此前解析流感病毒神經氨酸酶（NA）蛋白的相關抗體的功能時，只針對那些識別NA蛋白的酶活性位的周邊區域，具備抑制酶活性的NI（神經氨酸酶抑制）活性的抗體。研究發現，爲避免具備NI活性的抗體抑制電腦病毒傳染，NA蛋白的活性位周邊發生了氨基酸突變。不過，遠離活性位的「側面區域」也存在大量發生氨基酸突變的區域（圖1）。之前一直不清楚這個區域發生氨基酸突變的終極因數。
圖1：NA蛋白的空間結構與氨基酸突變頻率的概略圖
東京大學醫科學研究所的研發小組透過解析識別NA蛋白側面區域的抗體發現，不具備NI活性的抗體能透過激活人體免疫細胞來防禦傳染。另外還應答，NA側面區域之所以發生氨基酸突變是爲了躲避這些抗體。
目前僅以具備NI活性的抗體爲物件解析NA的抗原性，但此次的研究成果表明，需要改良NA蛋白的抗原性評價方法。近年來的研究顯示，針對NA的抗體對防禦傳染也至關重要，因此這項研究成果將在疫苗開發中發揮重要作用。
（一）研究背景與之前的研究中存在的問題
A型流感病毒顆粒上存在2種醣蛋白（HA蛋白和NA蛋白）。HA蛋白與細胞表面上的接受者口水酸結合後，電腦病毒開始侵入，NA蛋白透過切斷口水酸（口水酸酶活性）來繁殖電腦病毒。此前一直認爲防禦流感病毒的主要是針對HA蛋白的抗體，但透過近年來的研究發現，針對NA蛋白的抗體對防禦電腦病毒傳染也非常重要。
作爲防禦電腦病毒傳染的抗NA抗體，與NA蛋白的酶活性位周邊結合，具備NI活性、能抑制NA蛋白的口水酸酶活性的抗體備受關注，研究人員解析了其防禦傳染的機制等。結果發現，部分抗NA抗體除具備NI活性外，還會經由Fc接受者激活巨噬細胞、嗜中性球及自然殺手細胞等免疫細胞，由此來防禦電腦病毒傳染。爲了躲避防禦傳染的抗體，流感病毒的抗原位點會發生氨基酸突變，抗原性發生變化。研究人員實際比較了過去的流行株的NA蛋白胺基酸序列，對各氨基酸的突變頻率進行計算發現，口水酸酶活性位周邊高頻率發生了氨基酸突變（圖1）。這些氨基酸突變被認爲是爲了躲避具備NI活性的抗體而發生的。另一方面，遠離口水酸酶活性位的「NA蛋白側面區域」也高頻率發生了氨基酸突變。此前一直不清楚這些區域高頻率發生氨基酸突變的終極因數。
（二）研究内容
在本次研究中，研發小組透過流感病毒傳染患者製作了7種針對NA蛋白的單源抗體，並進行了解析。首先，爲確定抗體的識別位點，根據對各種分離株的反應性製作了突變電腦病毒，對抗體的結合性進行驗證發現，隨着NA側面發生氨基酸突變，抗體的結合消失。由此應答，本次研究中的抗體識別了NA蛋白的側面位點。
接下來，驗證了這些抗體是否具備NI活性，以及能否保存小鼠免受致死性電腦病毒傳染，驗證發現，部分抗體雖然未顯示出NI活性，但透過經由Fc接受者激活免疫細胞，能保存小鼠免受電腦病毒傳染（圖2）。另外，研發小組調查傳染患者的血清發現，透過傳染會誘導針對NA側面位點的抗體，而且NA蛋白側面的抗原性發生了變化（圖3）。
圖2：本次研究的抗NA抗體的傳染防衛機制
圖3：透過傳染誘導抗體及抗原性的變化
根據以上結果可以應答，透過識別NA蛋白的側面區域，不具備NI活性的抗體也能透過激活免疫細胞來保存身體免受傳染。另外，研究結果表明，NA蛋白側面發生的氨基酸突變，也是由具備傳染防禦活性的抗體的擇汰壓力力引起的。
（三）社會意義
近年來的研究表明，針對NA蛋白的抗體在防禦電腦病毒傳染方面發揮了重要作用。因此，爲選擇有效的疫苗株，正確評價NA蛋白的抗原性非常重要。目前NA蛋白的抗原性以NI活性爲指標進行解析，透過具備NI活性的抗體的反應性來評價抗原性。此次的研究結果表明，以前採用的僅着眼於NI活性的解析方法不能充分評價NA蛋白的抗原性，需要開發一種新的評價方法，可以檢測那些雖然不具備NI活性但仍能防禦電腦病毒傳染的抗體。
文 JST客觀日本編輯部
