毒性の高い小型化学物質であるフルオロアセトアミドに対するモノクローナル抗体の設計とハプテン設計

Hapten Design and Monoclonal Antibody to Fluoroacetamide, a Small and Highly Toxic Chemical.

• Ling Yang
• Xiya Zhang
• Dongshuai Shen
• Xuezhi Yu
• Yuan Li
• Kai Wen
• Jianzhong Shen
• Zhanhui Wang

抄録

フルオロアセトアミド（FAM）は、小型（77 Da）で毒性の強い化学物質で、以前は殺鼠剤として、またテロリストの毒物として使用されていた。FAMによる中毒はヒトで発生していますが、確実に迅速に検出する方法や解毒剤はほとんど報告されていません。したがって、FAMに対する特異的な抗体を産生することは、迅速な診断法を開発するためだけでなく、潜在的な治療法を開発するためにも重要である。しかし、この目標を達成することは、主にFAMの非常に低い分子量に起因する大きな課題である。ここでは、我々は、直鎖脂肪族またはフェニルを含むスペーサーアームの助けを借りて、フッ素またはアミノ基を最大限に露出させた2つのグループのFAMハプテンを初めて設計した。興味深いことに、ハプテンの遠位端にフッ素を有するハプテンはFAMに対する抗体反応を誘発しなかったのに対し、遠位端にアミノ基を有するハプテンとフェニル含有スペーサーアームを有するハプテンは、有意に特異的な抗体反応を誘発した。最後に、5D11と名付けられたモノクローナル抗体（mAb）は、IC値が97μg mLで、他の9つの機能的および構造的アナログとの交差反応性を無視できるほどの良好な結果を得ることができた。

Fluoroacetamide (FAM) is a small (77 Da) and highly toxic chemical, formerly used as a rodenticide and potentially as a poison by terrorists. Poisoning with FAM has occurred in humans, but few reliably rapid detection methods and antidotes have been reported. Therefore, producing a specific antibody to FAM is not only critical for the development of a fast diagnostic but also a potential treatment. However, achieving this goal is a great challenge, mainly due to the very low molecular weight of FAM. Here, we design two groups of FAM haptens for the first time, maximally exposing the fluorine or amino groups, with the aid of linear aliphatic or phenyl-contained spacer arms. Interestingly, whereas the hapten with fluorine at the far end of the hapten did not induce an antibody response to FAM, the hapten with an amino group at the far end and phenyl-contained spacer arm triggered a significantly specific antibody response. Finally, a monoclonal antibody (mAb) named 5D11 was successfully obtained with an IC value of 97 μg mL and negligible cross-reactivities to the other nine functional and structural analogs.