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» 2020年12月07日 15時00分 公開

新型コロナウイルスの中和製剤開発へ、結合力を100倍高めたACE2医療技術ニュース

京都府立医科大学と大阪大学は、新型コロナウイルスの受容体であるACE2のウイルス結合力を約100倍高めることに成功した。ヒト細胞への感染を阻害する中和タンパク製剤への応用に期待ができる。

[MONOist]

 京都府立医科大学は2020年11月18日、新型コロナウイルスの受容体であるACE2のウイルス結合力を約100倍高めることに成功したと発表した。同大学 助教の星野温氏らが、大阪大学と共同で研究した成果だ。

 新型コロナウイルスは、ウイルス表面にあるスパイクタンパク質がヒトの細胞表面にあるACE2に結合することで感染するが、結合力を高めた高親和性改変ACE2タンパクを用いることで、ヒト細胞への感染を阻害する効果が期待される。そこで研究チームは、ACE2のウイルス結合力を高めることで、高い中和活性を持つタンパク製剤の開発を試みた。

キャプション ACE2を用いた中和タンパク製剤のイメージ(クリックで拡大) 出典:京都府立医科大学

 まず、DNAの突然変異誘発による多様化と選択を繰り返すことで目的とする機能を向上させる指向性進化法を用いて、ウイルスへの結合力がもとのACE2より100倍以上高い高親和性改変ACE2を作出した。ウイルスへの結合力は、抗体製剤と同等以上であることを確認している。

キャプション 指向性進化法による高親和性ACE2開発の概要(クリックで拡大) 出典:京都府立医科大学

 次に、開発した高親和性改変ACE2に抗体のFc領域を付加したタンパク製剤を合成し、機能評価した。その結果、レトロウイルスの粒子表面に新型コロナウイルスのスパイクタンパクを発現させたシュードウイルス中和実験で、野生型の約200倍の有効性を確認した。また新型コロナウイルスに対する中和実験では、一般的な抗体製剤の血中濃度領域において良好なウイルス中和活性を認めた。

キャプション 改変ACE2-Fc製剤におけるウイルス中和試験(クリックで拡大) 出典:京都府立医科大学

 新型コロナウイルスの治療法の1つに、スパイクタンパク質をブロックして中和するという方法がある。現在、抗体を用いた中和製剤の開発が盛んに進められているが、抗体製剤にはウイルスの変異によりスパイクの形状が変化して抗体が結合できないエスケープ変異という問題がある。

 今後は、生命科学インスティテュートと共同で、高親和性改変ACE2を用いた新型ウイルス中和タンパク製剤の開発を進める予定だ。

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