ワクチンの抗原として使用される組換えタンパク質の生成の際に使用される「タンパク発現系」の長所と短所をまとめた図があります。
ガーダシルは酵母(Yeast)を、サーバリックスは昆虫細胞(Insect)を使用して、HPVのカプシドタンパク質を生成しました。
6種類のタンパク発現システムを、スピード、費用、糖鎖修飾、フォールディング(タンパク質の3次元構造の復元)、政府規制の点で、比較しています。
ヒトに対する病原体の一部である、抗原タンパク質を遺伝子組換え技術で作成する場合、哺乳類細胞を使用した時に比べ、酵母や昆虫細胞では、糖鎖修飾とフォールディングが劣っていることが上の図に示されています。
糖鎖修飾というのは、細胞中でタンパク質が産生されるときにゴルジ体で糖鎖を一部のアミノ酸に結合させるプロセスで、その糖鎖の種類が、以下の図に示すように種によって大きく異なっています。
ヒトの糖鎖が、酵母や昆虫の糖鎖ととても異なるということは、これらの糖鎖が結合しているタンパク質は、ヒトの免疫系に異物として認識されやすくなるということです。
免疫細胞の表面には、マンノース(上の図で緑の〇)が結合したものを認識する受容体が多種類あります。
ワクチンの抗原として、酵母や昆虫細胞を使用すると、はたして、作られる抗体が実際にヒトに感染して増殖した病原体に有効なのかどうかの疑問も残ります。
また、ヒトのタンパク質の中には、酵母や昆虫細胞の糖鎖と同じものが付いている、進化の過程で保存された部分があって、その部分に対する抗体ができると自己抗体になってしまう可能性もあります。
例えば、ギランバレー症候群の抗原であるガングリオシドGM1に対する抗体が、マウスにサーバリックスを接種した時に作られていたことは、実験で証明されています。
実験用のマウスに、インフルエンザ、B型肝炎ワクチン、サーバリックス、コントロールを接種した実験ですが、この抗体の抗原である糖鎖は、サーバリックスに含まれるタンパク質に結合している糖鎖であった可能性が高いでしょう。