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Construction of structure/function relationship analysis system of CAR contributing to optimization of CAR-T cell therapy

Research Project

Project/Area Number 16K15160
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Medical pharmacy
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

OKADA NAOKI  大阪大学, 薬学研究科, 教授 (90312123)

Research Collaborator Fujiwara Kento  
Tsunei Ayaka  
Kitaura Masaki  
Shigematsu Kazuki  
Imaeda Keisuke  
Masutani Mitsuki  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywordsキメラ抗原受容体 / 構造/活性相関 / 細胞療法 / 細胞・組織 / 癌 / 免疫学 / シグナル伝達 / 生体機能利用
Outline of Final Research Achievements

The structure of the chimeric antigen receptor (CAR) is divided into following four parts: antigen recognition domain (ARD), hinge domain (HD), transmembrane domain (TMD), and signal transduction domain (STD). The CAR structure-activity relationship was analyzed in mouse T cells in which each CAR construct in which 4 regions were variously modified. CDR-grafting in ARD could significantly improve membrane expression efficiency of CAR. By post-translational modification, HD affected not only the mode and stability of membrane expression of CAR but also the antigen-stimulation responsiveness. Moreover, the function addition of CAR by the insertion of a 2nd STD required optimizing the combination of each STD and HD/TMD, or the near-membrane charge of STD.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究が目指すCARの構造活性相関に関する体系的な基礎情報の集積によって、これまでは経験則に基づきつつも半ば闇雲に構築されてきたCARの設計思想に有効性増強や副作用低減のための構造情報を導入することが可能となる。すなわち、本研究成果はCAR機能のチューニング (構造改変によるCARシグナル強度の調節) をも考慮した最適なCAR-T細胞の創製に活かされるとともに、科学的・理論的根拠に基づいたCAR設計・創製技術の開発へとつながることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (44 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (38 results) (of which Invited: 4 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Journal Article] 遺伝子改変T細胞療法の開発状況2018

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      Drug Delivery System

      Volume: 32 Pages: 184-191

    • NAID

      130006179785

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    • Journal Title

      Mol. Ther. Oncolytics

      Volume: 3 Pages: 16024-16024

    • DOI

      10.1038/mto.2016.24

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      Hotaka Kusabuka, Kento Fujiwara, Yusuke Tokunaga, Sachiko Hirobe, Shinsaku Nakagawa, and Naoki Okada
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      Volume: 473 Issue: 1 Pages: 73-79

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.03.054

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      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
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      大阪大学大学院薬学研究科 (大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2016-09-10
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      藤原健人, 常井彩加, 中川晋作, 岡田直貴
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      第20回日本がん免疫学会総会
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      大阪国際交流センター (大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-07-27
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      第32回日本DDS学会学術集会
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      静岡県コンベンションアーツセンター (静岡県静岡市)
    • Year and Date
      2016-06-30
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      藤原健人, 稲生佳菜子, 稲垣 涼, 笹渡繁巳, 神垣 隆, 中川晋作, 岡田直貴
    • Organizer
      日本薬剤学会第31年会
    • Place of Presentation
      長良川国際会議場・岐阜都ホテル (岐阜県岐阜市)
    • Year and Date
      2016-05-19
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] キメラ抗原受容体、及びその利用2017

    • Inventor(s)
      岡田直貴, 中川晋作, 神垣 隆, 笹渡繁巳
    • Industrial Property Rights Holder
      岡田直貴, 中川晋作, 神垣 隆, 笹渡繁巳
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2017
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    • Inventor(s)
      岡田直貴, 中川晋作, 神垣 隆, 笹渡繁巳
    • Industrial Property Rights Holder
      岡田直貴, 中川晋作, 神垣 隆, 笹渡繁巳
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2017
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    • Overseas

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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