人工知能は変形性関節症が開発される何年も前に発見できる

記者 尾尻和紀 報道

2020年9月21日、ピッツバーグ大学医学部とカーネギーメロン大学工学部の研究者は、変形性関節症の微妙な兆候を検出し、症状が始まる前であってもMRIスキャンを実行できる機械学習アルゴリズムを作成したことを判明しました。結果は今週のPNASで発表されます。

この予測的アプローチにより、患者はいつの日か関節置換手術を受けることなく、予防的な投薬を受けることができるようになります。

ピット整形外科のケネス・ウリッシュ准教授は、「関節炎を診断するための金本位はX線である。軟骨が劣化すると骨と骨の間の隙間が減っていきます。問題は、レントゲンで関節炎を見た時には、すでに被害が出ているということだ。軟骨を元に戻そうとするよりも、軟骨が崩れるのを防ぐ方がはるかに簡単だ。」と述べました。

現在、変形性関節症の主な治療法は関節置換です。そして、アメリカでは45歳以上の人の膝の入れ替えが一般的になっているほどです。

この研究では、変形性膝関節症の発症を理解するために、7年間で数千人を追跡調査し、膝MRIを調べました。彼らは、研究開始時に軟骨損傷の兆候がほとんどない患者のサブセットに焦点を当てました。

振り返ってみると、これらの参加者のうち、どの人が関節炎を発症し、どの人が発症しなかったのかがわかります。そして、人工知能はその情報を利用して、変形性関節症の将来のリスクを予測することができる症状を持つ人々のMRIスキャンの微妙なパターンを学習することができます。

全体的に、症状発症の3年前に実施されたMRIによる変形性関節症の予測において、このアルゴリズムは78%の精度を有していました。

現在のところ、症状のある変形性関節症が成熟した関節の悪化へと進行するのを防ぐための薬剤はありませんが、関節リウマチに伴う症状の発症を防ぐことができる有効な薬剤はいくつかあります。

変形性股関節症の同種薬剤の開発を目指しています。すでに多くの薬剤候補が前臨床準備中であるようです。

記者 尾尻和紀 報道

マーカーはがん免疫療法に対する患者の反応を予測できる

記者 尾尻和紀 報道

さまざまな種類のがんを持つ多くの人にとって、免疫チェックポイント阻害薬は、免疫力を高めて病気と闘うのに効果的ですが、すべての患者さんがこれらの薬の恩恵を受けられるわけではありません。

現在、マサチューセッツ総合病院(MGH)とハーバード・メディカル・スクール(HMS)の研究者が率いるチームは、どの患者が免疫チェックポイント阻害薬に反応するか、どの患者が他の戦略で治療すべきかを示す潜在的な臨床マーカーを特定するのに役立つ方法を開発マウスました。

今回の研究では、マウスに乳がん腫瘍を移植し、免疫チェックポイント阻害剤で治療する方法を開発しました。

「私たちは最初に、マウスの乳房の両側に1つずつ乳腺腫瘍を配置した切除と応答の両側腫瘍モデルを開発しました。次に、腫瘍の微小環境を評価し、もう一方の切除されていない腫瘍の反応をモニターするために、1つの腫瘍を切除しました。免疫チェックポイント遮断は、マウスを応答者か非応答者かを識別します」と、主著者のIvy X. Chen博士(MGHのEL Steele Laboratory of Tumor Biologyの元ポスドク研究員)は説明しています。

このモデルシステムを使って、研究者たちは、反応性のある腫瘍には、がんを殺す「サイトトキシン」が多く含まれていることを発見しました。

腫瘍内の細胞傷害性T細胞の遺伝子発現解析により、応答性腫瘍と非応答性腫瘍を区別するユニークな遺伝的特徴が明らかになりました。

「重要なことは、免疫療法チェックポイント阻害剤治療を受けたメラノーマ患者において、反応性腫瘍と非反応性腫瘍のこれらの遺伝的シグネチャーが、反応性と非反応性の遺伝的シグネチャーと有意に相関していることを発見したことです。」と共著者のMeromit Singer博士、Dana-Farber Cancer Instituteのデータサイエンス部門とハーバード大学医学部の免疫学部門の助教授は述べています。

