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2023 Fiscal Year Annual Research Report

ボツリヌス症を治療するヒト型抗体製剤の開発に向けた基盤研究

Research Project

Project/Area Number 21K07021
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

松村 拓大  金沢大学, 医学系, 准教授 (00456930)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsボツリヌス神経毒素 / ボツリヌス症 / ヒト型モノクローナル抗体 / 治療効果
Outline of Annual Research Achievements

これまでにB型ボツリヌス毒素(BoNT/B)を中和するヒト型抗体M2およびM4を機能を解析する中で、M2は活性ドメイン (LC)、M4はレセプター結合ドメイン(HC)に結合することを明らかにしていた。今回、詳細に結合様式を解析した結果、M2は線状エピトープ (linear epitope)、M4は構造的エピトープ (conformational epitope)を認識していることを明らかにした。また、中和作用機序解析においてM4はBoNT/Bの細胞への結合を阻害することを確認していたが、M2は酵素活性を阻害せず機序は不明であった。そこでM2が結合することによるBoNT/Bの細胞内局在の変化を詳細に解析した。その結果、M2はBoNT/B LCのトランスロケーションを阻害し、BoNT/Bの局在を細胞質から細胞膜上へ移行させることにより中和活性を発揮することを明らかにした。A型ボツリヌス毒素(BoNT/A)に対するヒト型抗体3種(NT-320、BT-015、BT-175)はBoNT/Aの中和効果があることが明らかになっている。さらに異なるエピトープを認識するため組合せでの中和効果の上昇が期待できる。種々の抗体の組合せで中和活性を解析した結果、3種全てを組み合わせることによりBoNT/A1に対して高い中和効果を発揮することが明らかとなった。一方で、同様の組み合わせでサブタイプA2 (BoNT/A2)に対する中和効果を解析した結果、A1と比較して中和効果が低いことが示唆された。各抗体とBoNT/A2との結合を解析した結果、NT-320はBoNT/A2と結合せず、これが中和活性に影響していることが考えられた。現在中和作用機序を解明する目的で、BoNT/A1各ドメインの組換えタンパク質を用いて各抗体の結合部位を解析している。

  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Botulinum neurotoxin X lacks potency in mice and in human neurons2024

    • Author(s)
      Gregg BM, Matsumura T, Wentz TG, Tepp WH, Bradshaw M, Stenmark P, Johnson EA, Fujinaga Y, Pellett S.
    • Journal Title

      mBio

      Volume: 15 Pages: e0310623

    • DOI

      10.1128/mbio.03106-23.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Molecular engineering of a minimal E-cadherin inhibitor protein derived from Clostridium botulinum hemagglutinin2023

    • Author(s)
      Amatsu S, Matsumura T, Zuka M, Fujinaga Y.
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 299 Pages: 102944

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.102944.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adult-onset botulism in a Japanese woman with prolonged spore excretion2023

    • Author(s)
      Kihara K, Kajiyama Y, Kimura Y, Okazaki S, Esa N, Nobe R, Shimizu K, Ohno K, Motooka D, Matsumura T, Shimazu T, Nakamura S, Fujinaga Y, Mochizuki H.
    • Journal Title

      J Infect Chemother

      Volume: 29 Pages: 1172-1176

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2023.08.009.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 抗A型ボツリヌス神経毒素ヒト型モノクローナル抗体の解析2023

    • Author(s)
      山口アキ、松村拓大、小林伸英、阿松 翔、藤永由佳子
    • Organizer
      第69回トキシンシンポジウム

URL: 

Published: 2024-12-25  

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