客观日本

【新型肺炎】名古屋大学等制作出能捕获和灭活新冠病毒的人工抗体

2020年10月07日 生物医药

本文根据名古屋大学的研究成果发布资料摘抄编译而成

名古屋大学研究生院工学研究科的村上裕教授带领的研究团队,通过与国立医院机构名古屋医疗中心临床研究中心感染与免疫研究部的岩谷靖雅部长开展联合研究,制作了能捕获和灭活新冠病毒的人工抗体。

所得到的人工抗体能以单体形式与新冠病毒表面的刺突蛋白紧密结合(KD=0.4nM左右),但不会与感染人体的病毒中与新冠病毒最相似的SARS冠状病毒表面的刺突蛋白结合。另外,研究团队还利用该人工抗体,成功地从患者的鼻拭子中高效浓缩了新冠病毒,不仅如此,通过将新冠病毒与人工抗体混合,还成功中和了新冠病毒,使其无法再感染细胞。

作为新的试管内抗体制作法,研究团队开发了可以从具备高度多样性(10万亿种)的候选人工抗体中快速筛选出人工抗体的技术。首先利用该方法,制作了针对新冠病毒的人工抗体(图1)。2020年4月7日获得作为靶标的新冠病毒刺突蛋白,仅用了4天时间就从10万亿种候选人工抗体中,成功确定了与靶标结合的人工抗体。

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图1:利用TRAP提示法(快速制作人工抗体的方法)制作与新冠病毒结合的人工抗体。

所得到的人工抗体以单体形式与新冠病毒表面的刺突蛋白紧密结合(KD=0.4nM左右,图2)。不过,该抗体不会与感染人体的病毒中跟新冠病毒最相似的SARS冠状病毒表面的刺突蛋白结合,表现出了高特异性。

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图2:利用生物膜干涉法测量人工抗体与新冠病毒的刺突蛋白结合的能力。将刺突蛋白的S1亚基固定到传感器上,前600秒在存在人工抗体的情况下,600秒后在不存在人工抗体的情况下进行了测量。

另外,研究团队还将该人工抗体与患者的鼻拭子混合,并用磁珠聚集人工抗体,由此成功地高效浓缩了新冠病毒。通过将新冠病毒与人工抗体混合,还可以中和新冠病毒,使其无法再感染其他细胞。

该人工抗体的中和活性为IC50=0.5nM左右,与此前报告的中和抗体中活性最高的抗体基本相同。这种人工抗体的骨架为人源蛋白质,预计抗原性比较低,另外,与普通抗体不同,可以利用大肠杆菌轻松地大量生产。今后不仅可以作为中和抗体使用,还能通过抗原检测法快速诊断病毒。此外,本次研究开发的高速制作人工抗体的方法(TRAP提示法)能在短时间内制作出人工抗体,有望成为快速应对今后的新冠大流行的新技术(图3)。

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图3:利用快速开发人工抗体的方法(TRAP提示法),迅速应对病毒的大流行。

该人工抗体的骨架为人源蛋白质,可以利用大肠杆菌轻松地大量生产,不仅可以通过抗原检测法快速诊断病毒,还能作为中和抗体使用。另外,不仅是COVID-19,本次研究开发的高速制作人工抗体的方法(TRAP提示法)今后还有望成为快速应对其他病毒大流行的新技术。

【论文信息】
题目:Antibody-like proteins that capture and neutralize SARS-CoV-2
期刊:Science Advances
DOI:10.1126/sciadv.abd3916

研究成果发布资料
编译:JST客观日本编辑部

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