キメラ抗原受容体に最適化されたがん細胞表面特異的エピトープに対するScFvの開発

• Project/Area Number: 19K07784
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 黒澤 仁 藤田医科大学, 国際再生医療センター, 講師 (10410739)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 一本鎖抗体 (scFv) / キメラ抗原受容体 CAR / 癌特異的抗原 / 膜タンパク / エピトープ / キメラ抗原受容体 / ヒト抗体 / 一本鎖抗体 / 腫瘍免疫 / がん特的抗原

Outline of Research at the Start

本研究はCARに最適化されたがん細胞膜上特異的エピトープを認識するScFvの提示を行う事を研究目的にしている。この目標を達成するために申請者は以下の個別課題を設定し、これらを達成する事により目標に到達する。
1. 本研究の目的に合致する網羅的抗体セットの取得・選択と完備、2. 本目的を達成する評価系の完備と網羅的データセットの取得、3. アンメットメディカルニーズにかない、かつ有効な治療が望める対象がん種の決定、4. がん特異性が高く、対象疾患に対して広く一般性がある、もしくはがんの不均一性に対応出来るCARの提示。
これら個別詳細目標達成を通じて本研究の目的を満たす。

Outline of Annual Research Achievements

本研究はがん細胞膜上タンパクの“特異的エピトープ”に対する抗体を取得し、これによりえられる一本鎖抗体（single chain Fv：scFv）からキメラ抗原受容体（Chimeric antigen receptor：CAR）に最適化したScFv-CARの開発を行うものである。そして本研究を通じて有望なScFv-CAR分子提示のみならず、現在存在するがん創薬分野の必要要件である、広く一般性をもった薬効とがん全体にまたがる不均一性という問題のパラドックスの解決にもつながる知見を与えるとともに、細胞膜上ターゲットタンパクを利用した様々な新規がん分子標的化マーカー治療法やがん免疫治療法開発にブレイクスルーを与える事を目指した。
がん特異的抗原に対する抗体では無く、がん特異的エピトープに対する抗体を用いて“抗原単位ではなく、極所構造単位”に焦点をあてて今までに無いScFvを作製し、CAR-Tに最適な合目的高特異性ScFv開発を進めた。また抗体の選抜にあたっては、アンメットニーズに対応する新規CAR-T治療法の開発の為には安全性確保の為、正常組織や細胞での発現が無い事も視野に入れ抗体選抜を行った。抗体スクリーニングにおいてはヒト抗体遺伝子を出来るだけ網羅的に組み込んだファージ抗体ライブラリーを使用して、固形癌を含む広範ながん細胞に対する抗体取得を試み、がんの細胞膜上の特異的エピトープを通じたCAR開発を通じて新知見を明らかにするため、特異的エピトープを認識するScFｖセットの完備を行い、そのScFv断片のCARへの適性を確認した。
最終的には、CAR-Tに使用する最重要抗体を胃がんにおけるEpCAM、大腸がん、胃がんにおけるEGFR、すい臓がんにおけるJAM１そして肝臓がん、ATLを対象としたIgSF4と決定し、その抗体断片の選抜を行った。

