EHEC毒素が原因のHUSに対するヒト型モノクローナル毒素抗体治療薬の開発

• Project/Area Number: 15K08478
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Bacteriology (including mycology)
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 辻 孝雄 藤田保健衛生大学, 医学部, 教授 (60171998)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2015: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 腸管出血性大腸菌(EHEC) / 致死毒素（Stx1と2） / 経鼻投与ワクチン / キメラ抗体 / HUS治療薬 / 毒素原性大腸菌 / 易熱性エンテロトキシン（LT) / HUS / 志賀毒素 / ワクチン / モノクロール抗体

Outline of Annual Research Achievements

毒素原性大腸菌のLTの変異毒素と腸管出血性大腸菌(EHEC)の致死毒素（Stx2）誘導体をマウス経鼻投与し、2種のStx2中和モノクローナル抗体（No 75Ｄ9，No45）を分離した（MI、71、2015）。各MAbの遺伝子配列の決定後、遺伝子組換え技術によりヒト-マウス型のキメラ抗体を作成した。
毒素とキメラ抗体の事前混合液を用い、Hela細胞によるin vitro中和実験を行った。その結果、No 75Ｄ9とNo 75Ｄ9キメラ抗体は、同程度にStx2を中和した。また、No45とNo45キメラ抗体も同様の結果が得られた。しかしNo75Ｄ9キメラ抗体の中和能力は、No45キメラ抗体より強力であった。また毒素とキメラ抗体混合液を、マウス腹腔内投与したin vivo中和実験を行った。その結果は、in vitro中和実験と同様の結果を得た。
さらに、毒素をマウスに事前ipし、キメラ抗体をivした。その結果、毒素ip後30分以上抗体ivが遅れた場合、抗体中和効果が半減した。この傾向は、No75Ｄ90およびNo45の元抗体及びキメラ抗体での同等に認められた。またキメラ抗体のマウス血中clearanceを検討した。その結果、元のMAbに比べ、キメラ抗体の血中clearanceは高かった。
以上の結果から、No75D9キメラ抗体は、No45キメラ抗体に比べ、中和能力が高く、臨床応用の可能性が高い。但し,マウスMAbに比べ、血中内安定度は低い。従って、抗生物質投与などで血中毒素濃度が急上昇する場合、抗生物質とキメラ抗体を同時ivする必要がある。

