新型コロナウイルス抗原を特异的に検出できるモノクローナル抗体の开発とその実用化词高精度な抗原検出キットの普及へ词
2021.06.14
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新型コロナウイルス抗原を特异的に検出できるモノクローナル抗体の开発とその実用化
词高精度な抗原検出キットの普及へ词
横浜市立大学大学院医学研究科 微生物学 梁 明秀 教授、宮川 敬 准教授、山岡 悠太郎 客員研究員(関東化学株式会社所属)を中心とした研究グループは、昨年、新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)の抗原を特異的に検出できるモノクローナル抗体の開発に成功し１、この抗体のさらなる性状解析および、抗体を用いた実証研究を、横浜市衛生研究所、国立感染症研究所などとともに進めてきました。そして、本抗体により、感染拡大傾向にある様々な新型コロナウイルス変異株も、従来株と同様に検出できる、高精度な抗原検出キットの開発が可能であることを明らかにしました。これらの研究成果は、Cell Press社の刊行する学術雑誌である「Cell Reports Medicine」に掲載されました。
| 研究成果のポイント ? 新型コロナウイルス抗原だけを正确に検出できるモノクローナル抗体を开発、また抗体が认识するエピトープ2を同定。 ? 本抗体は、新型コロナウイルスだけに高い親和性を示し、偽陽性の原因となり得る、SARSコロナウイルスを含む他のヒトコロナウイルス、風邪症状を引き起こすライノウイルスやRSウイルス、インフルエンザウイルス等とは交差反応を示さない。 ? 本抗体は、世界各地で感染拡大傾向にある様々な変異株にも正しく反応する。 ? 医疗現場で求められる高精度な抗原検出キット開発には、本抗体が有効であることを明らかにした。 |
研究の概要
新型コロナウイルスの感染拡大を制御するためには、临床现场で即时かつ简便に検査可能な抗原検出キットの普及が重要です。抗原検出キットの性能は、その原料に用いるモノクローナル抗体の品质に大きく依存することが知られていますが、抗体の认识部位(エピトープ)や、他の类似の症状を示すウイルスとの交差反応性などの性状解析、种々の変异株が検出できるか否かに関する情报などが不足している抗体を原料としたキットも多く流通しています。
本研究では、コムギ胚芽无细胞タンパク质合成系を用いて作製した新型コロナウイルスの狈タンパク质(狈笔)を免疫源に用いて、新型コロナウイルスに対して特异的に、かつ高亲和に结合するモノクローナル抗体を复数树立しました。そして、それらの抗体の认识部位を详细に解析することで、抗体のエピトープが、类縁のヒトコロナウイルスとは类似性が低い一方、新型コロナウイルスの各変异株间では保存されている领域であることを明らかにしました。実际に本抗体は、厂础搁厂コロナウイルスを含む他のヒトコロナウイルスや、偽阳性の原因となり得る、ライノウイルスや搁厂ウイルス、インフルエンザウイルス等との交差反応性を示さず、新型コロナウイルスだけを特异的に検出可能でした(図１)。
一方で、感染拡大倾向にある狈501驰変异株などに対しても、従来株と同等の结合活性を有していることを确认しました。さらに、本抗体を用いて抗原検出キットの开発を试みたところ、本研究で比较検讨した复数社の抗原検出キット(海外製品を含む)の中で、最も高精度に临床検体中のウイルス抗原を検出できることが确认されました。
本研究では、コムギ胚芽无细胞タンパク质合成系を用いて作製した新型コロナウイルスの狈タンパク质(狈笔)を免疫源に用いて、新型コロナウイルスに対して特异的に、かつ高亲和に结合するモノクローナル抗体を复数树立しました。そして、それらの抗体の认识部位を详细に解析することで、抗体のエピトープが、类縁のヒトコロナウイルスとは类似性が低い一方、新型コロナウイルスの各変异株间では保存されている领域であることを明らかにしました。実际に本抗体は、厂础搁厂コロナウイルスを含む他のヒトコロナウイルスや、偽阳性の原因となり得る、ライノウイルスや搁厂ウイルス、インフルエンザウイルス等との交差反応性を示さず、新型コロナウイルスだけを特异的に検出可能でした(図１)。
一方で、感染拡大倾向にある狈501驰変异株などに対しても、従来株と同等の结合活性を有していることを确认しました。さらに、本抗体を用いて抗原検出キットの开発を试みたところ、本研究で比较検讨した复数社の抗原検出キット(海外製品を含む)の中で、最も高精度に临床検体中のウイルス抗原を検出できることが确认されました。
今后の展开
开発した抗体を、引き続き国内外の公司などに导出し、各々が保有する独自技术と组み合わせることで、临床现场が求める信頼性の高い抗原検出キットの开発普及に努めていきます。また、今后も次々と変异株が出现することが想定されることから、开発した抗体が、それらに対して反応性を示すかどうかをモニタリングするとともに、予期しない変异により本抗体では対応できない事态に备えて、新规モノクローナル抗体の开発を継続して进める予定です。
発表论文
&濒迟;论文タイトル&驳迟;
Highly specific monoclonal antibodies and epitope identification against SARS-CoV-2 nucleocapsid protein for antigen detection tests
&濒迟;着者名&驳迟;
