新規免疫法により作製されたパン特異的抗血清は、神経毒性のあるヘビ毒に対して高い中和スペクトルを示した

A pan-specific antiserum produced by a novel immunization strategy shows a high spectrum of neutralization against neurotoxic snake venoms.

• Kavi Ratanabanangkoon
• Kae Yi Tan
• Kritsada Pruksaphon
• Chaiya Klinpayom
• José María Gutiérrez
• Naeem H Quraishi
• Choo Hock Tan

抄録

ヘビ咬症は、効果的で手頃な価格の抗生物質が十分に供給されていないことが主な原因で、高い死亡率と罹患率を誇る無視された熱帯病である。ヘビの抗生物質は、その製造に使用される毒に対してほとんどの場合有効である。そのため，多数のヘビの毒を中和することができる，広い特異性を持つ有効で安価な抗生物質を生産することが重要である．ここでは、6種12種の神経毒性のあるアジアのヘビ毒画分/毒からなる「多様な毒素レパートリー」に馬を曝露するという新しい免疫戦略を用いて、パン特異的な抗血清を調製した。この抗血清は、アジアとアフリカの11種の相同毒と16種の異種毒を中和することで、広いパラ特異性を示すことが示されていた。今回、この抗血清が10種の神経毒毒のうち9種を中和できることを示した。4大陸10属に属する36のヘビ毒は、抗血清によって中和された。これらの36毒についてプロテオミクス技術を用いて作成された毒素プロファイルから、抗血清によって中和されたと考えられる主要な毒素として、α-神経毒、β-神経毒、および細胞毒素が同定された。抗血清の広いパラ特異性の根拠について議論します。これらの知見は、世界の様々な地域で産出されたエラピッド神経毒毒毒に対して広いパラ特異性を有する抗血清を作製することが可能であることを示しており、万能な神経毒抗血清の可能性を示唆している。これにより、神経毒蛇咬症による死亡率が減少するはずである。

Snakebite envenomation is a neglected tropical disease of high mortality and morbidity largely due to insufficient supply of effective and affordable antivenoms. Snake antivenoms are mostly effective against the venoms used in their production. It is thus crucial that effective and affordable antivenom(s) with wide para-specificity, capable of neutralizing the venoms of a large number of snakes, be produced. Here we studied the pan-specific antiserum prepared previously by a novel immunization strategy involving the exposure of horses to a 'diverse toxin repertoire' consisting of 12 neurotoxic Asian snake toxin fractions/ venoms from six species. This antiserum was previously shown to exhibit wide para-specificity by neutralizing 11 homologous and 16 heterologous venoms from Asia and Africa. We now show that the antiserum can neutralize 9 out of 10 additional neurotoxic venoms. Altogether, 36 snake venoms belonging to 10 genera from 4 continents were neutralized by the antiserum. Toxin profiles previously generated using proteomic techniques of these 36 venoms identified α-neurotoxins, β-neurotoxins, and cytotoxins as predominant toxins presumably neutralized by the antiserum. The bases for the wide para-specificity of the antiserum are discussed. These findings indicate that it is feasible to generate antivenoms of wide para-specificity against elapid neurotoxic venoms from different regions in the world and raises the possibility of a universal neurotoxic antivenom. This should reduce the mortality resulting from neurotoxic snakebite envenomation.