京都大學研究生院醫學研究科的高折晃史教授、大阪大學研究生院生命功能研究科的難波啓一特任教授和藤田純三特任助教(常勤)以及COGNANO公司等組成的研究團隊,與大阪大學傳染病綜合教育研究基地和微生物病研究所、橫濱市立大學及東京大學的研究團隊開展聯合研究,利用駱駝科草食動物「羊駝」,提取出了對包括奧密克戎在内的所有新冠電腦病毒突變株都有效的奈米尺寸的抗體,其中和活性比超過了迄今爲止使用的任何一種用於冶癒的抗體製劑。相關内容已經發布在Communications Biology上。
電腦病毒透過表面的刺突蛋白與接受者ACE2結合來傳染接受者。接受者的結合位置被稱爲接受者結合域(RBD),中和抗體(疫苗免疫血清、人冶癒抗體)透過與RBD結合來抑制電腦病毒傳染。
羊駝的VHH(Variable region of the Heavy chain of a Heavy chain only antibody)抗體由重鏈二聚體組成,人類抗體的分子量爲150kDa,而VHH僅15kDa,因此羊駝抗體除了可以識別普通抗體無法進入的空間外,還具有容易修飾成單體、二聚體和三聚物等特性。另外,由於遺傳資訊單一,易於處理,不僅可以獲得VHH抗體庫,還具有化學性質穩定、可以低成本量產的特點。
研究團隊給羊駝注射人類抗原,收集淋巴細胞,從中製作了噬菌體庫,然後利用大腸桿菌表達噬菌體VHH,並將結合的選殖濃縮一千倍以上。透過用新一代測序儀擷取這些遺傳資訊並用電腦進行分析,製作了雜異化的龐大VHH庫。
接下來研究團隊利用VHH庫製備了與刺突蛋白獨特性結合的16個VHH抗體。然後透過流式細胞術(FACS)對與刺突蛋白結合的6個選殖實施傳染中和試驗,選出了兩個高效選殖。利用冷凍電子顯微鏡應答獲得的P86和P17是如何與刺突蛋白結合時發現,P86與人類抗體無法進入的刺突蛋白間隙部分相結合,由此使得電腦病毒無法與刺突蛋白結合。
高折教授表示:「我們從2000萬個選殖抗體中挑選出了高效抗體。P86對德爾塔以外的突變株有效,P17對德爾塔有效,但對貝塔效果較差,二者各有特點,透過建立抗體庫,即使出現新突變株,也能快速製備有效抗體。今後將使用猴子進行實驗,然後推進臨牀應用。」
原文:《科學新聞》
翻譯編輯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌:Communications Biology
論文:A panel of nanobodies recognizing conserved hidden clefts of all SARS-CoV-2 spike variants including Omicron
DOI:doi.org/10.1038/s42003-022-03630-3