中和活性のすぐれた抗体を取得のための変異を誘導したB細胞の抗体機能解析

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K16372
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 下岡 清美 広島大学, 医系科学研究科(医), 専門研究員 (50606697)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: B 細胞 / 抗体 / 新型コロナウイルス / 中和抗体 / 抗体遺伝子変異 / CD40L / BcL6 / Bcl-xL

Outline of Annual Research Achievements

ヒト抗体取得において、体内では、抗原に繰り返しさらされる事で抗体遺伝子の突然変異が蓄積し、結合力の高い抗体が生み出されている。しかしながら、体外での再現は確立されておらず、有用な抗体の取得における課題であった。本研究では、これまでの血中B細胞に依存せず、体外でヒトの末梢血を特殊な条件下で培養することで抗体遺伝子に変異を誘導し、新型コロナウィルスの有用な中和抗体が取得できないか検証することを目的として研究を行った。

初年度は、患者から取得した新型コロナウィルス中和抗体の抗体遺伝子変異が、標的タンパク質に対してどのように結合するかを検証するための実験を行い、「K.Shitaoka et al. Commun Biol. 2023 Apr 11」という論文に成果報告している。
本研究の目標である体内で人工的に変異を誘導させるために、B細胞培養条件の検討とCD40Lの発現ベクターとOP-9細胞への感染を行い、OP-9CD40L発現細胞の細胞株の作製を行った。BcL6およびBcl-xLを発現させるウイルスベクターの作製も行いB細胞への感染させるためのレトロウイルスの検討を行っている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

初年度は、患者由来の新型コロナウイルス中和抗体のタンパク質結晶解析が難航したため、実験時間の確保が難しくなった。また、CD40L発現のOP-9細胞においてマイコプラズマ感染などの材料づくりで手間取ったこともある。

Strategy for Future Research Activity

初年度のレトロウイルス感染について多くの学ぶ機会を得たため、その経験を活かし、B細胞への感染方法を迅速進め、人工的に遺伝子変異を起こす培養条件の検討を進めていく。

Research Products

• [Journal Article] Structural basis of spike RBM-specific human antibodies counteracting broad SARS-CoV-2 variants (2023)
  • Author(s): Kiyomi Shitaoka, Akifumi Higashiura, Yohei Kawano, Akima Yamamoto, Yoko Mizoguchi, Takao Hashiguchi , Norihisa Nishimichi, Shiyu Huang, Ayano Ito, Shun Ohki, Miyuki Kanda, Tomohiro Taniguchi, Rin Yoshizato, Hitoshi Azuma, Yasuo Kitajima, Yasuyuki Yokosaki, Satoshi Okada, Takemasa Sakaguchi, Tomoharu Yasuda
  • Journal Title: Communications Biology Volume: 6 Pages: 395-
  • DOI: 10.1038/s42003-023-04782-6.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Vaccination with the Omicron spike RBD boosts broadly neutralizing antibody levels and confers sustained protection even after acquiring immunity to the original antigen (2023)
  • Author(s): Hitoshi Azuma, Yohei Kawano, Kiyomi Shitaoka, Takahiro Kawahara, Ayano Ito, Akifumi Higashiura, Yasuo Kitajima, Shun Ohki, Tomoharu Yasuda
  • Journal Title: International Immunology Volume: 35 Pages: 197-207
  • DOI: 10.1093/intimm/dxac055.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Selection of highly responsive T cell receptors by an analysis combining the expression of multiple markers (2023)
  • Author(s): My Thi Viet Ha, Hiroshi Hamana, Kiyomi Shitaoka, Abdul Hayee, Eiji Kobayashi, Toshiaki Yoshikawa, Tetsuya Nakatsura, Reiko Saikawa, Eri Sato, Mitsujiro Osawa, Yasumichi Hitoshi, Tung Son Dang, Tatsuhiko Ozawa, Hiroyuki Kishi
  • Journal Title: Cancer Science Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1111/cas.15776.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research