新しい抗体スクリーニングシステムの開発

Core Concepts

遺伝子型と表現型を直接リンクさせることで、効率的に高親和性の広範囲反応性抗体を単離できる新しい抗体スクリーニングシステムを開発した。

Abstract

本研究では、抗体の遺伝子型と表現型を直接リンクさせる新しい抗体スクリーニングシステムを開発した。このシステムでは、ゴールデンゲートクローニングを用いて重鎖と軽鎖の遺伝子を1つのベクターにリンクさせ、細胞表面に膜結合型抗体を発現させる。この膜結合型抗体の抗原結合能を指標に、フローサイトメトリーによる高速スクリーニングを行うことで、効率的に高親和性の広範囲反応性抗体を単離できる。
実験では、インフルエンザウイルスのヘマグルチニン(HA)抗原に対する広範囲反応性抗体を単離した。マウスにHAタンパク質を免疫して誘導した広範囲反応性B細胞を、本システムを用いてスクリーニングした結果、HA抗原の複数のサブタイプに結合する高親和性抗体を効率的に単離できた。これらの抗体は、従来の広範囲反応性抗体と同等の特性を示した。
本システムは、感染症パンデミックなどの緊急時に迅速な抗体医薬品開発に役立つと期待される。また、自動化と組み合わせることで、様々な疾患に対する有用な抗体を大量に取得できる可能性がある。

Stats

単離した9つの広範囲反応性抗体のHA抗原に対する親和性(Kd)は500 nMから100 nMの範囲であった。
そのうち1つの抗体C10p2は、A/California/2009 (X-179A) [H1N1] Pdm09株のHAに対して5.66 × 10­10 Mの高い親和性を示した。
7つの抗体がH5N1株のHAにも結合し、6つの抗体がH3N2株のHAにも結合した。
2つの抗体はA/Brisbane/59/2007株のHAのステム領域を認識した。

Quotes

"我々の技術は、感染症パンデミックなどの緊急時に迅速な抗体医薬品開発に役立つと期待される。"
"本システムは、自動化と組み合わせることで、様々な疾患に対する有用な抗体を大量に取得できる可能性がある。"

Key Insights Distilled From

Development of a new genotype–phenotype linked antibody screening system

by Watanabe,T.,... at www.biorxiv.org 03-08-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.06.581777v1

Deeper Inquiries

インフルエンザ以外の病原体に対する広範囲反応性抗体の単離にも本システムは適用できるだろうか。

本システムは、インフルエンザウイルスに対する広範囲反応性抗体の単離に成功しており、他の病原体に対しても適用可能性があると考えられます。このシステムは、抗体の機能と遺伝情報を直接リンクさせることができるため、特定の抗原に対する高親和性の抗体を迅速に単離することができます。したがって、他の病原体に対する広範囲反応性抗体の単離にも、本システムを応用することで効率的な結果が期待されます。

本システムで単離した抗体の中には、従来の広範囲反応性抗体と異なる特性を持つものがあるかもしれない。それらの抗体の作用メカニズムを詳しく調べることで、新しい治療法の開発につながる可能性はないか。

本システムで単離された抗体の中には、従来の広範囲反応性抗体とは異なる特性を持つものが含まれている可能性があります。これらの抗体の作用メカニズムを詳しく調査することで、新しい治療法の開発につながる可能性があります。例えば、従来の抗体と比較して異なる結合部位や作用機序を持つ抗体が見つかれば、それらを活用して新しい治療法や診断法の開発につなげることができます。このような研究は、病気の治療や予防に革新的なアプローチをもたらす可能性があります。

本システムを用いて単離した抗体を、ワクチン開発や診断薬開発にどのように活用できるだろうか。

本システムを用いて単離した抗体は、ワクチン開発や診断薬開発に幅広く活用することが可能です。例えば、単離された抗体は特定の病原体に対する高親和性を持っているため、ワクチンの開発において重要な役割を果たすことができます。また、診断薬の開発においても、特定の疾患や感染症の診断に使用される抗体として活用される可能性があります。さらに、抗体の特性や作用メカニズムを理解することで、より効果的な治療法や予防法の開発に貢献することが期待されます。このように、本システムで単離された抗体は、医療分野においてさまざまな用途に活用される可能性があります。