SARS-CoV-2抗体製剤の開発

新型コロナウイルスの収束のためには最終的には集団免疫の獲得が必要で、それにはワクチン開発が重要であるとされています。しかしワクチン開発には時間がかかり、ワクチン投与によって必要な免疫能が獲得できるか不確定な面もあります。そのような中でウイルスに対する抗体製剤が治療薬としては有望と考えられております。Crudeな形では、例えば回復期感染患者から得られた血清に治療効果があるという報告も多数出されています（例えばShen et al., JAMA. 2020 Mar 27. doi: 10.1001/jama.2020.4783）。この論文は新型コロナウイルスの受容体ACE2への結合を抑制する抗体開発についての研究です。

SARS-CoV-2 SタンパクのACE2 binding domain（RBD）をbaitにしてCOVID-19患者末梢血から抗体産生細胞（single memory B cell）を単離し、これらのsingle B cellから単離したheavy chain, light chainを用いてRBDに対するIgG1抗体を産生する細胞を作成。結果としてRBDとACE2の結合を強力に抑制する2種の抗体（B38, H4）を獲得。これらはSARS-CoVのRBDには結合せず、SARS-CoV-2特異的な抗原を認識していることが明らかになった。hACE2を発現するトランスジェニックマウスへのSARS-CoV-2感染モデルに投与したところ、ウイルス量の抑制とともに気管支肺炎、間質性肺炎を抑制した。また構造解析によってRBDにおけるB38抗体の結合部位も示した（RBDの38アミノ酸残基が抗体との結合部位で、そのうちheavy chainと21残基、light chaniと15残基が結合）。ということで抗SARS-CoV-2抗体製剤療法が現実のものになりそうです。

A noncompeting pair of human neutralizing antibodies block COVID-19 virus binding to its receptor ACE2

Neutralizing antibodies could be antivirals against COVID-19 pandemics. Here, we report isolation of four human-origin monoclonal antibodies from a convalescent patient, all of which display neutralization abilities. B38 and H4 block the binding between virus S-protein RBD and cellular receptor ACE2. A competition assay indicates their different epitopes on the RBD, making them a potential virus-targeting MAb-pair to avoid immune escape in future clinical applications. Moreover, a therapeutic study in a mouse model validated that these antibodies can reduce virus titers in infected lungs. The RBD-B38 complex structure revealed that most residues on the epitope overlap with the RBD-ACE2 binding interface, explaining the blocking effect and neutralizing capacity. Our results highlight the promise of antibody-based therapeutics and provide a structural basis for rational vaccine design.

A noncompeting pair of human neutralizing antibodies block COVID-19 virus binding to its receptor ACE2