広範なコロナウイルス株に効果のある抗体医薬品を分子シミュレーションにてデザインすることに成功
近年、特定のウイルスに感染した患者から得られた抗ウイルス抗体タンパク質を医薬品として応用する抗体医療の研究が目覚ましい発展を遂げて注目を浴びています。
富山大学が昨年取得し、「スーパー中和抗体」と命名した抗体医薬品:ヒト型・モノクローナル中和抗体(開発番号:UT28K)は、新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)のデルタ株までの変異株に対して中和活性を示していましたが、オミクロン株 BA.1株に対しては、オミクロンBA.1株由来の変異により、医薬品の薬効が大幅に落ちることが示されていました。
富山大学 先端抗体医薬開発センター・学術研究部医学系 小澤龍彦 准教授、京都大学アイセムス(高等研究院 物質-細胞統合システム拠点) 池田幸樹 特定拠点助教、京都大学医生物学研究所 橋口隆生 教授、北海道大学大学院薬学研究院 前仲勝実教授、同大学大学院医学研究院 福原崇介 教授、京都府立医科大学 医学系研究科 星野温 講師、富山県衛生研究所 谷英樹 部長らの研究グループは、変異の激しいコロナウイルスに対抗して、非常に素早く行える分子シミュレーションを活用した、抗体医薬品のユニバーサル化デザイン技術を考案し、実証実験を行いました。
その結果、抗体医薬品のユニバーサルデザインに成功し、従来の効果に加えて、オミクロン株 BA.1 株に対しても動物実験において薬効が回復する改変抗体医薬品:UT28K-RDを作製することに成功しました。
この抗体医薬品:UT28K-RD がオミクロン株 BA.1 株に対して実際に薬効があることを確認しました。
今後、今回の分子シミュレーション解析における抗体デザイン技術を応用することで、ウイルスの変異によって失われてしまう薬効を回復する抗体改変技術開発に繋がることが期待されます。
インフルエンザウイルスやコロナウイルスなどのRNA ウイルスにおいては非常に素早い変異速度を持つことで医薬品のターゲットから逃れることが知られています。本研究はパソコンを使った分子シミュレーション技術の発展によって、これらウイルスの非常に素早い変異速度を超えて、迅速に新しい抗体医薬品を生み出すことが可能であることを示しました。
本研究成果は、日本時間1 月16 日(火) 午前1 時(米国東部時間1 月15 日(月)午前11時)に国際学術雑誌「Structure」に掲載されました。
詳しい研究成果について
書誌情報
論文タイトル:"Rational in silico design identifies two mutations that restore UT28K SARS-CoV-2 monoclonal antibody activity against Omicron BA.1."
著者:Tatsuhiko Ozawa, Yoshiki Ikeda, Liuan Chen, Rigel Suzuki, Atsushi Hoshino, Akira Noguchi, Shunsuke Kita, Yuki Anraku, Emiko Igarashi, Yumiko Saga, Noriko Inasaki, Shunta Taminishi, Jiei Sasaki, Yuhei Kirita, Hideo Fukuhara, Katsumi Maenaka, Takao Hashiguchi, Takasuke Fukuhara, Kenichi Hirabayashi, Hideki Tani, Hiroyuki Kishi, Hideki Niimi