================================譯文================================
成功製造出對新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）突變株也有效的中和單株抗體
（觀點）
・我們成功地從感染新型冠狀病毒並在病情重症化後迅速康復生的病例中產出中和單克隆
抗體*1。 本抗體與病毒棘蛋白*2強結合，阻斷病毒與靶細胞的受體（receptor）*3結合
，從而預防感染、抑制重症化。
・本抗體不僅能中和原始類型，還得知可以在低濃度下中和許多突變株*4，例如英國型（
Alpha型）、南非型（Beta型）、巴西型（Gamma型）和印度型（delta）。
・使用本抗體的中和抗體療法不僅適用於疫苗效果不佳以及未接種疫苗的情況，也期待對
於感染突變株的情況也有防止重症化或預防感染的疫苗同等效果。
（概要說明）
由人類反轉錄病毒學共同研究中心熊本大學校區松下修三教授領導的研究團隊從一例重
症後迅速恢復的新型冠狀病毒感染（COVID-19）病例中分離出強力的中和單株抗體。抗體
與病毒結合併阻止病毒侵入細胞的作用被稱為“中和”，中和抗體被稱為是治療藥的根本
。 目前為止中和抗體已在世界各地被開發，但它們在臨床上的有效性還不夠。 此次開發
的抗體的中和活性不僅認為是世界上最強，而且具有格外結合活性的抗體，可望發揮臨床
效果。這項研究是其由京都大學病毒與再生醫科學研究所的小柳義夫教授開始，並由許多
共同研究者的合作下完成的。
此外這項研究的結果將於7月13日上午11點（美國東海岸時間）發表在科學期刊《Cell Re
ports》上。
此外，這項研究是在日本醫療研究開發機構（AMED）的“對於新興再興與感染症創新的
醫藥品研究開發推進研究事業”的支持下進行的。
[背景] 在新型冠狀病毒 (COVID-19) 患者中，雖然已知20%會重症化 ，5%陷於重症化，
但目前還沒有既定的治療方法，一次性太多的重症病人住院治療，恐怕會導致醫療崩潰。
迄今為止，快速的開發疫 苗也可能遏制大流行，但有報導稱，目前的疫苗對突變株
（例如南非和印度株）無效並且正在蔓延。 而且，由於接種疫苗的效果因人而異，並且
仍有一定數量的未接種疫苗的人仍然存在，因此 COVID-19 大流行預計將持續一段時間。
針對這種情況，本研究團隊考慮開發使用中和抗體作為預防感染和抑制病情惡化的治療
方法。
【研究內容】
1 中和單株抗體的分離鑑定
從感染新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）重症化後痊癒的病例中，選取血清中具有強力的中
和活性的2病例，從末梢血B細胞*5中製作了抗體的複制（克隆） 。 接下來，檢查了克隆
與病毒棘蛋白的結合活性，發現 1,102 個克隆中有 88 個具有活性。 此外，在88個克隆
中，檢測了棘蛋白的受體結合位點(RBD)*6的結合活性，9個克隆顯示出活性。 此外，在
88 個克隆中，使用表達 SARS-CoV-2 棘蛋白的假病毒*7 檢測了中和活性，並選擇了顯示
顯著活性的 5 個克隆。 （圖1）。
https://i.imgur.com/sFNKiSV.jpg
2 分離克隆的中和活性評價
隨後，對於上述其表現出中和活性的 5個克隆（6-74、3-5、8-92、10-121、6-74、3-5
、8-92、10-121、9-105)，進行了使用三種不同靶細胞的假病毒中和試驗（圖 2A）和使
用兩種靶細胞的細胞融合抑制試驗（圖 2B）。 同樣，在所有中和測試結果中，9-105抗
體（IC50：0.9至3.5 ng / mL）* 8中觀察到強烈的中和活性。 8-92 和 10-121 抗體也
顯示出可以與目前為止所報告的強效中和抗體匹敵的活性。 對RBD結合活性的分析表明，
9-105抗體具有異常強的結合活性（KD值*9：2.03x10-12M）。 在使用 SARS-CoV-2 的菌
斑抑制試驗中，9-105 抗體顯示出很強的中和能力，IC50 為 7.3 ng/mL（圖 3）。
https://i.imgur.com/13fX4s8.jpg
3 對SARS-CoV-2突變株中和活性的評價
COVID-19 大流行是由於 SARS-CoV-2 突變株擴大感染。 已經報告了這些變種病毒對
目前使用的疫苗誘抗體的抗性。 作為突變株的代表英國株（B.1.1.7 株；Alpha 型）、
