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SARS-CoV-2中和抗体の標的エピトープ同定

研究課題

研究課題/領域番号 21K09078
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55060:救急医学関連
研究機関大阪公立大学 (2022-2023)
大阪市立大学 (2021)

研究代表者

加来 奈津子  大阪公立大学, 大学院医学研究科, 講師 (10899355)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード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 / 新型コロナウイルス感染症(COVID-19) / 受容体結合ドメイン(RBD) / ペプチドマイクロアレイ / ペプチドアレイ
研究開始時の研究の概要

SARS-CoV-2感染症の臨床症状は,無症状からCOVID-19重症肺炎,死亡に至るまで幅広く,重症化移行は急速で予測困難である.重症COVID-19患者血清はSARS-CoV-2抗体価が高くウイルス中和活性も高いとされるが,自然発生的抗体はポリクロ ーナルで患者毎に多様なため,これらポリクローナル抗体のエピトープの多様性が個人におけるウイルス感染防御の有効性を決定していると考えられる.本研究では,1,000以上の検体において,独自のペプチドアレイにより検出した患者血清ポリクローナル抗体の多様なエピトープから,高い中和活性を持つ抗体が標的とするエピトープを高解像度に同定する.

研究成果の概要

COVID-19 mRNAワクチン接種者と自然感染者のエピトーププロファイルを、SARS-CoV-2の受容体結合ドメイン(RBD)ペプチド固相化マイクロアレイを用いて明らかにした。ワクチンに誘導される抗体は、自然感染抗体よりもRBD全体に広く分布すること、自然感染血清と比較して、ワクチン血清で観察された比較的低い中和抗体力価は、ワクチンによる液性免疫における効率の低いエピトープ成熟に起因する可能性があること、変異パネルを用いたアッセイでは、ワクチン血清のエピトープ多様性は、急速に進化するウイルスが中和抗体を回避する余地を少なくし、ワクチン免疫に利点を与える可能性があることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

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

    (21件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] CICES/National Rosales Hospital, San Salvador/El Salvador National Institute of Health(エルサルバドル)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] INRB(コンゴ民主共和国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Factors impacting antibody kinetics, including fever and vaccination intervals, in SARS-CoV-2-na?ve adults receiving the first four mRNA COVID-19 vaccine doses2024

    • 著者名/発表者名
      Matsuura Tomoka、Fukushima Wakaba、Nakagama Yu、Kido Yasutoshi、Kase Tetsuo、Kondo Kyoko、Kaku Natsuko、Matsumoto Kazuhiro、Suita Asae、Mukai Emiko、Nitahara Yuko、Konishi Ayako、Kasamatsu Ayane、Nakagama Sachie、Nakagami-Yamaguchi Etsuko、Ohfuji Satoko、Kaneko Yukihiro、Kaneko Akira、Kakeya Hiroshi、Hirota Yoshio
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 号: 1 ページ: 7217-7217

    • DOI

      10.1038/s41598-024-57931-0

    • 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
  • [雑誌論文] Characteristics of epitope dominance pattern and cross-variant neutralisation in 16 SARS-CoV-2 mRNA vaccine sera2023

    • 著者名/発表者名
      Yasugi Mayo、Nakagama Yu、Kaku Natsuko、Nitahara Yuko、Hatanaka Noritoshi、Yamasaki Shinji、Kido Yasutoshi
    • 雑誌名

      Vaccine

      巻: 41 号: 42 ページ: 6248-6254

    • DOI

      10.1016/j.vaccine.2023.08.076

    • 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
  • [雑誌論文] Age-adjusted impact of prior COVID-19 on SARS-CoV-2 mRNA vaccine response2023

    • 著者名/発表者名
      Nakagama Sachie、Nakagama Yu、Komase Yuko、Kudo Masaharu、Imai Takumi、Tshibangu-Kabamba Evariste、Nitahara Yuko、Kaku Natsuko、Kido Yasutoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 14 ページ: 1-7