この研究の意味合いは、免疫チェックポイント阻害剤に対する患者の反応を予測できる新しいマーカーの同定にとどまらないかもしれません。

「本研究は、免疫療法の潜在的な利益を理解するために、腫瘍微小環境の動的な免疫制御を調べることの重要性を強調しています。他の腫瘍タイプの免疫チェックポイント阻害剤に対する抵抗性メカニズムや反応のバイオマーカーを研究し、発見するためのアプローチを拡張したいと考えています。」と、Rakesh Jain博士、AW Cook放射線腫瘍学の教授であり、MGHのSteele Labのディレクターは述べています。

記者 尾尻和紀 報道

型破りなT細胞が病気の予後

記者 尾尻和紀 報道

フランスの研究者らは、重度のCOVID-19を持つ患者が、型破りなT細胞と呼ばれる免疫細胞のクラスに変化を示すことを発見しました。Journal of Experimental Medicine(JEM)誌に発表されたこの研究は、患者の血液中のこれらの細胞の活性をモニターすることで、病気の重症度や期間を予測できることを示しています。

SARS-CoV-2に感染したほとんどの人は比較的軽度の症状を示しますが、一部の患者は異常な炎症反応を示し、肺を損傷して急性呼吸窮迫症候群(ARDS)を引き起こし、死に至る可能性があります。しかし、COVID-19に関連するARDSの原因となっている免疫細胞や炎症性分子については不明な点が多いです。

型破りなT細胞は、ウイルス感染への反応を制御するのに役立つ免疫細胞の多様なクラスであり、一般的に肺や体の他の粘膜組織に存在しています。

トゥール大学呼吸器疾患センターの研究者クリストファー・パジェット氏は、「それにもかかわらず、SARS-CoV-2が駆動するARDSの病態生理における型破りなT細胞の役割はまだ調査されていない」と述べました。

Paget氏らは、共同主著者のYouenn Jouan氏(Tuell Academic Hospitalの集中治療医)を含め、集中治療中で重度のCOVID-19を有し、血液や肺の免疫細胞をマッチさせた30人の患者を、健康なボランティアやCOVID-19以外の理由でICUに入院した患者と比較して調べました。

研究チームは、重度のCOVID-19患者の血液中で、粘膜関連不変T(MAIT)と不変ナチュラルキラーT(iNKT)細胞として知られる2つの不定型T細胞が大幅に減少していることを発見しました。しかし、患者の気道ではMAIT細胞の数が増加しており、これらの細胞が血液から肺に移動してSARS-CoV-2感染への反応を制御している可能性が示唆されました。

COVID-19患者のMAIT細胞とiNKT細胞は高度に活性化され、異なる一連の炎症性分子を産生しているようである。研究者らは、ICUに入室した際にMAITとiNKT細胞が特に活性化している患者は、低酸素血症(低酸素濃度)でMAITとiNKT細胞の活性が低い患者よりも早期に退院したことを明らかにしました。

Jouan氏は、「MAIT細胞とiNKT細胞が重度のCOVID-19の間に有益な役割を果たす可能性を示唆しているが、それらの正確な機能と関連するメカニズムをさらに調査する必要がある。」と述べました。

Paget 氏は、「全体として、今回の知見は、SARS-CoV-2 誘発性 ARDS における MAIT および iNKT 細胞のバイオマーカーおよび/または免疫介入戦略のターゲットとしての可能性を評価するためのさらなる研究を奨励するものである」と付け加えています。

記者 尾尻和紀 報道

経鼻投与で筋肉内注射よりも幅広い免疫反応が得られることが研究で判明

記者 尾尻和紀 報道

セントルイスにあるワシントン大学医学部の科学者たちは、鼻から1回分の投与で、この新型コロナウイルスに感染しやすいマウスの感染を防ぐ効果のあるSARS-CoV-2ウイルスに対するワクチンを開発しました。

