ノロウイルス攻略の新戦略：“多点攻撃”で100倍の結合力 ― IgM抗体の高い親和性を定量化、次世代ワクチン設計に新指針 ― （谷中冴子准教授）

東京科学大学（ScienceTokyo） 物質理工学院 材料系の田川純平大学院生（博士後期課程）と総合研究院 フロンティア材料研究所の谷中冴子准教授らの研究チームは、世界的に流行するノロウイルスの主要株GII.4と、新興株GII.17に対するモノクローナル抗体を作製し、ウイルスとの結合メカニズムを分子レベルで解明しました。

ノロウイルスは年間約7億件の感染を引き起こし、医療・社会コストは600億ドル規模に達する深刻な公衆衛生課題です。既存の抗体やワクチンは、ウイルスの多様な変異に対応することが難しく、より強力で広域に作用する抗体設計が求められていました。

本研究では、IgM抗体が持つ10本のFabによる「多価性」に着目し、その結合強化の仕組みを世界で初めて定量的に示しました。高速原子間力顕微鏡（HS-AFM）により、IgM抗体がウイルス様粒子表面を“スキャン”しながら多点で結合する様子をリアルタイムで可視化するとともに、表面プラズモン共鳴（SPR）法による相互作用解析で、抗原密度が高い環境ではIgMの結合力が最大100倍に増強されることを明らかにしました。この「アビディティ効果」は、Fab単体とウイルスの親和性が低くても、複数の結合点を同時に利用することでIgG抗体に匹敵する高い結合力を発揮することを示しています。

この成果は、ノロウイルスの変異に強い抗体や次世代ワクチン設計に新しい戦略を提供します。今後は、抗体の構造解析によるエピトープ同定や、広域中和抗体・ワクチンの開発を進め、産学連携による社会実装を目指します。

本成果は、3月12日付（現地時間）の「Protein Science 」誌に掲載されました。