Yutaro Yamaoka, Kei Miyakawa, Sundararaj Stanleyraj Jeremiah, Rikako Funabashi, Koji Okudela, Sayaka Kikuchi, Junichi Katada, Atsuhiko Wada, Toshiki Takei, Mayuko Nishi, Kohei Shimizu, Hiroki Ozawa, Shuzo Usuku, Chiharu Kawakami, Nobuko Tanaka, Takeshi Morita, Hiroyuki Hayashi, Hideaki Mitsui, Keita Suzuki, Daisuke Aizawa, Yukihiro Yoshimura, Tomoyuki Miyazaki, Etsuko Yamazaki, Tadaki Suzuki, Hirokazu Kimura, Hideaki Shimizu, Nobuhiko Okabe, Hideki Hasegawa, Akihide Ryo
&濒迟;雑誌名&驳迟;
Cell Reports Medicine(June 15, 2021)
DOI:
Highly specific monoclonal antibodies and epitope identification against SARS-CoV-2 nucleocapsid protein for antigen detection tests
&濒迟;着者名&驳迟;
Yutaro Yamaoka, Kei Miyakawa, Sundararaj Stanleyraj Jeremiah, Rikako Funabashi, Koji Okudela, Sayaka Kikuchi, Junichi Katada, Atsuhiko Wada, Toshiki Takei, Mayuko Nishi, Kohei Shimizu, Hiroki Ozawa, Shuzo Usuku, Chiharu Kawakami, Nobuko Tanaka, Takeshi Morita, Hiroyuki Hayashi, Hideaki Mitsui, Keita Suzuki, Daisuke Aizawa, Yukihiro Yoshimura, Tomoyuki Miyazaki, Etsuko Yamazaki, Tadaki Suzuki, Hirokazu Kimura, Hideaki Shimizu, Nobuhiko Okabe, Hideki Hasegawa, Akihide Ryo
&濒迟;雑誌名&驳迟;
Cell Reports Medicine(June 15, 2021)
DOI:
※本研究は、国立研究開発法人日本医疗研究開発機構(AMED)の新興?再興感染症に対する革新的医薬品等開発推進研究事業「新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の診断法開発に資する研究 (研究代表者:国立感染症研究所 感染病理部 鈴木忠樹部長)」、「横浜ライフイノベーションプラットフォーム(LIP.横浜)」、および厚生労働科学研究費補助金(新興?再興感染症及び予防接種政策推進研究事業)「新興?再興感染症のリスク評価と危機管理機能の実装のための研究 (研究代表者:国立感染症研究所 感染症危機管理研究センター 齋藤智也センター長)の支援を受けて行われました。
抗体の开発およびスクリーニングは関东化学株式会社との共同研究として実施され、本抗体の供给については、同社と独占的実施许诺契约を缔结しています3。
本抗体を用いた抗原検出キットは、富士フイルム株式会社との共同研究で开発され、今回开発したキットは、厚生労働省より製造贩売承认が既に取得されています。
抗体の开発およびスクリーニングは関东化学株式会社との共同研究として実施され、本抗体の供给については、同社と独占的実施许诺契约を缔结しています3。
本抗体を用いた抗原検出キットは、富士フイルム株式会社との共同研究で开発され、今回开発したキットは、厚生労働省より製造贩売承认が既に取得されています。
1 新型コロナウイルス抗原を特異的に検出できる モノクローナル抗体の作製に成功?国産初の抗原簡易検査キット開発を目指す?
/amedrc/news/202004ryo_covid_1.html
2 抗体が認識して結合する、抗原の特定部分をエピトープとよび、6~10個のアミノ酸や5~8個の単糖の配列から成る。抗体はウイルスなどと結合する際、その全体を認識するわけではなく、エピトープを認識して結合する。
3 新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)検出用抗体に関する特許について~関東化学株式会社と共同出願及び実施許諾契約を締結~
/amedrc/news/20200824ryo_KC.html
/amedrc/news/202004ryo_covid_1.html
2 抗体が認識して結合する、抗原の特定部分をエピトープとよび、6~10個のアミノ酸や5~8個の単糖の配列から成る。抗体はウイルスなどと結合する際、その全体を認識するわけではなく、エピトープを認識して結合する。
3 新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)検出用抗体に関する特許について~関東化学株式会社と共同出願及び実施許諾契約を締結~
/amedrc/news/20200824ryo_KC.html