研究者らは次に、ヒト以外の霊長類やヒトを用いて、COVID-19の感染を防ぐためのワクチンが安全で効果的かどうかを検証する計画である。

開発中の他のCOVID-19ワクチンとは異なり、このワクチンは鼻(通常は最初の感染部位)から送達されます。今回の新しい研究では、研究者らは、鼻からの送達経路が全身に強力な免疫反応を生み出すが、特に鼻や呼吸器に効果があり、体内での感染拡大を防ぐことを明らかにしました。

上級著者のMichael S. Diamond医学博士は、「鼻や上気道の内部細胞に強い免疫反応が見られ、このウイルス感染に対する強力な防御効果を獲得したことを喜ばしく思う 」と述べています。Herbert S. Gasser医学教授は、「これらのマウスは病気から十分に保護されていました。 いくつかのマウスでは、免疫系が殺菌された証拠が見られ、マウスがウイルスに攻撃された後も感染の兆候は見られませんでした。」と言いました。

ワクチンを開発するために、研究者たちはウイルスのとげのあるタンパク質を、風邪の原因となる別のウイルス、コロナウイルスが細胞に侵入するために使用されるアデノウイルスに挿入しました。しかし、科学者たちはアデノウイルスに手を加え、病気を引き起こさないようにした。 この無害なアデノウイルスは、背骨のタンパク質を鼻の中に運び、病気になることなくSARS-CoV-2ウイルスに対する免疫防御を体に与えます。

経鼻投与以外のもう一つの技術革新は、新しいワクチンが2つの変異体を背骨タンパク質にドープすることで、それに対する抗体の形成を最も助長する特定の形状に安定化させていることです。

アデノウイルスは、COVID-19および他の感染症(例えば、エボラウイルスおよび結核)に対する多くの治験用ワクチンの基礎となっており、良好な安全性および有効性の記録を有しているが、これらのワクチンの経鼻送達に関する研究はほとんど行われていません。

共著者であるDavid T. Curiel放射線腫瘍学特別教授は、「COVID-19のために開発された他のすべてのアデノウイルスワクチンは、腕や太ももの筋肉に注射して送達されます。鼻は新しい経路なので、私たちの結果は驚くべきものであり、期待されています。同様に重要なのは、1回の服用でこのような強力な免疫反応が得られるという事実です。完全な保護のために2回の投与が必要なワクチンは、様々な理由で2回目の投与を受けない人がいるため、効果が薄いです。」と述べています。

鼻から送達される FluMist と呼ばれるインフルエンザ ワクチンがありますが、それは生きたインフルエンザ ウイルスの脆弱なフォームを使用しており、その免疫システムが、HIV、エイズなどの病気によって損なわれている人々 を含む特定の集団で使用することはできません。

対照的に、本研究の新しいCOVID-19経鼻ワクチンは、複製可能な生きたウイルスを使用していないため、より安全性が高くなる可能性があります。

記者 尾尻和紀 報道

2つの遺伝的欠陥を組み合わせることはがんをターゲットにした新たなアプローチ

記者 尾尻和紀 報道

ゲノム配列解析の進歩に伴い、がん治療では、がん細胞の生存に重要な標的を特定するために、がん特有の遺伝的欠陥を利用した「合成致死」という考え方を利用しようとする動きが活発化しています。

異なる遺伝子の非致死的変異が細胞内で結合して致死的になると、合成殺傷につながります。

2020年7月27日、米国科学アカデミー紀要(PNAS)のオンライン版に掲載された新しい論文の中で、Ludwig Institute for Cancer Research San Diegoとカリフォルニア大学サンディエゴ校医学部の研究者は、主要な酵素の阻害が、乳がんと卵巣がんの2つの主要なタイプに関連するヒトのがん細胞の死につながり、マウス研究では腫瘍の増殖が減少したことを報告しています。

上級研究の著者であるRichard D. Kolodner博士、医学・細胞・分子医学の特別教授、サンディエゴのルートヴィヒがん研究所のメンバーのチームは、合成致死関係を見つけるため、Saccharomyces cerevisiaeという基礎研究で使用される酵母の一種であることを研究しました。