南非株（B.1.351 株；Beta型）和巴西株（P.1株；Gamma型）、丹麥 mink cluster 5株
的4 株是眾所周知的。 本研究團隊是製作導入各突變株的棘蛋白變異假病毒，並測量了
交叉中和活性（圖）。
4A、4B）。 如圖 4C 所示，英國突變株 B.1.1.7 和丹麥mink cluster 5 株由 9-105
抗體、10-121 抗體和 8-92 抗體與野生型大致相同的濃度被中和。 另一方面，來自南非
的 B1.351株和來自巴西的 P.1 株僅被 9-105 和 10-121 抗體中和。
9-105抗體的中和活性用於中和抗性最高的B.1.351菌株，也能在低濃度的 IC50 下中和：
0.021 μg/ml。 另外，雖然圖中沒有顯示，對於這些天已經成為世界上的問題的印度株(
Delta) 也有 IC50：0.021 μg/ml中和的數據，這對於這些突變株來說是足夠的。
可以說保持了中和活性。 另一方面，感染者血漿中的抗體（不包括得到本抗體的兩例
症）在英國和丹麥株中表現出中和，但巴西株的中和能力降低，南非菌株在大多數情況下
並沒有表現出中和活性。（圖 4D）。
https://i.imgur.com/O1Z41LX.jpg
[結果] COVID-19 大流行是一種對現有疫苗具有抗性的突變株所帶來的新階段。本研究團
隊從兩例SARS-CoV-2感染重症後恢復病例中分離出4種具有強中和活性的單株抗體，併申
請了專利（申請號：日本專利申請號：202-1430 55）。 這兩種抗體對於武漢型和歐洲型
（D614G）病毒，以及造成全球問題的英國（B.1.1.7，Alpha型）和南非（B.1.351，Beta
型），丹麥（mink cluster 5）、巴西（P.1、Gamma型）、印度型（B.1.617.2、Delta
型）變種在低濃度中顯現強力的交叉中和活性，並認為在COVID -19 的大流行中可以成為
一張王牌。 特別是，9-105 抗體被認為與 SARS-CoV-2 受體結合位點強結合，並在低濃
度下阻止病毒生長（圖 5）。 美國緊急批准的中和抗體，給藥劑量為70-100mg/kg，成本
也是個問題，而這種抗體的中和活性很強，所以用量在1/100左右，就可以期望其效果。
https://i.imgur.com/nzYq9gk.jpg
[發展] 基於這項研究的結果，本校將考慮商業化中和抗體的可能性。2020 年 12 月與明
治集團簽署了聯合研究協議。對突變株進行中和活性，今年3月，我們提交了國內優先申
請。 未來，我們計劃推進9-105抗體臨床應用的基礎研究和非臨床研究。
[用語解說]
* 1 中和單株抗體：一種與病毒表面的棘蛋白結合並阻斷靶細胞感染的抗體。
* 2 棘蛋白：病毒表面的突起。 當棘蛋白與靶細胞上的受體結合時，就會發生感染。
一種作為疫苗標靶的蛋白質。
* 3 受體：病毒感染時結合的靶細胞表面分子。 在 SARS-CoV 的情況下，它是 ACE2 蛋
白。
* 4 突變株：由於新型冠狀病毒的流行蔓延而出現的具有顯著突變的病毒株。 迄今為止
，英國菌株（B.1.1.7 菌株，α 型），南非毒株（B.1.351 毒株，β 型）、巴西毒株（
P.1 毒株，γ 型）和印度毒株（B.1.617 毒株，δ 型）已被確定為“應注意的變種”。
據報告，傳染力提高，並獲得了免疫的能力。
* 5 末梢血 B 細胞：淋巴球的一種。 識別病毒等病原體並分化為產生抗體的細胞。
* 6 受體結合位點 (RBD)：棘蛋白的一部分，與病毒受體結合，是許多中和抗體的靶點
。
* 7 假病毒：非增殖性病毒顆粒，在表面表達 SARS-CoV-2 棘蛋白，藉由棘蛋白進入細
胞並作為標記的蛋白質。
* 8 IC50：可以中和50%病毒的濃度。
* 9 KD 值：表示蛋白質結合力。 越低，結合越強，越難分離。 大多數抗體針對抗原的
水平為 10-9 ～10-10M。
(論文情報)
論文名:Resistance of SARS-CoV-2 variants to neutralization by antibodies induc
ed in convalescent patients with COVID-19
著者:Yu Kaku, Takeo Kuwata*, Hasan Md Zahid, Takao Hashiguchi, Takeshi Noda, N
oriko Kuramoto, Shashwata Biswas, Kaho Matsumoto, Mikiko Shimizu, Yoko Kawanam
