血清抗体結合反応を誘導したが、mRNA-1273.529およびmRNA-1273.045ワクチンは、非マッチS抗原に対して低い力価であった。しかし、二価ワクチンは中和の幅が非常に広かった。オミクロンBA.1、BA.4/5、Wuhan-Hu1偽ウイルスは強力に中和された。
また、mRNA1273をブーストしたK18-hACE2マウスは、SARS–CoV-2 Wuhan-Hu1株およびB.1.617.2 variantに対して中和抗体価が中程度であった。しかし、オミクロンBA.1およびBA.5に対しては、ヒトと同様に中和抗体を認めなかった。一方、2価のmRNA-1273.214およびmRNA-1273.222ワクチンブースターは、BA.1およびBA.5に対して高い中和抗体反応を誘導した。さらに、肺の感染と炎症に対する保護もわずかに増加した。全体として、Omicron亜種を標的とした二価ワクチンブースターは、一価のmRNA-1273.529ワクチンと比較して非常に大きな利益を示した。
著者らは、二価ワクチンとmRNAワクチンブースターの保護効果を、実験動物の鼻腔内では観察しなかった。考えられる説明は、上気道（URT）での免疫保護には、他の免疫構成要素（例えば、T細胞）が関与している可能性があることだ。実際、URTは免疫グロブリンGの浸透性が低いこともわかっている。
結論
本研究は、BA.1またはBA.4/5をベースとした二価ワクチンブースターが、オミクロンBA.5に対する中和価の上昇と肺の保護をもたらすことから、米国および欧州での展開に有利なデータを提供するものであった。