【研究領域課題番号】19H03519 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

CD26 / がん / スーパーエンハンサー / 抗体 / 核移行 / 分子標的療法 / Antibody-Drug Conjugate / 抗体療法 / RNAポリメラーゼII / 抗体抗がん剤結合薬ADC

【研究成果の概要】

がん細胞に高発現するCD26に対してヒト化抗体を開発し、本抗体が、がん細胞特異的にCD26・抗体を核内に移行させRNAポリメラーゼII(POL II)の転写を抑制し細胞増殖を阻害することを見出した。そこでがん特異的なスパーエンハンサー(SE)に関わるPOL IIの分子病理学的解析並びに抗体とPOL II阻害分子の結合による分子標的療法の開発を行った。その結果、POL II抑制がPOL IIリン酸化を阻害し、がん特異的SEの形成と機能を低下させること、各がん種に特徴的なSE構造が存在することを見出し、新規抗体-薬剤複合体の開発に成功し、がん特異的SEの抑制を通じた抗がん効果を見出した。

【研究の社会的意義】

がん特異的スパーエンハンサー(SE)による遺伝子制御機構が発見され、SEを標的とした治療法の開発が難治性がんにおいて期待されている。本研究では、SE形成におけるPOL IIの分子病理学的解析を通じて、POL II抑制がそのリン酸化を阻害し、がん特異的SEの形成と機能を低下させること、さらにがん細胞特異的に核移行する抗体とPOL II阻害剤を結合させた抗体-薬剤複合体を開発し、SE抑制を通じた抗がん効果を見出した。本抗体-薬剤複合体は、多くのがんに高発現しているCD26を細胞表面での第一の標的、核内POL IIを第二の標的、がん特異的SEを第三の標的とする、強力で安全性の高い治療法となりうる。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【配分額】17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)

【研究領域課題番号】18K19468 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

がん / 腫瘍溶解性ウイルス療法 / ヘルペスウイルス / 抗体 / 造血器腫瘍

【研究成果の概要】

悪性腫瘍に対する新たな治療法として、単純ヘルペスウイルス（HSV）を用いた腫瘍溶解性ウイルス療法が有望視されている。最近、私たちの研究グループの内田らは、HSVのエンベロープに表出する糖タンパク質gDに変異および欠失を施すことにより本来の受容体に結合不能とすると同時に、様々な腫瘍表面抗原に対する単鎖抗体を挿入することにより、標的とする腫瘍細胞のみに効率よく侵入することができる標的化HSVを構築することに成功した。本研究では、この標的化HSVを造血器腫瘍の治療に応用するための基礎検討を行った。その結果、私たちの標的化HSVは、固形腫瘍のみならず造血器腫瘍に対しても有効である可能性が示唆された。

【研究の社会的意義】

腫瘍溶解性単純ヘルペスウイルス（HSV）療法の研究開発はこれまで主に固形腫瘍を対象として進められてきており、これを造血器腫瘍の治療に応用することを目的とした研究はほとんど進められていないのが現状であった。本研究では、私たちの研究グループの内田らが独自に開発した標的化HSVの特長を活かすことにより、造血器腫瘍を対象とした腫瘍溶解性HSV療法の可能性に挑んだ。本研究で得られた成果をさらに発展させてゆくことにより、造血器腫瘍の実地臨床に耐え得る高い治療効果と安全性を両立した新たな治療薬を創出できる可能性があると考えられる。

【研究種目】挑戦的研究(萌芽)

【研究期間】2018-06-29 - 2020-03-31

【配分額】6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)

【研究分野】生体医工学・生体材料学

【研究領域課題番号】17H02103 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

抗体 / ペプチド / 核酸 / ドラッグデリバリーシステム / 細胞膜透過 / 蛋白質 / 癌 / バイオテクノロジー / 共焦点顕微鏡

【研究成果の概要】

標的分子に対して高い特異性と親和性をもつ抗体／ペプチド／核酸などのバイオ医薬は、従来の低分子化合物医薬と比べて副作用が少なく、治療効果が高い究極の分子標的薬として注目されているが、細胞膜透過性が低いという欠点があり、効率のよいドラッグデリバリーシステム（DDS）の開発が求められていた。本研究では、我々が発見した膜透過促進ペプチドを利用して、抗体／ペプチド／核酸を従来よりも効率よく細胞質に送達できることを示した。また、基礎研究として、その膜透過促進メカニズムの解明も並行して進めた。

