日本横滨市立大学研究生院医学研究科梁明秀教授带领的联合研究团队，成功开发出了可特异性检测新型冠状病毒（SARS-CoV-2）抗原的单克隆抗体。此次制作的抗体不会与近缘的SARS冠状病毒或引起感冒的人类冠状病毒发生交叉反应，只对新型冠状病毒（SARS-CoV-2）起反应（图1）。今后，利用该抗体可以简便地开发出在短时间内准确检测出新型冠状病毒免疫层析试剂盒。
图1：抗体的性能评估
（上）采用蛋白质印迹法的抗体特异性解析。此次开发的抗体#A和#B只检测新型冠状病毒，不与其他人类冠状病毒发生交叉反应。
（下）感染新型冠状病毒的Vero-E6/TMPRSS2细胞的荧光免疫染色图像。抗体#A和#B均检测出了感染细胞内的病毒抗原。蓝色：细胞核，红色：病毒抗原
研究背景
据报告，新型冠状病毒感染症（COVID-19）的感染人数全球超过了200万人，已造成16万多人死亡，作为一个非常严重的全球性公众卫生问题，亟需尽快采取对策。另外，日本的感染人数也超过了1万例，今后疫情也可能继续扩大。
目前，病原体检测仅采用PCR法等病毒基因检测法，但平均要4～6小时左右才能出结果，而且需要使用特殊设备，检测数量有限。作为可在医疗现场使用的快速诊断法，研究人员虽然开发出了血清抗体检测试剂盒，但目前尚无获批作为体外诊断用药品使用的试剂（或者产品），另外，该方法是确认对病原体的免疫反应（抗体）的试验法，因此不适合感染初期的检测。
要想掌握新型冠状病毒的实态，并提供适当的防控对策和妥善的治疗，必须尽快开发一种能在感染初期即可迅速进行诊断的简易诊断法。另一方面，要想开发检测试剂盒，必须开发能准确识别新型冠状病毒抗原的单克隆抗体。现在使用的很多抗体与SARS冠状病毒和其他相关人类冠状病毒等的交叉反应尚未得到充分验证，准确检测新型冠状病毒的高性能单克隆抗体目前还没有实用化。
研究内容
以梁明秀教授为中心组成的联合研究团队首先利用病原体蛋白合成法大量制备了构成新型冠状病毒的核衣壳蛋白（NP），该方法应用了梁教授拥有的技术小麦胚芽无细胞法（图2）。接下来，通过以NP为免疫原为小鼠接种，成功确立了144株产生抗NP单克隆抗体的杂交瘤。从中筛选哪些杂交瘤会产生仅特异性识别新型冠状病毒抗原的抗体时发现，其中20株产生了仅检测新型冠状病毒的单克隆抗体。
图2：新型冠状病毒的结构和此次开发的抗体的靶标
另外研究团队还查清了这些抗体识别的位点，并确认在各国分离的新型冠状病毒毒株间也存在这些位点。这表明，此次获得的抗体具有可全面检测新型冠状病毒的优异特性。此外还发现，该识别位点与近缘冠状病毒的相似性比较低，实际上，该抗体完全不会与其他人类冠状病毒发生反应，只对新型冠状病毒有反应。联合研究团队利用生物膜干涉技术解析了抗原抗体的相互作用，发现这些抗体对抗原蛋白NP有很高的亲和性。另外还发现，这些抗体中有6株是可用于免疫染色和ELISA法等的高品质抗体。
未来展望
采用免疫学方法的检测试剂盒开发取决于该试剂盒使用的抗体能否准确识别病原体。虽然目前还没有开发这种试剂盒，但今后有望利用这种高性能抗体，开发可以简单快速地仅检测新型冠状病毒的免疫层析试剂盒。如果能开发出检测病毒抗原蛋白的简易免疫层析试剂盒，那么无需使用特殊设备，在门诊或病床边就可以通过简单的操作快速检测出病毒。今后能确立快速诊断法，并提高诊断精度，在与PCR检测比较灵敏度后，有望作为实施PCR检测前的筛查手段。
文：JST客观日本编辑部