i, Kazuya Shimura, Chiho Onishi, Yukiko Muramoto, Tateki Suzuki, Jiei Sasaki,
Yoji Nagasaki, Rumi Minami, Chihiro Motozono, Mako Toyoda, Hiroshi Takahashi,
Hiroto Kishi, Kazuhiko Fujii, Tsuneyuki Tatsuke, Terumasa Ikeda, Yosuke Maeda,
Takamasa Ueno, Yoshio Koyanagi, Hajime Iwagoe and Shuzo Matsushita* (*Corresp
onding)
掲載誌:Cell Reports
doi:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109385 URL:https://www.cell.com/cell
-reports/fulltext/S2211-1247(21)00783-X
================================原文================================
新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)の変異株にも 有効な中和モノクローナル抗体の作成
に成功
(ポイント)
・新型コロナウイルスに感染し、重症化後急速に回復した症例から、中和モ ノクロー
ナル抗体*1を作成することに成功しました。本抗体は、ウイルス のスパイク蛋白*2に
強力に結合し、ウイルスが標的細胞のレセプター(受 容体)*3に結合するのを阻止する
ことで、感染の予防、重症化を抑制する ことができます。
・本抗体は、従来型ばかりでなく、イギリス型( )、南アフリカ 型(ベータ型)、ブラジ
ル型(ガンマ型)、インド型( )など、 多くの変異株*4も低濃度で中和する活性があるこ
とが分かりました。
・本抗体を用いた中和抗体療法は、ワクチンの効果が不十分な例やワクチン 未接種者
ばかりでなく、変異株の感染者に対しても、ワクチンと同等の重 症化阻止効果や感染
予防効果が期待されます。
(概要説明)
ヒトレトロウイルス学共同研究センター熊本大学キャンパスの松下修三特 任教授らの
研究グループは、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)で重症 化後に急速に回復した
症例から、強力な中和モノクローナル抗体を分離する ことに成功しました。ウイルス
に抗体が結合して細胞へのウイルスの侵入を 妨害する効果を「中和」と呼び、中和抗
体は、治療薬の本命と言われていま す。これまでも世界各国で中和抗体が開発されて
きましたが、十分な臨床効 果が得られていません。今回開発した抗体は、中和活性が
世界でも最も強力 であるばかりでなく、桁外れの結合活性を持ち、臨床効果が期待で
きる抗体 と考えられます。本研究は、京都大学ウイルス・再生医科学研究所の小柳義
夫教授を始めとした多数の共同研究者の協力によってなされました。
なお、本研究成果は、令和 3 年 7 月 13 日午前 11 時(米国東海岸時間)に 科学雑誌
「Cell Reports」に掲載されます。
また、本研究は国立研究開発法人日本医療研究開発機構(AMED)の「新興・ 再興感染症
に対する革新的医薬品等開発推進研究事業」の支援を受けて実施 したものです。
[背景] 新型コロナウイルス感染症(COVID-19)患者のうち、20%は重症化し、5%は
重篤な状態に陥ることが知られていますが、有効性の確立した治療法はなく、 一度に
多くの重症患者の入院が必要となり、医療崩壊につながることが懸念 されてきました
。また、異例の速さで開発されたワクチンによって、これま でのパンデミックは抑え
られる可能性がありますが、現行のワクチンが有効 でない南アフリカ株や、インド株
といった変異株の蔓延も報告されています。 さらに、ワクチン接種の効果には個人差
があることや、ワクチン未接種の人々 も一定数残ることから、COVID-19パンデミック
は、まだしばらく続くと考え られます。このような状況に対し、本研究グループは中
和抗体を用いた感染 予防、重症化抑制の治療法開発を考えました。
[研究の内容]
1 中和モノクローナル抗体の分離同定
