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Molecular dissection of IgA antibody response by developing monoclonal IgA antibodies from nasal mucosa of mice

通过从小鼠鼻粘膜中开发单克隆 IgA 抗体对 IgA 抗体反应进行分子剖析

基本信息

批准号：
22H02875
负责人：
黒澤信幸
金额：
$ 6.41万
依托单位：
University of Toyama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02875/
关键词：
IgA 経鼻ワクチン抗体 SARS-CoV-2 粘膜

项目摘要

免疫グロブリンA（IgA）は、単量体として血清中に、分泌型多量体として粘膜分泌液中に存在する。経鼻ワクチン接種は、分泌型多量体IgAの産生を刺激することから、SARS-CoV-2感染防御のための魅力的な戦略であると考えられている。現在、経鼻ワクチンの有効性評価は、免疫動物の鼻腔洗浄液中に含まれるポリクローナルな抗体の力価測定に依存しているため、経鼻免疫により鼻粘膜組織に誘導される「個々の抗体の質と量」についての解析は全く行われていない。また、経鼻免疫により全身免疫が誘導されることが報告されているが、そのメカニズムには不明な点が多い。これらは、経鼻ワクチンの実効組織である鼻腔粘膜組織からモノクローナルIgA抗体を作製することが困難であったためである。この欠点を克服するため、本研究では、シングルセルソーティング法を用いて、鼻粘膜組織由来形質細胞から効率よく抗原特異的IgA抗体遺伝子をクローン化する手法を開発し、本技術を用いてSARS-CoV-2スパイクタンパク質を経鼻免疫した３匹のマウスの鼻腔粘膜組織由来形質細胞から99個の、脾臓、血液、肺由来形質細胞から114個の抗原特異的モノクローナルIgAまたはIgGを取得した。これら抗体の重鎖及び軽鎖遺伝子の配列解析を行った結果、脾臓、血液、肺から取得された抗体は、鼻粘膜由来IgAクローンと共通および固有の体細胞変異を有していた。よって非粘膜組織に存在する抗原特異的形質細胞は鼻腔粘膜で刺激されたB細胞に由来することが明らかになった。次に、異なるエピトープを認識する４種類のIgA抗体クローンを選別し、これらから単量体および分泌型多量体IgAをそれぞれ発現・精製することに成功した。分泌型多量体IgAは主に、二量体と四量体として存在していた。

Immunological IgA is present in both serum and mucosal secretions. The results showed that the production of secretory polysomal IgA was stimulated by inoculation of SARS-CoV-2 and the charm of SARS-CoV-2 infection was inhibited by inoculation of SARS-CoV-2. Now, evaluation of the effectiveness of nasal administration is based on the determination of antibody activity in nasal wash solution of immunized animals, and the analysis of antibody quality and quantity in nasal mucosa tissue induced by nasal immunization is based on the whole process. In addition, the immune system can also be induced by various factors. The nasal mucosa tissue is difficult to control. This study aims to overcome these shortcomings and develop a new method for the purification of antigen-specific IgA antibody from cytoplasmic cells in nasal mucosa tissue. The method for the purification of antigen-specific IgA antibody from cytoplasmic cells in nasal mucosa tissue contains 99 SARS-CoV-2 antibodies and three types of cytoplasmic cells in nasal mucosa. 114 antigen-specific antibodies were obtained from lung derived cytoplasmic cells. The results of antibody recombination and protein alignment analysis showed that there were differences in spleen, blood and lung tissues from IgA, nasal mucosa and inherent somatic cells. The presence of antigen-specific cytoplasmic cells in non-mucosal tissues stimulates the development of B cells in nasal mucosa. In addition, the four types of IgA antibodies were successfully identified and purified. Secretory polysomia IgA is present in both the main and the secondary somia.