高病原性ウイルスパンデミックに迅速対応可能なハイスループット中和抗体検査法の開発

研究成果|高病原性ウイルスパンデミックに迅速対応可能なハイスループット中和抗体検査法の開発 研究成果|高病原性ウイルスパンデミックに迅速対応可能なハイスループット中和抗体検査法の開発

研究成果

AMED関連

新型コロナウイルス感染症への免疫獲得状況を知る中和抗体の評価法を確立しました。中和抗体には、ウイルスが細胞に入り込みにくくするはたらきがあり、この抗体を持つ人はウイルスに感染しにくい可能性があります。新型コロナウイルス感染症での免疫のできかたにまだわからないことが多い中、富山大学附属病院(総合感染症センター)の患者さんの協力を得て、発症した人では中和抗体が確認されることがわかりました。また、国内で初めて全血(細胞成分を除かない状態の血液)でも評価できることが明らかとなりました。この技術を活用することで、集団免疫の評価やワクチンの有効性評価を大規模に行うことが期待されます。

Tani H, Kimura M, Tan L, Yoshida Y, Ozawa T, Kishi H, Fukushi S, Saijo M, Sano K, Suzuki T, Kawasuji H, Ueno A, Miyajima Y, Fukui Y, Sakamaki I, Yamamoto Y, Morinaga Y. Evaluation of SARS-CoV-2 neutralizing antibodies using a vesicular stomatitis virus possessing SARS-CoV-2 spike protein. Virol J. 2021 18:16. doi: 10.1186/s12985-021-01490-7.

https://virologyj.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12985-021-01490-7

新型コロナウイルス感染症を発症した成人では、発症時のウイルス量が多い人が周りの人への移しやすいことことがわかりました。また、病状の改善に合わせて、ウイルス量が確実に減っていくことを示しました。パンデミックの極めて初期からこのような背景や未知であった病態が理解できたことで、日常診療方針やAMED事業の研究展開に活かされることになりました。

Kawasuji H, Takegoshi Y, Kaneda M, Ueno A, Miyajima Y, Kawago K, Fukui Y, Yoshida Y, Kimura M, Yamada H, Sakamaki I, Tani H, Morinaga Y, Yamamoto Y. Transmissibility of COVID-19 depends on the viral load around onset in adult and symptomatic patients. PLoS One. 2020 15:e0243597. doi:10.1371/journal.pone.0243597.

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0243597

新型コロナウイルス感染症を発症した人の中には、血液中にウイルス遺伝子が観察される人がいることがわかりました。しかも、重症な人ほどその割合が高いことも明らかとなりました。また、死亡の経過をたどった人ではウイルス遺伝子量が多いこともわかりました。血中にウイルス遺伝子が観察される事は、ウイルスが体内に侵入したことを確定させる情報であり、このような人たちでの抗体などの免疫獲得状況を調べることで、中和抗体の理解をより正確にすることが可能となります。

Kawasuji H, Morinaga Y, Tani H, Yoshida Y, Takegoshi Y, Kaneda M, Murai Y, Kimoto K, Ueno A, Miyajima Y, Kawago K, Fukui Y, Kimura M, Yamada H, Sakamaki I, Yamamoto Y. SARS-CoV-2 RNAemia with higher nasopharyngeal viral load is strongly associated with severity and mortality in patients with COVID-19 medRxiv 2020.12.17.20248388; doi: https://doi.org/10.1101/2020.12.17.20248388

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.12.17.20248388v1

新型コロナウイルス感染症発症後の中和抗体獲得の経過を調べました。発症2~12日までには抗体が獲得されていました。中等症までの人の方が、重症・最重症の人よりも中和抗体ができやすいという結果となりました。この結果から、早期に免疫ができやすさが、病気の進行しにくさに関係している可能性があります。

Kawasuji H, Morinaga Y, Tani H, Kimura M, Yamada H, Yoshida Y, Takegoshi Y, Kaneda M, Murai Y, Kimoto K, Ueno A, Miyajima Y, Kawago K, Fukui Y, Sakamaki I, Yamamoto Y. Dynamics of neutralizing antibody responses in acute-phase COVID-19: A potential relationship between disease progression and rapid neutralizing antibody response
medRxiv 2021.02.06.21251246; doi: https://doi.org/10.1101/2021.02.06.21251246

PCR検査で長く陽性となることが話題となっていましたが、年齢が上がるほど、陰性となるまでの期間が長引くことを明らかとしました。

Ueno A, Kawasuji H, Miyajima Y, Fukui Y, Sakamaki I, Saito M, Yamashiro S, Morinaga Y, Oishi K, Yamamoto Y.
Prolonged viral clearance of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 in the older aged population.
Journal of Infection and Chemotherapy. 2021. 27: 1119-1121. DOI: 10.1016/j.jiac.2021.03.007

ファビピラビルによる薬剤熱の報告です。治療中の発熱は鑑別が難しいですが、薬剤熱も考慮すべきと言えます。

Murai Y, Kawasuji H, Takegoshi Y, Kaneda M, Kimoto K, Ueno A, Miyajima Y, Kawago K, Fukui Y, Ogami C, Sakamaki I, Tsuji Y, Morinaga Y, Yamamoto Y.
A case of COVID-19 diagnosed with favipiravir induced drug fever based on positive drug-induced lymphocyte stimulation test.
International Journal of Infectious Diseases. 2021. 106, 33-35. DOI: 10.1016/j.ijid.2021.03.048

