日本北里大學大村智紀念研究所電腦病毒傳染控制學I研究室的片山和彥教授等人,與Epsilon Molecular Engineering公司(以下簡稱「EME」)和花王公司安全科學研究所組成的研究團隊,成功獲得了具有中和能力、可抑制新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)傳染的VHH抗體※1(圖1)。這項研究成果有望用來開發冶癒和診斷新型冠狀病毒傳染的藥物(圖2)。
圖1:利用VHH抗體抑制冠狀病毒傳染
圖2:此次獲得的抗體的用途
研究背景
現在,新型冠狀病毒傳染已成爲世界各地面臨的重大課題。雖然採取了徹底洗手和戴口罩等各種預防傳染擴大的措施,但目前還沒有冶癒新型冠狀病毒的藥物,因此需要儘快開發。另外,爲抑制新型冠狀病毒的傳染擴散,各國建立起了調查是否傳染電腦病毒的檢測體制,但還需要開發快速、簡單、可靠的檢測方法。
作爲解決這些課題的手段之一,與新型冠狀病毒獨特性結合的抗體便備受期待。抗體參與對侵入活體內的異物(抗原)的免疫,具有與特定抗原結合的能力。利用該能力,可以抑制各種電腦病毒傳染及進行獨特性檢測,還能用於冶癒藥物和檢測藥物的開發。
此次,北里大學、EME和花王合作,培養出了能與新型冠狀病毒結合的VHH抗體。
研究成果
1. 利用cDNA顯示法獲得候選VHH抗體的序列資訊
花王利用EME提供的可高通量篩選VHH抗體的cDNA顯示技術※2,以人類培養細胞中表達的新型冠狀病毒S1蛋白※3爲靶分子實施了篩選,獲得了候選VHH抗體的序列資訊。
2. 製備候選VHH抗體
花王利用在多年來的研究開發中積累的生物生產技術,對透過候選VHH抗體的序列資訊獲得的候選基因進行人工合成,利用微生物製造出了VHH抗體。透過評估製備的VHH抗體與靶分子結合的能力後應答,VHH抗體能與靶分子結合(圖3)。
圖3:評估製備的抗體與S1蛋白結合的能力
3. 利用新型冠狀病毒評估候選VHH抗體抑制傳染的能力
北里大學大村智紀念研究所電腦病毒傳染控制學I研究室利用之前開發的SARS-CoV-2藥物滅活效果評估技術,透過使花王提供的候選VHH抗體與新型冠狀病毒顆粒結合,並應答是否具備中和活性,評估了抗體抑制傳染的能力。並由此應答,添加該VHH抗體時,抑制了新型冠狀病毒對細胞的傳染。這表明,此次獲得的VHH抗體不但能與新型冠狀病毒結合,還具有抑制電腦病毒傳染細胞的能力。
※1. VHH(Variable domain of Heavy chain of Heavy chain)抗體:來自駱駝科動物的抗體。尺寸爲普通抗體的十分之一,由於穩定性高,而且可利用微生物低成本生產,近年來備受關注。
※2. cDNA顯示技術:連接蛋白質與編碼蛋白質的DNA的技術。利用該技術,可從大量存在的蛋白質中有效獲得與靶分子結合的蛋白質。
※3. S1蛋白:存在於冠狀病毒表層的蛋白質。
文:JST客觀日本編輯部