新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)に感染し、重症化後に回復した症例の 中から、血清
中に強力な中和活性を持つ 2 症例を選定し、その末梢血 B 細胞 *5 から、抗体のコピ
ー(クローン)を作成しました。次に、ウイルスのスパイ ク蛋白に対するクローンの結
合活性を調べ、1,102クローン中88のクローン に活性を認めました。また、88 クロー
ンのうち、スパイク蛋白のレセプター 結合部位(RBD)*6 への結合活性を調べたところ
、9 クローンに活性を認めま した。さらに、88 クローンのうち、SARS-CoV-2 のスパ
イク蛋白を発現したシ ュードウイルス*7 を用いて中和活性を調べ、有意な活性を示す
5 クローンを 選定しました。(図1)。
https://i.imgur.com/sFNKiSV.jpg
2 分離したクローンの中和活性の評価
続いて、上記で中和活性を示した 5 クローン(6-74、3-5、8-92、10-121、
9-105)について、3 種類の異なる標的細胞を用いたシュードウイルス中和試 験(図 2A)
、2 種類の標的細胞を用いた細胞融合阻止試験(図 2B)を行いま した。どの中和試験結
果も同様に、9-105 抗体に強力な中和活性を認めまし た(IC50: 0.9~3.5ng/mL)*8。ま
た、8-92 抗体と 10-121 抗体もこれまで報告 された強力な中和抗体に匹敵する活性を
示しました。RBD に対する結合活性 の分析を行うと、9-105 抗体は、桁外れの強力な
結合活性(KD 値*9:2.03x10- 12M)を持つことが明らかとなりました。また、SARS-CoV-2
を用いたプラーク 抑制試験でも 9-105 抗体は IC50:7.3ng/mL と強力な中和能を示し
ました(図 3)。
https://i.imgur.com/13fX4s8.jpg
3 SARS-CoV-2 変異株に対する中和活性の評価
COVID-19 パンデミックは SARS-CoV-2 変異株の感染拡大という新たな局面
に入っています。これらの変異株は、現在用いられているワクチンが誘導す
る抗体に対する抵抗性が報告されています。変異株の代表的なものとして、
イギリス株(B.1.1.7 株;アルファ型)、南アフリカ株(B.1.351 株;ベータ
型)とブラジル株(P.1 株;ガンマ型)、デンマークの mink cluster 5 株の
4 株がよく知られています。本研究グループは、各変異株のスパイク蛋白変
異を導入したシュードウイルスを作成し、交差中和活性を測定しました(図
4A, 4B)。図 4C に示すようにイギリス由来の変異株 B.1.1.7 株とデンマーク
由来の mink cluster 5 株は 9-105 抗体、10-121 抗体、8-92 抗体によって野
生型とほぼ同程度の濃度で中和されました。一方、南アフリカ由来の B1.351
株とブラジル由来のP.1株は、9-105抗体と10-121抗体にのみ中和されまし
た。9-105 抗体の中和活性は、最も中和抵抗性が高い B.1.351 株に対しても
IC50:0.021 μg/ml と低濃度で中和しました。また、図には示しませんが、最
近、世界で問題になっているインド株(
デルタ型
)に対しても IC50:0.021
μg/ml で中和するというデータが得られ、これらの変異株に対しても十分な
中和活性を保っているといえます。一方、感染者血漿中の抗体(本抗体が得
られた 2 症例は除外)は、英国株、デンマーク株には中和を示すものの、ブ
ラジル株の中和能は低下し、南アフリカ株にはほとんどの症例が中和活性を
示しませんでした(図 4D)。
https://i.imgur.com/O1Z41LX.jpg
[成果] COVID-19のパンデミックは、既存のワクチンに対して抵抗性をもつ変異株
の流行という、新たな局面を迎えています。本研究グループは、SARS-CoV-2 に感染し
、重症化後に回復した2症例から、強力な中和活性を持つ4種類のヒ トモノクローナル
抗体を分離し、特許を出願しました(出願番号:特願2020- 143055)。これらのうち2抗体
は、武漢型、ヨーロッパ型(D614G)のウイル スに加え、世界的に問題となっているイギ
リス(B.1.1.7、アルファ型)、南 アフリカ(B.1.351、ベータ型)、デンマーク(mink clu