退院、あるいは隔離中止時点での鼻咽頭のウイルス量を評価しました。発症日は自己申告に基づくことも多いために、発症日退院後や宿泊施設での隔離の中止後も、感染予防への配慮は必要な場面もあるかもしれません。

Fukui Y, Kawasuji H, Takegoshi Y, Kaneda M, Murai Y, Kimoto K, Ueno A, Miyajima Y, Kawago K, Sakamaki I, Morinaga Y, Yamamoto Y.
Investigation of nasopharyngeal viral load at discharge in patients with COVID-19.
Journal of Infection and Chemotherapy. 2021. In press. DOI: 10.1016/j.jiac.2021.03.023

“COVID-19感染後”にできる抗体を調べることで、2つ手法の性能を確かめました。482名の方の協力を得て、「質」を中和抗体評価法(CRNT法)で、「量」を一般的に利用可能な抗体検査(抗RBD抗体)で調べて以下のことがわかりました。

  • 中和抗体と抗RBD抗体検査は、症状があったCOVID-19患者(10日目以降)を効率よく検出できる。
  • 中和抗体と抗RBD抗体検査は、良好に相関する。
  • COVID-19で得られた抗体は約8か月後でも継続している。
  • 抗RBD抗体検査でわかる抗体の「量」は中和抗体での「質」と相関する。
  • 変異株への中和効果としての「質」は低下するが、多くは交差反応性を示す。
  • 抗RBD抗体検査での「量」多いほど、変異株への中和能としての「質」も高い。

Yoshitomo Morinaga, Hideki Tani, Yasushi Terasaki, Satoshi Nomura, Hitoshi Kawasuji, Takahisa Shimada, Emiko Igarashi, Yumiko Saga, Yoshihiro Yoshida, Rei Yasukochi, Makito Kaneda, Yushi Murai, Akitoshi Ueno, Yuki Miyajima, Yasutaka Fukui, Kentaro Nagaoka, Chikako Ono, Yoshiharu Matsuura, Takashi Fujimura, Yoichi Ishida, Kazunori Oishi, Yoshihiro Yamamoto.
Correlation of the commercial anti-SARS-CoV-2 receptor binding domain antibody test with the chemiluminescent reduction neutralizing test and possible detection of antibodies to emerging variants.
medRxiv 2021.05.25.21257828; doi: https://doi.org/10.1101/2021.05.25.21257828
https://doi.org/10.1101/2021.02.06.21251246

“新型コロナワクチン接種後”にできる抗体を2つ手法で確かめました。ファザー社製ワクチン接種後740名の方の協力を得ました。「質」を中和抗体評価法(CRNT法)で、「量」を一般的に利用可能な抗体検査(抗RBD抗体)で調べて以下のことがわかりました。

  • ワクチン2回接種後100%の人で、抗体の「質」・「量」ともに確認されました。
  • ワクチン接種後に発熱などの全身反応がなかった人や、年齢が高めの人に抗体の「量」が少ない人がいますが、「質」は基準以上でした。(調査年齢 20~69歳)
  • 変異株(英国型・南アフリカ型)への抗体の「質」は従来型よりやや落ちますが基準以上でした。

Hitoshi Kawasuji, Yoshitomo Morinaga, Hideki Tani, Yumiko Saga, Makito Kaneda, Yushi Murai, Akitoshi Ueno, Yuki Miyajima, Yasutaka Fukui, Kentaro Nagaoka, Chikako Ono, Yoshiharu Matsuura, Hideki Niimi, Yoshihiro Yamamoto.
Functional and quantitative evaluation of BNT162b2 SARS-CoV-2 vaccine-induced immunity
medRxiv 2021.05.26.21257884; doi: https://doi.org/10.1101/2021.05.26.21257884
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.05.26.21257884v1

抗体についての二つの研究成果のまとめ

抗体についての二つの研究成果のまとめ

二つの研究成果よりわかったことがあります。
抗体の「量」は感染者よりワクチン接種後が約60倍多いことがわかりました。変異株への中和効果は従来株への効果よりやや落ちますが、ワクチン接種後に獲得される抗体の「量」が多いことで、変異株を中和する「質」が補われている可能性があります。変異株に対する免疫のできかたやワクチンの効果の理解につながり、今後の感染症対策の考え方に活かすことができます。

抗体についての二つの研究成果のまとめ

AMEDの支援によらない新型コロナウイルス関連の成果

重症の新型コロナウイルス感染症の治療方針に、PCR検査のウイルス量の情報が役に立ち、救命できた症例の報告です。

Sakamaki I, Morinaga Y, Tani H, Takegoshi Y, Fukui Y, Kawasuji H, Ueno A, Miyajima Y, Wakasugi M, Kawagishi T, Kuwano H, Hatano T, Shibuya T, Okudera H, Yamamoto Y. Monitoring of viral load by RT-PCR caused decision making to continue ECMO therapy for a patient with COVID-19.
J Infect Chemother. 2020 26:1324-1327. doi:10.1016/j.jiac.2020.08.014.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1341321X20302944?via%3Dihub

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