研究チームは、DNAの複製と修復に関与するDNA構造特異的核酸エンドヌクレアーゼであるフラップエンドヌクレアーゼ1(FEN1)に着目した。彼らはがん細胞に着目し、低分子阻害剤や遺伝子アブレーションを用いてFEN1の機能を阻害すると、BRCA1とBRCA2の変異がん細胞株が優先的に死滅することを発見しました。驚くべきことに、正常細胞はFEN1の阻害から回復することができました。

BRCA1遺伝子とBRCA2遺伝子は通常、乳がんや卵巣がんなどのがんを予防する働きをしていますが、変異すると乳がんや卵巣がんになりやすくなったり、若くしてがんになりやすくなったりすることがあります。

乳がんと診断された女性の10%未満がBRCA変異を持っていますが、BRCA1変異を持つ女性の55~65%が70歳までに乳がんを発症し、BRCA2変異を持つ女性の約45%が乳がんを発症すると推定されています。

同様に、BRCA変異のある女性は卵巣がんのリスクが高く、BRCA変異のある男性は乳がんや前立腺がんのリスクが高くなります。

国立がん研究所によると、乳がんは米国で最も多いがんの一種で、毎年約27万60000人が新たに発症しているという。

前立腺がんは4番目に多いがんで、新規症例数は191,930件、卵巣がんは17位で、年間の新規症例数は推定21,750件となっています(国立がん研究所調べ)。その後、Kolodner氏らは、免疫不全マウスの異種移植モデルでこのアプローチを試験したところ、FEN1の阻害により腫瘍の増殖が有意に抑制されることを見出しました。

研究者らは、今回の発見は、合成致死関係を発見するための遺伝子ツールとしてSaccharomyces cerevisiaeを使用することの価値を強調していることと、FEN1阻害剤が標的とする脆弱性を持つ特定の癌を治療するためにさらに開発される可能性のある治療薬であることを明らかにしているという2つの点で意義深いものであると述べています。

記者 尾尻和紀 報道

Claudin 18.2 組換えタンパク質の技術的課題と解決策

記者 尾尻和紀 報道

胃がんは世界で最も発生率の高い悪性腫瘍で、その発生率は男女を問わずあらゆる種類のがんの中で第1位を占めています。胃がんの発生率が高いアジアでは、胃がん患者の大半を日本が占めています。

1.Claudin18.2と病気との関係

Claudinタンパク質は、細胞間の緊密な結合を形成する膜貫通型タンパク質であり、主にバリア構造の透過性を調節する機能を持っています。Claudin18.2は、正常組織では分化した胃粘膜上皮細胞上にのみ発現し、原発性胃癌や転移性胃癌に多く発現する特異性の高い細胞表面分子である。

また、18.2分子の活性化は、肺がん膵臓がん卵巣がんでも観察されています。 高度に特異的な細胞膜発現タンパク質である18.2は、モノクローナル抗体医薬の理想的なターゲットである。

2.Claudin 18.2 抗体医薬品の開発状況

2016年、Ganymed社はASCOにおいて、クラウディン18.2の新規ファーストインクラス抗体であるZolbetuximab(IMAB362)が、化学療法剤であるEOXとの併用または非併用により、クラウディン18.2陽性の胃がんおよび胃食道接合部腺がん患者の全生存期間中央値を有意に延長したことを発表しました。

それ以来、Claudin18.2は人気のある標的となり、抗がん剤のランドスケープの重要な一部となっています。

Claudin18.2はPD1と同じくらいの意気込みで開発されているので、より良い抗体を早く手に入れるためには、第1階層に座ることが特に重要です。

3.Claudin18.2 組換えタンパク質開発の課題とその対応

タンパク質自体の観点からは、18.2は4つの膜貫通ドメイン、2つの細胞外ループ、および細胞内に位置するNH2末端とCOOH末端を有します。

PD-1やPD-L1のような従来の単一膜貫通型タンパク質は、単に細胞外ドメイン(ECD)領域を発現させて、そのコンフォメーションを維持しているだけであるが、PD-1やPD-L1は、細胞外ドメインを発現させていないため、細胞外ドメインを発現させることができません。