Research Products

• [Journal Article] redominant prevalence of human rotaviruses with the G1P[8] and G8P[8] genotypes with a short RNA profile in 2013 and 2014 in Sukhothai and Phetchaboon provinces, Thailand. (2017)
  • Author(s): Guntapong R, Tacharoenmuang R, Singchai P, Upachai S, Sutthiwarakom K, Komoto S, Tsuji T, Tharmaphornpilas P, Yoshikawa T, Sangkitporn S, Taniguchi K.
  • Journal Title: J Med Virol. Volume: 89 Issue: 4 Pages: 615-620
  • DOI: 10.1002/jmv.24669
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Burden of rotavirus and enteric bacterial pathogens among children under five years old hospitalized with diarrhea in suburban and rural areas in Kenya. (2017)
  • Author(s): hah M, Odoyo E, Wandera E, Kathiiko C, Bundi M, Miringu G, Guyo S, Komoto S, Nyangao J, Karama M, Tsuji T, Taniguchi K, Morita K, Ichinose Y.
  • Journal Title: Jpn J Infect Dis. Volume: 28 Pages: 28-28
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Immunochromatographic detection of the heat-labile enterotoxin of enterotoxigenic Escherichia coli with cross-detection of cholera toxin (2017)
  • Author(s): Arimitsu H, Sasaki K, Tsuji T.
  • Journal Title: Journal of Microbiological Methods. Volume: 132 Pages: 148-152
  • DOI: 10.1016/j.mimet.2016.12.007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reassortment of Human and Animal Rotavirus Gene Segments in Emerging DS-1-Like G1P[8] Rotavirus Strains (2016)
  • Author(s): Komoto S, Tacharoenmuang R, Guntapong R, Ide T, Tsuji T, Yoshikawa T, Tharmaphornpilas P, Sangkitporn S, Taniguchi K.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 11(2) Issue: 2 Pages: e0148416-e0148416
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0148416
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Development of a simple and rapid diagnosis method for swine edema disease to specifically detect Stx2e protein by immunochromatographic test. (2016)
  • Author(s): Arimitsu H, Sasaki K, Tsuji T
  • Journal Title: Microbiol Immunol. Volume: 60 Issue: 5 Pages: 334-42
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12379
  • NAID: 40020832437
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Isolation of B subunit-specific monoclonal antibody clones that strongly neutralize the toxicity of Shiga toxin 2. (2015)
  • Author(s): Arimitsu H, Sasaki K, Iba, Y; Kurosawa, Y; Shimizu, T; Tsuji, T.
  • Journal Title: Microbiol Immunol. Volume: 59 Pages: 71-81
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Whole genomic analysis of human G12P[6] and G12P[8] rotavirus strains that have emerged in Myanmar (2015)
  • Author(s): Ide T, Komoto S,Umeda K, Oguma K, Tsuji T, Taniguchi K. et al.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 10
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CRISPR/Cas9-mediated Genomic Deletion of the Beta-1, 4 N-acetylgalactosaminyltransferase 1 Gene in Murine P19 Embryonal Carcinoma Cells Results in Low Sensitivity to Botulinum Neurotoxin Type C (2015)
  • Author(s): Tsukamoto K, Ozeki C, Kohda T, Tsuji T.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 10
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Whole genomic analysis of an unusual human G6P[14] rotavirus strain isolated from a child with diarrhea in Thailand: Evidence for bovine-to-human interspecies transmission and reassortment events (2015)
  • Author(s): Tacharoenmuang R, Komoto S, Tsuji T, Taniguchi K. et al.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 10
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reassortment of human and animal rotavirus gene segments in emerging DS-1-like G1P[8] rotavirus strains. (2015)
  • Author(s): Komoto S, Tacharoenmuang R, Tsuji T, Taniguchi K. et al.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 11
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Bartonella henselaeに由来する新規血管新生因子の探索 (2017)
  • Author(s): 塚本 健太郎, 新澤 直明, 堀口 安彦, 辻 孝雄
  • Organizer: 第90回日本細菌学会総会.
  • Place of Presentation: 仙台市交際センター
  • Year and Date: 2017-03-19
• [Presentation] モノクローナル抗体を利用した豚浮腫病診断用のShiga toxin 2e (Stx2e)特異的イムノクロマトグラフィーの開発. (2016)
  • Author(s): 有満秀幸、佐々木慶子、辻孝雄.
  • Organizer: 第159回日本獣医学会.
  • Place of Presentation: 日本大学生物資源科学部湘南キャンパス
  • Year and Date: 2016-09-06
• [Presentation] ボツリヌスC型神経毒素の細胞侵入経路と局在解析. (2016)
  • Author(s): 塚本 健太郎, 幸田 知子, 辻 孝雄
  • Organizer: 63回トキシンシンポジウム
  • Place of Presentation: 山形県天童温泉
  • Year and Date: 2016-07-14
• [Presentation] ボツリヌスC型毒素はクラスリン非依存的エンドサイトーシスにより神経細胞内に侵入する (2016)
  • Author(s): 塚本 健太郎, 幸田 知子, 辻 孝雄
  • Organizer: 第89回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 岐阜市、長良川国際会議場
  • Year and Date: 2016-03-23
• [Presentation] 有満秀幸, 佐々木慶子, 辻孝雄 (2016)
  • Author(s): 有満秀幸, 佐々木慶子, 辻孝雄
  • Organizer: 第89回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 岐阜市、長良川国際会議場
  • Year and Date: 2016-03-23
• [Presentation] ボツリヌスC型毒素の細胞内侵入に関わるエンドサイトーシス経路の解析. (2015)
  • Author(s): 塚本 健太郎, 幸田 知子, 辻 孝雄
  • Organizer: 第52回日本細菌学会中部支部総会
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市、名古屋市立大学 桜山キャンパス
  • Year and Date: 2015-10-23
• [Presentation] Shiga toxin 2を中和するモノクローナル抗体の作製及びその結合領域に関する解析 (2015)
  • Author(s): 有満秀幸, 佐々木慶子, 辻孝雄
  • Organizer: 第62回トキシンシンポジウム
  • Place of Presentation: 徳島県、鳴門市、ルネッサンスリゾート ナルト
  • Year and Date: 2015-07-17