鶏卵で生成されたSARS-CoV-2特異的免疫グロブリンYの予防的投与は、感染したマウスで保護効果を示します


PLOS Pathogens に掲載された最近の研究では、組換え SARS-CoV-2 受容体で免疫したニワトリが産んだ卵に由来する、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス 2 (SARS-CoV-2) 特異的免疫グロブリン Y (IgY) の抗体活性を特徴付け、テストしました。結合ドメイン (RBD) タンパク質。

研究: SARS-CoV-2 特異的免疫グロブリン Y 抗体は、感染したマウスを保護します。 画像著作権: PHOTOCREO Michal Bednarek/Shutterstock

バックグラウンド

個人が病原体に対する抗体を生成する免疫システムの代わりに特定説(推定)の抗原に対する抗体を受け取る受動免疫は、免疫不全の個人に免疫を与え、強力なワクチン接種が開発されている間に一時的な免疫を提供する効果的な方法です。 免疫グロブリン Y (IgY) 抗体は、免疫細胞の Fc 受容体に結合したり、有害反応を引き起こしたりしないため、安全な代替物と見なされます。

卵生動物の卵黄には IgY が豊富に含まれており、ニワトリに疾患特異的抗原を接種することで、卵黄に特異的な IgY を生成および蓄積させることができます。 このような IgY は安全な治療薬であることが研究で示され、米国食品医薬品局は IgY を安全に摂取できると考えています。 肺緑膿菌などの感染症は、何年にもわたって経口 IgY で治療されてきましたが、有害な影響はありません。

卵黄由来 IgY は、SARS-CoV-2 およびそのすべてのバリアントに対する一時的な免疫を付与するための安全で費用対効果の高い方法を提供でき、コロナウイルス病 2019 (COVID-19) の再発発生時に効率的なツールになる可能性があります。

研究について

今回の研究では、研究者らは 25 週齢のローマン鶏に、同量のアジュバントで乳化した 200 µg の SARS-CoV-2 RBD タンパク質を免疫し、続いて同様の追加免疫を行いました。 同種のニワトリからなる対照群は、アジュバントのみで免疫した。 卵は、免疫の1週間前から免疫の12週間後まで採取した。

ポリエチレングリコール 8000 沈殿法を使用して、毎週卵黄から IgY を分離しました。 ドデシル硫酸ナトリウム ポリアクリルアミド ゲル電気泳動 (SDS-PAGE) を使用して、抽出した IgY の純度と分子量を確認しました。 さらに、SARS-CoV-2 RBDタンパク質に対するIgY抗体の特異性を決定するためにウエスタンブロットアッセイを実施しました。

抗SARS-CoV-2 RBD IgYの中和活性は、プラーク減少中和アッセイを使用して、バイオセーフティレベル3の施設で生きたウイルスでテストされました。 これらの抗体の予防効果は、マウスモデルで調査されました。 マウスはSARS-CoV-2に耐性があるため、マウスに適応したSARS2-N501YMA30に感染させるか、複製欠損アデノウイルスを使用したヒトアンギオテンシン変換酵素2(hACE2)受容体の外因性挿入によってSARS-CoV-2に感染しやすくしました(Ad5)。

ウイルス力価は、SARS-CoV-2 プラークアッセイと、感染後の特定説(推定)の時点で屠殺したマウスから採取した肺の組織病理学を使用して決定しました。

結果

その結果、SARS-CoV-2 RBD タンパク質を接種した鶏は、免疫の 3 週間後に抗 SARS-CoV-2 RBD IgY を高力価で生成し、最大 12 週間同じレベルに維持されたことが示されました。 これらの IgY を使用したウエスタンブロットアッセイにより、SARS-CoV-2 RBD タンパク質に対する免疫活性が明らかになりました。 さらに、生ウイルスを用いたプラーク減少中和アッセイにより、抗SARS-CoV-2 RBD IgYがウイルス複製を阻害できることが確認されました。

SARS2-N501YMA30 または Ad5-hACE2 支援 SARS-CoV-2 に感染したマウスモデルは、体重減少、肺胞浮腫、肺の高いウイルス複製力価などの感染の兆候を示しました。 予防的抗SARS-CoV-2 RBD IgYの鼻腔内投与により、症状とウイルス量が著しく減少し、ほぼ完全な生存と体重の回復がもたらされました。 さらに、肺組織の炎症の大幅な減少も、組織病理学的評価中に認められました。

他の研究に基づいて、著者らは、鼻腔内に投与された IgY が、SARS-CoV-2 スパイクタンパク質に結合し、それが ACE2 受容体に結合するのを防ぐか、または SARS-CoV-2 の粘膜表面凝集を引き起こすことにより、抗ウイルス活性を発現する可能性があると考えています。粘膜への侵入を妨げます。

SARS-CoV-2 RBD 特異的 IgY の投与は、対照群で生成された非特異的 IgY と比較して、生存率を高め、罹患率と炎症を軽減するのに有意に効果的でした。

結論

結論として、この研究は、免疫したニワトリの卵黄で疾患特異的 IgY を生成するための、安全で、比較的迅速で、費用対効果の高い方法を提示しています。 これらの IgY を使用したマウスモデルの受動免疫予防は、疾患の罹患率を減らし、生存率を高めるのに効果的であることが示されました。

ワクチンおよび感染誘発抗体に対する免疫回避を示す出現したSARS-CoV-2変異体により、卵黄におけるSARS-CoV-2特異的IgYの産生は、重度の症状を封じ込めるための迅速かつ効果的な一時しのぎの方法を提供する可能性があります。改善されたワクチンとモノクローナル抗体が生成されるまで、この病気は治りません。

さらに、ワクチンを製造するための高コストとリソースの不足により、世界人口の大部分、特に低所得国では、深刻な COVID-19 症状に対して脆弱なままです。 対照的に、SARS-CoV-2 特異的 IgY を生成する比較的短い生成時間と費用対効果の高い方法は、実行可能なワクチン接種の選択肢が開発されるまで、世界人口の大部分を保護するのに役立つ可能性があります。

ジャーナルの参照:

El-Kafrawy, SA, Odle, A., Abbas, AT, Hassan, AM, Abdel-dayem, UA, Qureshi, AK, Wong, L.-YR, Zheng, J., Meyerholz, DK, Perlman, S., Zumla, A. & Azhar, EI (2022). SARS-CoV-2 特異的免疫グロブリン Y 抗体は、感染したマウスを保護します。 PLOS病原体。 doi: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1010782 https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1010782



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