しかし、複数の膜貫通タンパク質の細胞外ループは独立したドメインではなく、細胞外セグメントのみを発現させると正しいコンフォメーションを維持することができず、正しいコンフォメーションを維持するためには膜貫通セグメントの結合が必要となります。

これにより、タンパク質の発現が著しく困難になる。 このため、Claudin18.2に対する抗体のほとんどは、今でも細胞株やDNA免疫に由来しているが、Claudinファミリーの他のメンバーやGPCRにも由来しています。

尾尻和紀先生はClaudin18.2膜タンパク質の機能ドメインとエピトープを示す組換えタンパク質を、構造制約と構造モデルに基づいて設計し、タンパク質の2つの細胞外ループを完全に示すようにしました。QCリリースやその他のアッセイに適しています。Claudin18.2組換え蛋白質とIMAB362の結合曲線はELISA法によりよく検証されています。

さらに、特殊な発現法により、天然の完全長Claudin18.2タンパク質、すなわち、膜貫通、細胞外、細胞内セグメントを完全に有する完全長のタンパク質を、突然変異、置換、編集なしで得ることに成功しました。完全長18.2タンパク質の生産は、抗体を得るための従来の免疫アプローチを置き換えることができます。

また、全長Claudin 18.2とIMAB362もよく結合し、より高い親和性を示すことがELISA実験で確認されています。

記者 尾尻和紀 報道

長持ちするG-CSFの次世代を代表するのは何か?

記者 尾尻和紀 報道

臨床試験の結果は、F-627が先発の長時間作用型G-CSF製剤「ノイラスタ」に「非劣性」であることを証明したに過ぎないが、F-627の新しい分子構造設計と厳格な臨床試験は、今なお国内の先発新薬開発の手本となっており、国際市場に進出し、新世代の世界的な長時間作用型薬として期待されています。

しかし、F-627は、G-CSF単独では第3世代を代表するものではないかもしれません。カリフォルニア州IrvineにあるSpectrum Pharmaceuticalsには、長時間作用型G-CSFであるEflapegrastimもあります。同社はすでに昨年12月にEflapegrastimのBLAを申請しており、PDUFAの日付は今年の10月24日となっています。

だから、調べれば調べるほど、一見パターンがはっきりしているように見える市場でも、豊かで変動性のあるものがあることに気づくのです。

Eflapegrastimの分子設計

Eflapegrastim(現在のプロジェクトコード SPI-2012)は、柔軟なPEGリンカーを介してG-CSFに結合したIgG4由来のFcドメインであり、FcドメインはFcRnのエンドサイトーシスを介して分子の骨髄組織内での透過性と保持時間の増加を助け、G-CSF部分はG-CSFRの下流経路を活性化するために正常に機能します。

この分子は、Spectrum Pharmaceuticals社がHanmi Pharmaceuticals社から輸入したもので、Hanmi社のLAPSCOVERY社の長時間作用型タンパク質技術プラットフォームをベースにしています。

対応する特許情報によれば、EflapegrastimのFc部分とG-CSF部分の両方を大腸菌発現系で発現させています。また、PEGリンカーについては、両切片の末端にシスチン変異を行いました。

Eflapegrastim分子はG-CSFを1つ含有しているのに対し、F-627は2つのG-CSFを含有しています。

このような二価設計は、理論的なメカニズムに基づいています:二価のG-CSFは、G-CSFRの活性化を高め、下流のシグナル伝達経路の活性化により、顆粒球の増殖がより強力に促進されます。いくつかの試験管内研究のデータからも、この理論が確認されています。

分子の半減期について 血清中および骨髄中の薬物濃度を測定することにより、Eflapegrastimの濃度がPegfilgrastimは作用時間の長い特性を反映して作用が遅く、f-627は半減期もペグフィルグラスチムは、長時間作用の特性を反映して、よりゆっくりとしたものになっています。また、F-627はPegfilgrastimよりも半減期が長いです。