    • DOI

      10.3389/fimmu.2023.1087473

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detecting Waning Serological Response with Commercial Immunoassays: 18-Month Longitudinal Follow-up of Anti-SARS-CoV-2 Nucleocapsid Antibodies2022

    • 著者名/発表者名
      Nakagama Yu、Komase Yuko、Kaku Natsuko、Nitahara Yuko、Tshibangu-Kabamba Evariste、Tominaga Tomoyo、Tanaka Hiroko、Yokoya Tomoaki、Hosokawa Minako、Kido Yasutoshi
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: 10 号: 4

    • DOI

      10.1128/spectrum.00986-22

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Immunogenicity and safety of COVID-19 vaccine in lung cancer patients receiving anticancer treatment: A prospective multicenter cohort study2022

    • 著者名/発表者名
      Nakashima Kei、Ishida Masayuki、Matsui Hiroki、Yoshida Chihiro、Nagai Tatsuya、Shiraga Minoru、Nakaoka Hiroshi、Otsuka Yoshihito、Nakagama Yu、Kaku Natsuko、Nitahara Yuko、Kido Yasutoshi、Hirota Yoshio
    • 雑誌名

      Human Vaccines & Immunotherapeutics

      巻: 18 号: 6 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1080/21645515.2022.2140549

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Kinetics of anti-SARS-CoV-2 antibody titer in healthy adults up to 6?months after BNT162b2 vaccination measured by two immunoassays: A prospective cohort study in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Matsuura Tomoka、Fukushima Wakaba、Nakagama Yu、Kido Yasutoshi、Kase Tetsuo、Kondo Kyoko、Kaku Natsuko、Matsumoto Kazuhiro、Suita Asae、Komiya Eriko、Mukai Emiko、Nitahara Yuko、Konishi Ayako、Kasamatsu Ayane、Nakagami-Yamaguchi Etsuko、Ohfuji Satoko、Kaneko Yukihiro、Kaneko Akira、Kakeya Hiroshi、Hirota Yoshio
    • 雑誌名

      Vaccine

      巻: 40 号: 38 ページ: 5631-5640

    • DOI

      10.1016/j.vaccine.2022.08.018

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Antibody Avidity Maturation Following Recovery From Infection or the Booster Vaccination Grants Breadth of SARS-CoV-2 Neutralizing Capacity2022

    • 著者名/発表者名
      Nakagama Y、Candray K、Kaku N、Komase Y、Rodriguez-Funes M-V、Dominguez R、Tsuchida T、Kunishima H、Nagai E、Adachi E、Mumba N D 、Yamasue M、Komiya K、Hiramatsu K、Uemura N、Sugiura Y、Yasugi M、Yamagishi Y、Mikamo H、Shiraishi S、Izumo T、Nakagama S、Watanabe C、Nitahara Y、Tshibangu-Kabamba E、Kakeya H、Kido Y
    • 雑誌名

      The Journal of Infectious Diseases

      巻: 227 号: 6 ページ: 780-787

    • DOI

      10.1093/infdis/jiac492

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 新型コロナウイルス感染症との共生社会への羅針盤:SARS-CoV-2抗体検査2022

    • 著者名/発表者名
      KAKU Natsuko、NAKAGAMA Yu、NITAHARA Yuko、KIDO Yasutoshi
    • 雑誌名

      日本血栓止血学会誌

      巻: 33 号: 3 ページ: 338-346

    • DOI

      10.2491/jjsth.33.338

    • ISSN
      0915-7441, 1880-8808
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Dual-Antigen SARS-CoV-2 Serological Assay Reflects Antibody Avidity2022

    • 著者名/発表者名
      Nakagama Yu、Nitahara Yuko、Kaku Natsuko、Tshibangu-Kabamba Evariste、Kido Yasutoshi
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Microbiology

      巻: 60 号: 2

    • DOI

      10.1128/jcm.02262-21

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Longitudinal ventilatory ratio monitoring for COVID-19: its potential in predicting severity and assessing treatment response2021

