人間より小さいラマの抗体によるノロウイルスの無力化
ラマ、ラクダ、アルパカなどラクダ科の動物は人間が持っていない小さく単純な構造の抗体を持っています。
これらの抗体は、大きさが小さいため微生物を用いて生産可能で、構造が単純なので機能改変が容易で、改変したあとの抗体の安定性も非常に高いことが特徴です。
これらの抗体は「ナノボディ」と呼ばれ、B型肝炎、インフルエンザ、ヒト免疫不全、ポリオなどの病気にはナノボディを使って様々な抗体医薬品がすでに開発されています。
そこで、研究グループはラマにノロウイルスを接種することで、ノロウイルスを無力化するM4ナノボディを作成しました。
この効果を検証すべくヒト幹細胞から作るミニチュアの腸上で確認した結果、ノロウイルスを無力化し、発症を抑えることができたのです。
しかもこのM4ナノボディを作る際に接種したのは最近流行している GII.4 株のみだったにもかかわらず、それより古い変異株も無力化することができたのです。
研究者たちは単一のノロウイルスから生まれたM4ナノボディが様々なノロウイルスを無力化できる仕組みを調査するため、ノロウイルスとM4ナノボディの動きを観察することにしました。
ノロウイルスの隙間に入り込む
従来、ウイルスは常にぎゅっと収縮して安定しているものと考えられてきたが実際にノロウイルスを観察するとまるで「呼吸」するように収縮と隆起を繰り返していることがわかりました。
隆起するとノロウイルス粒子の「隙間」が生じ、その「隙間」にM4ナノボディが入り込んでいたのです。
隙間にM4ナノボディがはさまると、ノロウイルス粒子は不安定になり最終的には分解されました。
この呼吸のような収縮と隆起は、どの型のノロウイルスでも見られます。
通常の抗体はウイルスの一部と結合することで機能するため、ウイルスが変異したり異なる型だったりすると機能しなくなってしまいますが、M4ナノボディはウイルスの隙間に入り込むという独自のアプローチをとることで、型によらずノロウイルスを分解できたのです。
ウイルスの観察が治療法確立の鍵
ウイルスは細胞に寄生することではじめて分解できますが、今回の実験で、ノロウイルス粒子を観察した結果、ノロウイルスが細胞に寄生する際には隆起の状態が必要であることがわかりました。
今回の研究はナノボディの有用性だけでなく、治療法を確立するためにはウイルスの3次元的な構造と、動きの解析も必要であることを示しています。
今後はナノボディを活用しつつウイルス粒子の力学的挙動を考慮することで、新たな抗体治療薬が生まれるかもしれません。