記者 尾尻和紀 報道

Dupixentへの挑戦:世界初のIL-13モノクローナル抗体の販売申請がFDAに受理された

記者 尾尻和紀 報道

2020年7月9日、デンマークのレオ製薬は、成人の中等度から重度のアトピー性皮膚炎(湿疹)の治療薬としてIL-13モノクローナル抗体トラロキヌマブの販売承認申請が、2021年第2四半期のPDUFA期日をもってFDAに受理されたことを発表しました。

また、EMAは、現在CHMPの審査中であるトラロキヌマブのマーケティング申請を受理しています。Tralokinumabは、世界初のIL-13モノクローナル抗体として上市申請を行っており、IL-13が承認された最初の治療薬として期待されています。承認されれば、現在のゴールドスタンダードであるIL-4Rαモノクローナル抗体Dupixentを中等度から重度のアトピー性皮膚炎の治療に使用することが可能となる13のモノクローナル抗体です。

Tralokinumab社は、アトピー性皮膚炎(湿疹)などのアレルギー性疾患において重要な役割を果たすTh2経路のキードライバーの一つであるIL-13を標的とした完全ヒト型モノクローナル抗体であり、IL-13シグナル伝達経路を阻害することでアトピー性皮膚炎の治療が期待されています。

トラロキヌマブは、アトピー性皮膚炎(湿疹)などのアレルギー性疾患において重要な役割を果たすTh2経路のキードライバーの一つであるIL-13を標的とした完全ヒト型モノクローナル抗体であり、IL-13シグナル伝達経路を阻害することでアトピー性皮膚炎の治療が期待されています。

BLA申請は、「ECZTRA 1」「ECZTRA 2」「ECZTRA 3」の3つの枢要臨床試験、「ECZTRA 1」「ECZTRA 2」は52週間の単剤臨床試験、「ECZTRA 3」は32週間の外用グルココルチコイドとの併用臨床試験で、それぞれ802名、794名、380名が登録されており、安全性と有効性のデータに基づいています。

レオ ファーマ株式会社は2019年12月11日、ECZTRA 1、ECZTRA 2、ECZTRA 3の3つの第3相臨床試験がすべての主要評価項目と副次評価項目を満たし、全体的な安全性プロファイルはプラセボと同様であったと発表したが、具体的なデータは発表されませんでした。

IL-4とIL-13は、Th2経路の主要なドライバーであり、湿疹治療に重要な役割を果たしています。ただし、現在承認されているのはIL-4Rα(IL-4/IL-13)モノクローナル抗体「デュピセント」のみ、2020年6月 NMPAは5月17日、中国でのダピトール(一般名:デュプリマブ)の発売を承認しました。

上市申請中のTralokinumabに加え、別のIL-13モノクローナル抗体であるレブリキズマブも2019年10月17日に第2b相臨床データを発表しており、デュピセントと比較して全体的に非劣性であり、4週間投与の可能性があり、結膜炎のリスクが有意に低いことに加えて、結膜炎のリスクが有意に低いことを示しています。

Lebrikizumabのポテンシャルに基づき、2020年1月10日、リリーはDermiraを現金11億ドルで買収しました。

レブリキズマブは、高親和性のIL-13モノクローナル抗体で、IL-13Rα1/IL-4Rαヘテロ二量体の形成とその後のシグナル伝達を阻害し、IL-13の生物学的作用を阻害します。

IL-4Rα抗体Dupixentは、I型受容体(γC/ IL4Rα)とII型受容体((IL13Rα1/ IL4Rα)シグナル伝達経路の両方をブロックするのとは異なり、IL-13抗体LebrikizumabはII型受容体((IL13Rα1/ IL4Rα)シグナル伝達経路)のみをブロックし、内因性のIL-13調節はブロックしません。I型受容体(γC/IL4Rα)シグナル伝達経路の遮断が、デュピセントの特徴的な結膜炎の副作用の原因となっている可能性があります。

また、トラロキヌマブはII型受容体シグナル伝達経路のみを阻害するが、レブリキズマブよりも低い親和性と半減期で内因性のIL-13調節を阻害します。

記者 尾尻和紀 報道

型コロナウイルスに対する中和抗体の単離・同定方法は?