    • 著者名/発表者名
      Kaku Natsuko、Nakagama Yu、Shirano Michinori、Shinomiya Sari、Shimazu Kazuhiro、Yamazaki Katsuaki、Maehata Yoshito、Morita Ryo、Nitahara Yuko、Yamamoto Hiromasa、Mizobata Yasumitsu、Kido Yasutoshi
    • 雑誌名

      Critical Care

      巻: 25 号: 1 ページ: 366-366

    • DOI

      10.1186/s13054-021-03768-2

    • 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] High-Resolution Linear Epitope Mapping of the Receptor Binding Domain of SARS-CoV-2 Spike Protein in COVID-19 mRNA Vaccine Recipients2021

    • 著者名/発表者名
      Nitahara Yuko、Nakagama Yu、Kaku Natsuko、Candray Katherine、Michimuko Yu、Tshibangu-Kabamba Evariste、Kaneko Akira、Yamamoto Hiromasa、Mizobata Yasumitsu、Kakeya Hiroshi、Yasugi Mayo、Kido Yasutoshi
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: 9 号: 3

    • DOI

      10.1128/spectrum.00965-21

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] SARS-CoV-2 mRNAワクチン接種後の接種間隔を長くすると、3回目および4回目 接種後抗体価は上昇する2023

    • 著者名/発表者名
      松浦知香、福島若葉、加瀬哲男、大藤さとこ、近藤亨子、吹田安佐詠、迎恵美子、 小西絢子、笠松彩音、城戸康年、中釜悠、加来奈津子、掛屋弘、金子幸弘、廣田 良夫
    • 学会等名
      第27回ワクチン学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] SARS-CoV-2に対する血清抗体成熟化の臨床的意義2023

    • 著者名/発表者名
      中釜 悠, Candray Katherine, 中釜 幸恵, 加来 奈津子, 仁田原 裕子, Tshibangu Evariste, 城戸 康年
    • 学会等名
      日本小児科学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] COVID-19のワクチン接種後抗体に及ぼす年齢の影響2022

    • 著者名/発表者名
      中釜 幸恵, 中釜 悠, 駒瀬 裕子, 工藤 正治, 今井 匠, 仁田原 裕子, 加来 奈津子, チバング・エバリステ , 城戸 康年
    • 学会等名
      日本渡航医学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Covid-19パンデミックが医療システムへ及ぼした影響 日本、エルサルバドル、コンゴ民主共和国の医療従事者におけるSARS-CoV-2血清有病率の比較調査2022

    • 著者名/発表者名
      中釜 悠, チバング・エバリステ , カンドライ・カテリン , 加来 奈津子, 中釜 幸恵, 仁田原 裕子, 金子 明, マリア・ロドリゲス , リーナ・ドミンゲス , 城戸 康年
    • 学会等名
      日本渡航医学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗体アビディティー成熟の観点からみた、SARS-CoV-2ワクチン誘導免疫と自然感染による免疫の差異2022

    • 著者名/発表者名
      中釡 悠, カンドライ・カテリン , 加来 奈津子, チバング・エバリステ , 仁田原 裕子, 城戸 康年
    • 学会等名
      日本生化学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Avidity maturation favors convalescents over vaccinated individuals granting breadth in neutralizability and tolerance against SARS-CoV-2 variants2022

    • 著者名/発表者名
      Natsuko Kaku, Yu Nakagama, Yuko Nitahara, Hiroshi Kakeya, Yasutoshi Kido
    • 学会等名
      ASM Microbe
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Avidity Maturation Favors Convalescents Over Vaccinated Individuals Granting Breadth in Neutralizability and Tolerance Against SARS-CoV-2 Variants2022

    • 著者名/発表者名
      Natsuko Kaku, Yu Nakagama, Yuko Nitahara, Yasutoshi Kido
    • 学会等名
      ASM microbe
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] COVID-19 mRNAワクチン接種者におけるSARS-CoV-2スパイクタンパク質受容体結合ドメインの高解像度線形エピトープマッピング解析2021

    • 著者名/発表者名
      仁田原 裕子 , 中釜 悠 , 加来 奈津子 , Tshibangu-Kabamba Evariste , 金子 明 , 安木 真世 , 城戸 康年
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 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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