ster 5)、ブラジル (P.1、ガンマ型)、インド型(B.1.617.2、デルタ型)の変異株に対し
低濃 度で強力な交差中和活性を示し、COVID-19パンデミックに対する切り札とな りう
ると考えます。特に、9-105抗体は、SARS-CoV-2のレセプター結合部位に 強力に結合し
、低濃度でウイルスの増殖を阻止すると考えられます(図5)。 米国で緊急承認された中
和抗体が、70-100mg/kgで投与され、コストが問題で あるのに対し、本抗体は強力な中
和活性をもつことから、約100分の1の投与 量で効果が期待できると考えられます。
https://i.imgur.com/nzYq9gk.jpg
[展開] 本研究成果をもとに、本学は中和抗体の医薬品化の可能性の検討に関して
共同研究契約を2020年12月に明治グループと締結しました。変異株に対する 中和活性
について、本年3月には国内優先権出願を済ませております。今後は、 9-105抗体の臨
床応用に向けた基礎研究、非臨床試験を推進する予定です。
[用語解説]
*1 中和モノクローナル抗体:ウイルスの表面にあるスパイク蛋白に結合し、 標的細胞
への感染を阻止する抗体。
*2 スパイク蛋白:ウイルスの表面の突起物。スパイク蛋白が標的細胞の受容 体に結合
することで感染を起こす。ワクチンの標的となる蛋白質。
*3 レセプター(受容体):ウイルスが感染する際に結合する標的細胞の表面 分子。SARS-
CoV の場合、ACE2 蛋白である。
*4 変異株:新型コロナウイルスの流行拡大によって出現した、顕著な変異を 有するウ
イルス株。現在まで、イギリス株(B.1.1.7 系統、アルファ型)、
南アフリカ株(B.1.351 系統、ベータ型)、ブラジル株(P.1 系統、ガンマ 型)、インド
株(B.1.617 系統、デルタ型)が、「懸念すべき変異株」とし て認定されている。伝播
力の向上や、免疫からの逃避能力の獲得などが報告 されている。
*5 末梢血 B 細胞:リンパ球の一種。ウイルスなどの病原体を認識し、抗体を 産生する
細胞へ分化する。
*6 レセプター結合部位(RBD):スパイク蛋白のうち、ウイルスのレセプタ ーに結合する
部分で、多くの中和抗体の標的部位である。
*7 シュードウイルス:表面に SARS-CoV-2 のスパイク蛋白を発現させた増殖 性のない
ウイルス用粒子で、スパイク蛋白を介して細胞内に入りマーカーと なる蛋白を発現す
る。
*8 IC50:50%のウイルスを中和できる濃度。
*9 KD 値:蛋白の結合力を示す。低いほど結合が強く離れにくい。多くの抗体 は、抗原
に対して 10-9~10-10M レベルである。
(論文情報)
論文名:Resistance of SARS-CoV-2 variants to neutralization by antibodies induc
ed in convalescent patients with COVID-19
著者:Yu Kaku, Takeo Kuwata*, Hasan Md Zahid, Takao Hashiguchi, Takeshi Noda, N
oriko Kuramoto, Shashwata Biswas, Kaho Matsumoto, Mikiko Shimizu, Yoko Kawanam
i, Kazuya Shimura, Chiho Onishi, Yukiko Muramoto, Tateki Suzuki, Jiei Sasaki,
Yoji Nagasaki, Rumi Minami, Chihiro Motozono, Mako Toyoda, Hiroshi Takahashi,
Hiroto Kishi, Kazuhiko Fujii, Tsuneyuki Tatsuke, Terumasa Ikeda, Yosuke Maeda,
Takamasa Ueno, Yoshio Koyanagi, Hajime Iwagoe and Shuzo Matsushita* (*Corresp
onding)
掲載誌:Cell Reports
doi:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109385 URL:https://www.cell.com/cell
-reports/fulltext/S2211-1247(21)00783-X