記者 尾尻和紀 報道

2019年12月、新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)による肺炎(COVID-19)の発生に続き、わずか2ヶ月で世界を席巻した。一方で、新型コロナウイルスに対するワクチンや抗体の研究開発は前代未聞のスピードで進んでおり、多額の資金援助を必要とするとともに、多くの新技術や新手法の応用が求められています。今回は、尾尻和紀先生から新型コロナウイルスのモノクローナル中和抗体の単離と同定に用いた技術的方法をまとめてみました。

SARS感染者の抗体

2020年5月18日にNature誌に掲載された「Cross-neutralization of SARS-CoV-2 by a human monoclonal SARS-CoV antibody」は、SARS感染者からSARS-CoV-2ウイルスに効果的に結合するモノクローナル抗体を分離したと報告しています。研究チームは、2004年と2013年に患者から採取した末梢血単核球を用いて、それぞれメモリーB細胞のスクリーニングを行いました。25個のモノクローナル抗体の合計を、eb-ウイルス不死化メモリB細胞から単離したが、そのうちの8個は、SARS-CoV-2 S糖タンパク質またはSARS-CoV S糖タンパク質を発現するCHO細胞に結合しました。そして、S309抗体の1つもLSの変異を増やし、その半減期を延ばしました。

ヒト化マウスプラットフォーム

リジェネロン社がヒト化マウス(VelocImmune® (VI))の血清と回復期のヒトの血清を用いた研究の報告「Studies in humanized mice and convalescent humans yield a SARS-CoV-2 antibody cocktail」が2020年6月15日、Science by Regenerative Elementsに掲載されました。

VIマウスを、SARS-CoV-2 Sタンパク質を発現するDNAプラスミドで免疫し、次いで、SARS-CoV-2 RBDからなる組換えタンパク質でブースト免疫しました。VIマウスは、免疫化後にSARS-CoV-2 Sタンパク質に対する強い免疫応答を誘発しました。最後のブースター免疫後7日後に採取したマウスの血漿中力価をELISAで測定し、最も力価の高いマウスを抗体単離に使用しました。これらのマウスの脾臓をビオチン標識単量体RBD抗原で染色し、フローソーティングに供しました。

抗原特異的応答を評価するために、VIマウスおよびヒト由来B細胞からの自然対重鎖および軽鎖cDNAをクローン化し、完全ヒト由来の組換え抗体を生成するためにチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞にトランスフェクトしました。抗体を含む上清をハイスループットでRBDタンパク質との結合のためにスクリーニングし、異なる配列、結合特性、および抗ウイルス活性を有する多数のモノクローナル抗体を単離しました。

別の論文では、研究者たちはまた、ヒトの可変領域とラット由来の一定領域の重鎖と軽鎖を有するキメラ免疫グロブリンをコードするH2L2完全ヒト化マウスプラットフォームを使用しました。51個のSARS-CoV Sタンパク質抗体のELISA交差反応性を、従来のハイブリドーマ法を用いて単離し、評価しました。51個のSARS-Sハイブリドーマ上清のうち4つは、SARS-CoV-2 Sタンパク質サブユニットとのELISA交差反応性を示し、そのうちの1つである47D11もまた、抗SARS-SおよびSARS2-S交差中和活性の両方を示しました。

キャメル由来ナノ抗体VHHH

キャメル類では、軽鎖重鎖抗体、すなわちシングルドメイン抗体(VHH)、別名ナノ抗体(Nanobody)と呼ばれる抗体が自然に存在しています。発現のしやすさ、溶解性の高さ、小型化、抗原結合性の良さ、熱安定性の高さなどから、研究者の間で人気が高まっています。2020年6月11日、Cell誌は、SARS-CoV-1 Sタンパク質およびMERS-CoV Sタンパク質を用いた2回の皮下免疫、次いでSARS-CoV-1 Sタンパク質を用いた別の免疫、および最後にSARS-CoV-1およびMERS-CoV Sタンパク質の両方を用いた免疫を連続的にラマに行った、ラマから分離されたVHHに対する単一ドメイン抗体の研究を発表しました。

