受動免疫を提供するアプローチは進化している。 ある人の体内で作られた抗体を他人のウイルス感染症の治療に使用するには、いくつかの方法があります。最も古くて最も簡単な方法は、感染症から回復した人から血漿を採取し、同じウイルスに感染している人に投与する方法です。このアプローチは少なくとも一部の患者さんには有用ですが、欠点があります。回復期血漿は、その効力および質が著しく変化する可能性があり、回復した1人の患者さんの血漿は、最大でも数人の治療にしか使用できません。 中和抗体は、他の抗体をベースとした治療法と同じ技術を用いて、より大規模に作製することができます。この方法では、標的抗原を単離して精製し、ヒト免疫系を持たせたマウスにその抗原を注射し、マウスが産生する抗体を調べて、標的に高い親和性で結合する抗体を見つけます。これらの 高親和性抗体 をコードする遺伝子を、抗体工場として機能するように設計された細胞株に挿入します。 最後に、ウイルスに対して効果的な反応を示した個人から直接採取した抗体遺伝子を使用することが可能です。このような人から 形質細胞 や メモリーB 細胞を分離して調べることで、非常に強力な中和抗体を産生する遺伝子を見つけることができる可能性があります。このアプローチは、事前に多くの作業を必要とするかもしれませんが、待つ価値のある結果をもたらす可能性があります。 8. ウイルスはしばしばワクチンまたは抗体の標的を変異させる。 あらゆるウイルスを標的にする際の課題の1つは、ウイルスが静止状態ではないこと、つまり 変異する ということです。例えば、 SARS-CoV-2に感染したアイスランド人から採取したウイルス検体のゲノム配列解析では、アムジェンの子会社であるdeCODE Genetics社が409の変異を発見しましたが、内291は未報告でした。 抗体が機能するには形状の相補性が必要であるため、ウイルスタンパク質の形状を変化させる変異は抗体の有効性を制限する可能性があります。中和抗体を設計する際には、ウイルスがどのように変化しているかについての最新の情報が重要です。標的としているのが、突然変異を起こしにくいタンパク質やタンパク質のセグメントであることを確認する必要があるのです。世界中で進化してきたウイルス株の大部分をカバーするには、数種類の 抗体 のカクテルが必要になると考えられます。 ここで赤い記号で示されている重要なウイルス抗原は、特定の受容体(左)に結合することで、ウイルスがヒトの細胞に感染することを可能にします。中和抗体は、ウイルス抗原に結合し、細胞の受容体(中央)への結合能を阻害することで感染を防ぐことができます。しかし、抗原のランダムな変異は、ウイルスの細胞への感染能を変化させることなく抗体の結合を阻害する可能性があります(右)。 9.
抗体について知っておくべき10のこと(後編:6~10項目) 新型コロナウイルスの世界的流行により、抗体に対する関心が高まっています。ウイルスや細菌を撃退するのに役立つ免疫系のタンパク質である抗体を利用した医薬品は、感染症や他の疾患に対して治療効果と副作用の軽減が期待できます。アムジェンは、免疫学及び抗体デザインにおける深い専門性をもっています。抗体についてこれまで明らかになっている生物学的、科学的知見をご紹介します。 前編は こちら をご覧ください。 抗体の設計と製造 〜進化する抗体医薬品開発〜 6.
抗体の発現は遅いが、長期的な防御効果が得られる。 私たちの体には、 自然免疫 と 獲得免疫 という2種類の免疫防御が存在しています。自然免疫の反応の一例として傷口の周りが赤く腫脹することが挙げられます。これは感染した細胞からの侵害シグナルが血管を拡張させ、透過性を亢進させ、免疫の強化物質が創傷に到達するのを助けるためです。この異物の種類を選ばない最初の素早い反応が、獲得免疫が強力かつ標的を絞った反撃を開始するための時間を稼いでいます。 この攻撃は、 樹状細胞 (自然免疫の掃除機)が遭遇した外来タンパク質の断片を貪食することで始まります。「次に、樹状細胞は最も近いリンパ節に向かって移動し、細胞表面に表出させた外来タンパク質の断片を、 ヘルパーT 細胞に提示します。それは、まるで "私が見つけたものを見て! "とでも言うようです。数十億から数兆個の異なるヘルパーT細胞が存在するため、そのうちの1つに、提示された抗原に結合する受容体が存在する可能性があるのです」とDeshaiesは語ります。 獲得免疫は非常に強力であるため、真の外敵のみを標的とするよう、2段階の安全装置を備えています。獲得免疫反応を誘発するには、ヘルパーT細胞とB細胞が同じ外来抗原に遭遇して結合する必要があります。そうなって初めて、ヘルパーT細胞は攻撃反応を開始するよう、パートナーであるB細胞にシグナルを送ります。リミッターを解かれたB細胞は分裂を開始し、多数のクローンを形成します。クローンの中には、 形質細胞 と呼ばれる抗体を産生分泌する工場になるものもあれば、長期に生存し、抗原を記憶する メモリーB細胞 に成熟していくものもあります。抗体反応が最適な力価に達するまでには2~3週間以上かかることがありますが、メモリーB細胞が体内にとどまることで、再感染の際には迅速に対応できるようになっています。 4. B細胞には抗体の結合力を高めるメカニズムがある。 新型コロナウイルスのような脅威に対して最適な抗体を産生するのに時間がかかるのはなぜでしょうか?