【研究の社会的意義】

我々が発見した膜透過促進ペプチドはヒト天然タンパク質由来であり免疫原性の懸念が少ないという利点もあることから、この独自の膜透過促進ペプチドを連結した抗体／ペプチド／核酸がヒト細胞の細胞質に効率よく送達されるという本研究の成果は、将来的に、細胞内の疾患標的に作用する新しい抗体医薬の開発や、ペプチドや核酸からなる中分子医薬の効率的なデリバリーに応用することが期待できる。これにより、我が国のバイオ創薬技術の基盤強化、ひいては国民の医療・福祉の向上に大きく貢献することが期待できる。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)

【研究分野】ウイルス学

【研究領域課題番号】15K15144 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

遺伝子治療 / 腫瘍溶解性ウイルス療法 / ヘルペスウイルス / 抗体 / がん

【研究成果の概要】

単純ヘルペスウイルス（HSV）を用いた腫瘍溶解性ウイルス療法が有望視されている。私たちは最近、単純ヘルペスウイルス（HSV）の外被糖蛋白質gDに単鎖抗体を挿入することにより、がん細胞表面抗原のみを介して細胞内に侵入する標的化HSVプラットフォームの構築に成功した。本研究では、別の外被糖蛋白質gBもgDと同様に標的化改変を施すことが可能であるかどうかにつき検討を行った。gB蛋白質の様々な部位に単鎖抗体あるいはリガンドを挿入したところ、変異gBの多くは細胞表面に発現することが確認された。さらに、ウイルスの細胞内侵入能を損なわない変異gBも認めたことから、gBの標的化改変の可能性が示唆された。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2016-03-31

【配分額】3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)

【研究分野】腫瘍治療学

【研究領域課題番号】25290059 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

遺伝子治療 / 腫瘍溶解性ウイルス療法 / ヘルペスウイルス / 抗体 / がん / 腫瘍溶解ウイルス療法

【研究成果の概要】

私たちは最近、単純ヘルペスウイルス（HSV）の外被糖蛋白質gDに単鎖抗体を挿入することにより、がん細胞表面抗原のみを介して細胞内に侵入する標的化HSVプラットフォームの構築に成功した。本研究では、膜融合能を増強する機能を有することが知られているsyncytial変異を本標的化HSVに導入することにより、がん細胞に広範な細胞融合を生じるとともに強力な殺細胞効果をもたらす新規標的化HSVの作製に成功した。さらに私たちは、独自のモノクローナル抗体リソースを活用して、epithelial cell adhesion molecule（EpCAM）を標的とする新たながん標的化HSVの作製に成功した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)

【研究分野】実験病理学

【研究領域課題番号】25670195 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌 / トランスレーショナルリサーチ / 病理学 / 分子標的療法 / がん / 抗体 / 核移行

【研究成果の概要】

CD26は広汎なヒトがんに発現している。ヒト化抗CD26抗体（Ab）でがん細胞を処理するとがん細胞の増殖抑制と共にCD26とAbは細胞質内から核内に移行した。クロマチン免疫沈降法にてCD26とPOLR2Aの転写調節領域が特異的に会合することを同定した。Abに抗がん分子Xを結合させたところ、X結合Abが、Abのみよりも極めて高効率にCD26依存性にがん細胞の増殖能の極度の低下を誘導した。一方、CD26を発現する正常ヒト内皮細胞やTリンパ球では、Ab核内移行はなく増殖抑制は認められなかった。X結合Ab-Xをマウスへ投与したところ、異種移植したヒトがんの増殖抑制能は、Abよりも強い効果が得られた。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2013-04-01 - 2014-03-31

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)

【研究分野】生物機能・バイオプロセス

【研究領域課題番号】21760634 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

蛋白質 / 細胞内導入 / 酵素 / 細胞免疫療法 / 癌 / 抗体 / 膜透過性ペプチド / PEG脂質 / 癌細胞 / 樹状細胞 / 貪食 / リフォールディング / 転写因子 / ポリアルギニン / 脱エンドソーム / 細胞資源

【研究成果の概要】

酵素を用いて蛋白質のC末端特異的に合成分子を修飾し、効率よく細胞膜および細胞質に蛋白質を導入する技術を開発した。PEG脂質を細胞膜上で目的蛋白質に修飾する技術を開発し、この技術を使って癌細胞上に抗体を導入して樹状細胞による癌細胞の貪食効率を向上することに成功した。また、ラジカル発生色素を含む細胞膜透過ペプチドを目的蛋白質に修飾し、光照射によって目的蛋白質を細胞質内へ導入する技術も開発した。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2009 - 2010

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)