SARS-CoV-1およびMERS-CoVのSタンパク質を複数回接種したラクダの最終免疫化は、7つの抗MERS-CoV抗体および5つの抗SARS-CoV-1シングルドメイン抗体を産生しました。

現在までに、世界中で90種類以上の新型コロナウイルスモノクローナル中和抗体が得られており、そのうち4種類が臨床試験に入っています。ワクチンの研究開発では、世界各国で18種のワクチン候補が臨床試験に入り、128種のワクチンが前臨床状態にあります。技術の進歩に伴い、今後はより革新的な技術を持つようになり、ついにウイルスの拡大を克服することができると信じています。

記者 尾尻和紀 報道

開始から5ヶ月で第3相臨床試験:リジェネロン社の新型コロナ予防抗体カクテルが急速に進展

記者 尾尻和紀 報道

リジェネロン社は2020年7月6日、新型コロナウイルス肺炎感染症予防のための抗体カクテル療法「REGN-COV2」の参入を発表しました。暴露リスクの高い未感染者(医療従事者や救急隊員など)やCOVID-19患者と密接に接触している人(患者の家族など)を予防し、新型コロナウイルス感染症を予防する抗体としては世界初の第3相臨床試験を開始しました。「REGN-COV2」は、リジェネロン社、国立アレルギー・感染症研究所(NIAID)と共同で開発された療法である。

リジェネロン社のREGN-COV2は、VelocImmuneトランスジェニックマウスとネオコロナウイルス肺炎生存者の血液から分離した完全ヒト中和抗体であるREGN10987とREGN10933の2つの抗体のカクテルであり、結合・中和特性とハイスループットでの3次元構造特性に基づいてスクリーニングされています。これらは、ウイルスのブラジキニンの主要な受容体結合ドメイン(RBD)に非競合的に同時に結合し、RBDとACE2との結合界面を完全に遮蔽し、変異によるウイルスの脱出を減少させます。

リジェネロン社は6月15日、トップ学術誌「Science」に2本連続で論文を掲載し、REGN10987とREGN10933で構成される新しいコロナウイルス抗体カクテルをREGN-COV2にスクリーニングする過程と、変異によるウイルスの脱出を防ぐREGN-COV2の作用機序について詳述しました。

第1の記事では、リジェネロン社が全ヒトウイルススパインタンパク質に対する中和抗体を獲得する2つの技術的経路が記載されており、REGN10933がACE2結合界面のスパイン状の端にあるループ領域を標的とし、REGN10933がウイルスRBDを上から結合し、ウイルスRBDの宿主細胞ACE2への結合を大幅に阻害することが示されています。そして、REGN10987は、正面と左下からウイルスRBDを結合させています。

2つ目の記事「Antibody cocktail to SARS-CoV-2 spike protein prevents rapid mutational escape seen with individual antibodies」では、従来のHIV小分子薬剤カクテルレジメンと同様に、抗体カクテルが個々の薬剤によるウイルスの変異に対する抵抗性を防ぐことが示されています。

この研究は、単一の抗体の治療圧力の下で、ウイルスが抗体のブロッキング効果から逃れる複数の変異を生成することを初めて示しています。

しかしながら、ウイルスは、REGN-COV2カクテル抗体への曝露という治療的圧力の下で、効率的に脱出変異体を生成することが困難であった。なぜなら、REGN-COV2に対する両方の抗体が同時にかつ非競合的にRBDの異なる領域に結合することができたからである。

REGN-COV2は、世界初の第3相臨床試験を開始した新型コロナウイルス中和抗体である。本抗体は、ウイルスのブラジキニンの主要な受容体結合ドメイン(RBD)に同時に非競合的に結合し、突然変異によるウイルスの脱出を減衰させ、高齢者や免疫不全者、その他のワクチン未接種者を保護する治療および曝露後の予防的役割を果たします。また、REGN-COV2は、ワクチンの臨床結果よりも早期に適応型臨床設計による臨床用として上市されることが期待されています。

記者 尾尻和紀 報道