Identification of Epitopes Targeted by Neutralizing Antibodies Against SARS-CoV-2

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K09078
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55060:Emergency medicine-related
• Research Institution: Osaka Metropolitan University (2022-2023); Osaka City University (2021)
• Principal Investigator: Kaku Natsuko 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 講師 (10899355)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: SARS-CoV-2 / COVID-19 / エピトープ / RBD / 中和抗体 / 結合親和性 / ペプチドマッピング / mRNAワクチン

Outline of Final Research Achievements

We elucidated the epitope profiles of COVID-19 mRNA vaccine recipients and naturally infected individuals using an RBD peptide immobilized microarray of SARS-CoV-2. The findings revealed that vaccine-induced antibodies are more broadly distributed across the RBD compared to those from natural infection. The relatively lower neutralizing antibody titers observed in vaccine sera, as compared to natural infection sera, may be due to less efficient epitope maturation in the humoral response induced by the vaccine. Assays using a mutation panel demonstrated that the epitope diversity in vaccine sera potentially reduces the ability of the rapidly evolving virus to evade neutralizing antibodies, thereby providing an advantage to vaccine-induced immunity.

Free Research Field

宿主免疫

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により中和抗体の標的となるエピトープが同定され、個別のエピトーププロファイルから、患者血清に含まれる抗体の中和活性を病原性ウイルスを用いずに予測可能となった。抗体の結合親和性は自然感染後/ワクチン接種後、時間とともに上昇し、ウイルス中和活性と相関する一方で、汎用臨床検査装置によっては抗体価が結合親和性とそれほど強く相関しないものがあるといった懸念を示した。さらに、ワクチン接種後のエピトープ成熟過程において、年齢によって大きな差異があること、自然感染後のワクチン接種はワクチン接種のみと比較してより高いウイルス中和抗体を獲得できることを明らかとし、今後のワクチン接種施策に資する知見を得た。