抗体について知っておくべき10のこと(前編:1~5項目) 新型コロナウィルスの世界的流行により、抗体に対する関心が高まっています。ウイルスや細菌を撃退するのに役立つ免疫系のタンパク質である抗体を利用した医薬品は、感染症や他の疾患に対して治療効果と副作用の軽減が期待できます。アムジェンは、免疫学及び抗体デザインにおける深い専門性をもっています。抗体についてこれまで明らかになっている生物学的、科学的知見をご紹介します。 抗体の基本構造と機能 〜2種類の免疫がウイルスの侵入を防ぐ〜 1. 抗体はY字型のタンパク質で、免疫系によって大量に作られる。 抗体にはいくつかの形や大きさのものがありますが、最もよく知られているのは IgG抗体 (免疫グロブリンG)として知られるY字型のタンパク質です。Yの2つの上腕のそれぞれの先端には異物(外来のタンパク質)との結合部位があります。この結合部位は、対応する異物ごとに異なる構造に変化するため可変領域と呼ばれています。免疫応答を引き起こす外来のタンパク質を 抗原 と言います。 Y字構造の基本はすべてのIgG抗体において共通しています。Y字の下半分に当たる Fc領域 と呼ばれる部分は、白血球やマクロファージなどさまざまな免疫細胞の中にあるFc受容体に結合し、抗体が認識する外部の脅威に対する攻撃を引き起こします。免疫系が活発になると、多量の抗体が作られます。ヒトの免疫 B細胞 は毎秒約2, 000分子の抗体を分泌することができます。 2.
抗体は医薬品としての性能を高めるように設計することができる。 B細胞が抗体の質を向上させる方法を進化させたように、バイオテクノロジー研究者も抗体増強ツールキットを開発しました。標的抗原に結合する抗体が同定されれば、分子工学技術者は数十年にわたる抗体の設計と開発から学んだ教訓を応用できます。 抗体の特性はその正確な三次元構造に依存し、その構造は抗体遺伝子内の DNAの塩基配列 に依存します。科学者は遺伝子を改変して、例えば製造が容易な抗体を作り出すなど、構造を微調整することができます。それ以外の改変でも、体内持続性の高い抗体や、標的抗原に対する親和性を高めた抗体を誘導することもできます。Y字型の分子構造の基礎であるFc領域を変化させることで、抗体の体内分布やマクロファージのような 自然免疫細胞を活性化 する能力を決定することが可能になります。 10. 抗体製造は、大きな改善が進んでいる。 抗体の製造はそれ自体がサイエンスです。この役割を果たすために進化したのではない細胞を抗体工場に形質転換させることから始まります。それらのサイズと複雑性を考慮すると、抗体は細胞内機構によってのみ作製でき、特に良好に機能する細胞系として チャイニーズハムスター卵巣由来細胞(CHO細胞) が使用されます。CHO細胞は、完全ヒト抗体を産生するように遺伝子操作されており、その強さは我々自身のB細胞と同程度です。 アムジェンは、バイオ医薬品製造における進歩の最前線に立ち、抗体収率の高い、生産性の高い細胞株を開発し、これらの細胞を、健康でかつ高密度で生産性を維持させるプロセスを開発しています。これらの改善などにより、より柔軟で生産的なだけでなく、よりスリムで環境に優しいバイオテクノロジー製造を再設計することを可能にしています。
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