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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

研究課題

研究課題/領域番号 21K07021
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分49050:細菌学関連
研究機関金沢大学

研究代表者

松村 拓大  金沢大学, 医学系, 准教授 (00456930)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードボツリヌス毒素 / ボツリヌス症 / 神経毒素 / ヒト型抗体 / 中和抗体 / 抗毒素製剤 / ボツリヌス神経毒素 / ヒト型モノクローナル抗体 / 治療効果 / 抗体カクテル / 治療抗体 / ウマ抗毒素製剤 / 乳児ボツリヌス症
研究開始時の研究の概要

ボツリヌス症の治療薬としては、唯一、ウマ抗毒素製剤が有効であり国内備蓄されているが、血清病等の副作用の問題や製造過程におけるコストの問題がある。これらの問題点を克服するために我々はヒト型抗体製剤に着目し、これまでに血清型B型毒素に対するヒト型抗体の開発に成功している。本手法および知見はヒトに中毒を起こす他の血清型 (AEF型) に対するヒト型抗体作製に応用が可能であり、効率良くヒト型抗体を作製することができると考えられる。本研究ではヒトに中毒を起こす全ての血清型毒素を中和する先進的なヒト型抗体セットの作出を目指す。

研究成果の概要

ボツリヌス毒素は自然界において最も活性の高い毒素として知られ、血清型A-Gの内A、B、E、Fがヒトにボツリヌス症を引き起こす。本疾患の治療には副作用のない高い活性を持つ中和抗体の開発が求められている。本研究では、B型ボツリヌス毒素を中和するヒト型抗体の機能解析を行い、その中和機構を明らかにした。一方で、A型ボツリヌス毒素特異的ヒト型抗体に関しては、候補となる3種抗体の特異性および結合ドメインの解析を行い、それぞれが異なるエピトープを認識することを明らかにした。さらに、各抗体はBoNT/Aに対して単独で中和活性を示し、3種を組み合わせることにより高い中和効果を示すことを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、当研究室において開発したB型ボツリヌス毒素を中和するヒト型抗体2種の作用機序を明らかにした。本結果より、少ない抗体数で効率よく毒素を中和することのできる機構の一端が明らかとなり、今後新しい抗体を開発する際の重要な知見となった。さらにA型ボツリヌス毒素を認識するヒト型抗体3種の結合および中和活性を解析し、最も高い中和活性を示す組合せを決定した。本研究成果によりA型B型毒素に対する抗体セット候補が得られた。今後はヒトに中毒を起こすE型F型についても本研究で得られた知見を参考に抗体を開発し、ウマ抗毒素に替わる安全で生産効率の優れたヒト型抗ボツリヌス毒素抗体セットの開発に繋げたい。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Botulinum neurotoxin X lacks potency in mice and in human neurons2024

    • 著者名/発表者名
      Gregg BM, Matsumura T, Wentz TG, Tepp WH, Bradshaw M, Stenmark P, Johnson EA, Fujinaga Y, Pellett S.
    • 雑誌名

      mBio

      巻: 15 号: 3

    • DOI

      10.1128/mbio.03106-23

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular engineering of a minimal E-cadherin inhibitor protein derived from Clostridium botulinum hemagglutinin2023

    • 著者名/発表者名
      Amatsu Sho、Matsumura Takuhiro、Zuka Masahiko、Fujinaga Yukako
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 299 号: 3 ページ: 102944-102944

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.102944

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adult-onset botulism in a Japanese woman with prolonged spore excretion2023

    • 著者名/発表者名
      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.
    • 雑誌名

      J Infect Chemother

      巻: 29 号: 12 ページ: 1172-1176

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2023.08.009

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rare toxin A-negative and toxin B-positive strain of Clostridioides difficile from Japan lacking a complete tcdA gene.2022

    • 著者名/発表者名
      Takemori-Sakai Y, Satou K, Senda Y, Nakamura Y, Otani H, Maekawa A, Oe H, Oshima M, Yoneda-Nakagawa S, Miyagawa T, Sato K, Ogura H, Mori M, Wada T, Sakai Y, Yutani M, Matsumura T, Fujinaga Y, Gabata T, Wada T, Iwata Y.
    • 雑誌名

      J Infect Chemother.

      巻: 28 号: 5 ページ: 651-656

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2022.01.015

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of antibiotics on the viability of and toxin production by Clostridium botulinum.2021

    • 著者名/発表者名
      Yutani M., Matsumura T., Fujinaga Y.
    • 雑誌名

      Microbiol Immunol.

      巻: 65 号: 10 ページ: 432-437

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12928

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      山口アキ、松村拓大、小林伸英、阿松 翔、藤永由佳子
    • 学会等名
      第69回トキシンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A 型ボツリヌス神経毒素に対するヒト型モノクローナル抗体の開発・解析2023

    • 著者名/発表者名
      山口アキ、松村拓大、小林伸英、阿松 翔、藤永由佳子
    • 学会等名
      第96回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Endogenous production and neurotoxicity of novel botulinum neurotoxin (BoNT/X) in a clinical isolate2023

    • 著者名/発表者名
      松村拓大、阿松 翔、小林伸英、藤永由佳子
    • 学会等名
      第96回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] A 型ボツリヌス神経毒素に対する治療用ヒト型モノクローナル抗体の開発2022

    • 著者名/発表者名
      山口アキ、松村拓大、藤永由佳子
    • 学会等名
      第59回日本細菌学会中部支部総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ボツリヌス毒素複合体と腸管ムチンとの相互作用解析2022

    • 著者名/発表者名
      阿松 翔、松村 拓大、森本 ちよの、北村 真悠、藤永 由佳子
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ボツリヌス菌および関連するクロストリジウム属細菌が産生するメンブレンベシクルに対する炎症応答の解析2022

    • 著者名/発表者名
      小林 伸英、安部 公博、赤木 佐千代、阿松 翔、松村 拓大、野村 暢彦、尾花 望、藤永 由佳子
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ボツリヌス菌のin vivo局在解析に向けた遺伝子改変技術の確立2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤 和輝、阿松 翔、松村 拓大、油谷 雅広、藤永 由佳子
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Clostridium botulinumが引き起こすボツリヌス症の発症機序解明および治療法開発に向けた解析2021

    • 著者名/発表者名
      松村 拓大
    • 学会等名
      第 70 回日本感染症学会東日本地方学術集会、第 68 回日本化学療法学会東日本支部総会 合同大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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