科學研究 - 【新型肺炎】名古屋大學等製作出能擷取和滅活新冠病毒的人工抗體

本文根據名古屋大學的研究成果發布資料摘抄編譯而成

名古屋大學研究生院工學研究科的村上裕教授帶領的研究團隊，通過與國立醫院機構名古屋醫療中心臨床研究中心感染與免疫研究部的岩谷靖雅部長開展聯合研究，製作了能擷取和滅活新冠病毒的人工抗體。

所得到的人工抗體能以單體形式與新冠病毒表面的刺突蛋白緊密結合（KD=0.4nM左右），但不會與感染人體的病毒中與新冠病毒最相似的SARS冠狀病毒表面的刺突蛋白結合。另外，研究團隊還利用該人工抗體，成功地從患者的鼻拭子中高效濃縮了新冠病毒，不僅如此，通過將新冠病毒與人工抗體混合，還成功中和了新冠病毒，使其無法再感染細胞。

作為新的試管内抗體製作法，研究團隊開發了可以從具備高度多樣性（10萬億種）的候選人工抗體中快速篩選出人工抗體的技術。首先利用該方法，製作了針對新冠病毒的人工抗體（圖1）。2020年4月7日獲得作為靶標的新冠病毒刺突蛋白，僅用了4天時間就從10萬億種候選人工抗體中，成功確定了與靶標結合的人工抗體。

圖1：利用TRAP提示法（快速製作人工抗體的方法）製作與新冠病毒結合的人工抗體。

所得到的人工抗體以單體形式與新冠病毒表面的刺突蛋白緊密結合（KD=0.4nM左右，圖2）。不過，該抗體不會與感染人體的病毒中跟新冠病毒最相似的SARS冠狀病毒表面的刺突蛋白結合，表現出了高獨特性。

圖2：利用生物膜干涉法測量人工抗體與新冠病毒的刺突蛋白結合的能力。將刺突蛋白的S1次單元固定到感測器上，前600秒在存在人工抗體的情況下，600秒後在不存在人工抗體的情況下進行了測量。

另外，研究團隊還將該人工抗體與患者的鼻拭子混合，並用磁珠聚集人工抗體，由此成功地高效濃縮了新冠病毒。通過將新冠病毒與人工抗體混合，還可以中和新冠病毒，使其無法再感染其他細胞。

該人工抗體的中和活性為IC50=0.5nM左右，與此前報告的中和抗體中活性最高的抗體基本相同。這種人工抗體的骨架為人源蛋白質，預計抗原性比較低，另外，與普通抗體不同，可以利用大腸桿菌輕鬆地量產。今後不僅可以作為中和抗體使用，還能通過抗原檢測法快速診斷病毒。此外，本次研究開發的高速製作人工抗體的方法（TRAP提示法）能在短時間内製作出人工抗體，有望成為快速應對今後的新冠大流行的新技術（圖3）。