COVID-19:抗体の抗ウィルス能力に対する構造的な評価

いつも記事を読んでくださり、ありがとうございます。

今解析技術というのはかなり発展しています。
新型コロナウィルスの構造解析で
よく使われているものが
クライオ電子顕微鏡というもので
低温にして物質の動きを止めて解析する方法です。
液体ヘリウムで冷却すれば、
-296℃(4K)まで低温にすることが可能です。
透過型電子顕微鏡に低温にする設備を備えれば、
電子の試料中での拡散を防ぐことができるため(?)
像の解像度をÅ単位まで小さくすることができて
細かな構造解析が可能になる
と理解しています。

ウィルスのＳタンパク質と抗体の構造
それらがどう接着するか？
というのを詳細に調べることで
明らかになることがあります。
それが良い抗体の開発につながると推測します。

例えば、
抗体の性能を調べる上で
中和活性、
ACE2ブロック能力
タンパク質のエクトドメインの結合能力
受容体結合ドメインの結合能力
というのがあると言われています。
１つの抗体がタンパク質の「複数の部分」に
結合する可能性はあるかどうかというのは
私自身まだわかっていない部分がありますが、
少なくとも抗体の能力を評価する要因は、
静電引力、極性を弱める中和能力だけではなく、
「構造的に(?)」結合をブロックする能力もあるかもしれない
ということです。
さらに今回認識したのは、
「抗体によって結合部位が異なる」ということです。
これはどういう事を意味するか？
というと、
結合部位が異なるということは
複数の抗体を同時に作用することができる
ということです。
一つのワクチンによって
生まれる抗体の種類が複数になることもある
と思います。
あるいは異なるワクチンを同時に接種する
ということも考えられます。
もちろん複数の抗体に対して評価するとなると
それぞれの重みづけによって変わるし、
相互作用がどのようになっているか？
という部分も考えないといけなくなるため
評価が非常に複雑です。
しかし、想定しておく必要があるのが
１つのワクチンを接種した場合でも
そこから生まれる抗体の種類は複数あって
タンパク質の複数の部位に同時についているかもしれない
ということです。

従って可能であれば、
新型コロナウィルスに感染している状態で
ワクチン接種有無で
新型コロナウィルスのＳタンパク質に
どのように抗体がついているか？
上で挙げた低温電子顕微鏡などを使って
比較することはできないか？
と思います。
ワクチンの効果を調べていくうえでは
中和活性、抗体検査、メモリ細胞などの
評価をすることになると思いますが、
構造的なアプローチで評価することも
多面的な考察を実現する上では大事だと思います。
それによって
ワクチンの安全性などに貢献する可能性があります。

以上です。

(参考文献）
Seth J. Zost, Pavlo Gilchuk, James Brett Case, Elad Binshtein, Rita E. Chen, Joseph P. Nkolola, Alexandra Schäfer, Joseph X. Reidy, Andrew Trivette, Rachel S. Nargi, Rachel E. Sutton, Naveenchandra Suryadevara, David R. Martinez, Lauren E. Williamson, Elaine C. Chen, Taylor Jones, Samuel Day, Luke Myers, Ahmed O. Hassan, Natasha M. Kafai, Emma S. Winkler, Julie M. Fox, Swathi Shrihari, Benjamin K. Mueller, Jens Meiler, Abishek Chandrashekar, Noe B. Mercado, James J. Steinhardt, Kuishu Ren, Yueh-Ming Loo, Nicole L. Kallewaard, Broc T. McCune, Shamus P. Keeler, Michael J. Holtzman, Dan H. Barouch, Lisa E. Gralinski, Ralph S. Baric, Larissa B. Thackray, Michael S. Diamond, Robert H. Carnahan & James E. Crowe Jr 
Potently neutralizing and protective human antibodies against SARS-CoV-2
Nature (2020)
doi.org/10.1038/s41586-020-2548-6