新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)感染症の治療薬として、ヒトフィブロネクチン由来の人工抗体であるmonobodyを吸入液治療薬へと開発する目的で研究を行っている。2020年、分担研究者である村上と申請者との共同開発により、SARS-CoV-2 スパイクタンパク質(CoV-2 S)に対するmonobodyの候補（9種類）を短時間で作出することに成功した(Science Advances 2020)。これらのmonobodyはCoV-2 Sに対して非常に高い親和性をもち、SARS-CoV-2感染に対して強い中和活性能を有していた。これらの治療薬への活用・転用において、monobodyは免疫グロブリン（抗体）にはない利点（低分子で遺伝子工学的な改変が容易）があるが、呼吸器系への吸入液治療薬としての開発に前例がない。そこで、本課題では、前臨床試験として安全性と製剤としての認容性を明らかにするために、1)製剤としての物性特性の解析と改良、2)溶液中での安定性評価と改良、3)培養細胞およびサル個体における刺激性および炎症性の評価を実施した。
まず、分担研究者（村上ら）により、monobodyに特定のアミノ酸配列を付加することにより、溶解度と安定性を高めるという新たな手法が見出された。その手法により候補monobodyを改良し、２種類のmonobodyを選定した。2種の候補monobodyを大量に精製し、抗ウイルス効果（中和活性能）評価および物性特性、安定性に関する情報を得た。次に、初代培養細胞を用いたRNA transcriptome解析により炎症性・刺激性を網羅的に解析し、特異的な反応がないことが示された。さらに、分担研究者（明里ら）により、アカゲザルにおける安全性試験が実施された。ネブライザーを用いて、麻酔下、単回吸入（異なった３容量）実験を実施し、個体においてもmonobodyによる呼吸器系に対する顕著な刺激性および炎症性マーカーの上昇が認められなかった。以上の結果から、monobodyの吸入液治療薬としての開発にむけて、安全性という観点では認容できると分かった。今後、感染動物実験における実証実験が必要である。