Research Products

• [Journal Article] Antibody dependent disease enhancement (ADE) after COVID-19 vaccination and beta glucans as a safer strategy in management (2023)
  • Author(s): Ikewaki Nobunao、Kurosawa Gene、Levy Gary A.、Preethy Senthilkumar、Abraham Samuel J.K.
  • Journal Title: Vaccine Volume: 41 Issue: 15 Pages: 2427-2429
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2023.03.005
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Beneficial effects of 1,3?1,6 β-glucans produced by Aureobasidium pullulans on non-esterified fatty acid levels in diabetic KKAy mice and their potential implications in metabolic dysregulation (2022)
  • Author(s): Ikewaki Nobunao、Ikeue Yasunori、Nagataki Mitsuru、Kurosawa Gene、Dedeepiya Vidyasagar Devaprasad、Rajmohan Mathaiyan、Vaddi Suryaprakash、Senthilkumar Rajappa、Preethy Senthilkumar、Abraham Samuel J. K.
  • Journal Title: Journal of Diabetes & Metabolic Disorders Volume: s40200-022-01170-5 Issue: 1 Pages: 487-494
  • DOI: 10.1007/s40200-022-01170-5
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A Novel High-Throughput Screening Method for a Human Multicentric Osteosarcoma-Specific Antibody and Biomarker Using a Phage Display-Derived Monoclonal Antibody (2022)
  • Author(s): Hayashi Takuma、Yamamoto Naoki、Kurosawa Gene、Tajima Kaori、Kondo Mariko、Hiramatsu Noriko、Kato Yu、Tanaka Miho、Yamaguchi Hisateru、Kurosawa Yoshikazu、Yamada Harumoto、Fujita Nobuyuki
  • Journal Title: Cancers Volume: 14 Issue: 23 Pages: 5829-5829
  • DOI: 10.3390/cancers14235829
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Hepatoprotective Effects of Aureobasidium pullulans Derived β 1,3?1,6 Glucans in a Murine Model of Non-alcoholic Steatohepatitis (2022)
  • Author(s): Ikewaki Nobunao、Levy Gary A.、Kurosawa Gene、Iwasaki Masaru、Dedeepiya Vidyasagar D.、Vaddi Suryaprakash、Senthilkumar Rajappa、Preethy Senthilkumar、Abraham Samuel J.K.
  • Journal Title: Journal of Clinical and Experimental Hepatology Volume: 12 Issue: 6 Pages: 1428-1437
  • DOI: 10.1016/j.jceh.2022.06.008
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Improvement of sleep and melatonin in children with autism spectrum disorder after β‐1,3/1,6‐glucan consumption: An open‐label prospective pilot clinical study (2022)
  • Author(s): Raghavan Kadalraja、Dedeepiya Vidyasagar Devaprasad、Kandaswamy Ramesh Shankar、Balamurugan Mangaleswaran、Ikewaki Nobunao、Sonoda Tohru、Kurosawa Gene、Iwasaki Masaru、Preethy Senthilkumar、Abraham Samuel JK
  • Journal Title: Brain and Behavior Volume: 12 Issue: 9
  • DOI: 10.1002/brb3.2750
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] In Vitro Tumor Cell-Binding Assay to Select High-Binding Antibody and Predict Therapy Response for Personalized 64Cu-Intraperitoneal Radioimmunotherapy against Peritoneal Dissemination of Pancreatic Cancer: A Feasibility Study (2022)
  • Author(s): Hihara Fukiko、Matsumoto Hiroki、Yoshimoto Mitsuyoshi、Masuko Takashi、Endo Yuichi、Igarashi Chika、Tachibana Tomoko、Shinada Mitsuhiro、Zhang Ming-Rong、Kurosawa Gene、Sugyo Aya、Tsuji Atsushi B.、Higashi Tatsuya、Kurihara Hiroaki、Ueno Makoto、Yoshii Yukie
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 23 Issue: 10 Pages: 5807-5807
  • DOI: 10.3390/ijms23105807
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Controlled modulation of all the arms of the immunity including innate immunity by biological response modifier glucans, a simple yet potential nutritional supplement strategy to fight <scp>COVID</scp> ‐19 (2022)
  • Author(s): Ikewaki Nobunao、Kurosawa Gene、Kisaka Tomohiko、Abraham Samuel J. K.
  • Journal Title: Journal of Food Biochemistry Volume: 00 Issue: 7
  • DOI: 10.1111/jfbc.14156
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] β?glucan vaccine adjuvant approach for cancer treatment through immune enhancement (B?VACCIEN) in specific immunocompromised populations (Review) (2021)
  • Author(s): Ikewaki Nobunao、Dedeepiya Vidyasagar、Raghavan Kadalraja、Rao Kosagi-Sharaf、Vaddi Suryaprakash、Osawa Hiroshi、Kisaka Tomohiko、Kurosawa Gene、Srinivasan Subramaniam、Kumar Seydunganallu、Senthilkumar Rajappa、Iwasaki Masaru、Preethy Senthilkumar、Abraham Samuel
  • Journal Title: Oncology Reports Volume: 47 Issue: 1
  • DOI: 10.3892/or.2021.8225
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Development of anti-human CADM1 monoclonal antibodies as a potential therapy for adult T-cell leukemia/lymphoma (2020)
  • Author(s): Chilmi Syahrul、Nakahata Shingo、Fauzi Yanuar Rahmat、Ichikawa Tomonaga、Tani Chikako、Suwanruengsri Mathurot、Yamaguchi Ryoji、Matsuura Tadashi、Kurosawa Gene、Morishita Kazuhiro
  • Journal Title: International Journal of Hematology Volume: 112 Issue: 4 Pages: 496-503
  • DOI: 10.1007/s12185-020-02939-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Comprehensive Analysis of Antibodies Induced by Vaccination with 4 Kinds of Avian Influenza H5N1 Pre-Pandemic Vaccines (2020)
  • Author(s): Ohshima Nobuko、Iba Yoshitaka、Kubota-Koketsu Ritsuko、Yamasaki Ayami、Majima Keiko、Kurosawa Gene、Hirano Daisuke、Yoshida Shunji、Sugiura Mototaka、Asano Yoshizo、Okuno Yoshinobu、Kurosawa Yoshikazu
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 21 Issue: 19 Pages: 7422-7422
  • DOI: 10.3390/ijms21197422
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Radiolabeled Human Monoclonal Antibody 067-213 has the Potential for Noninvasive Quantification of CD73 Expression (2020)
  • Author(s): Sudo Hitomi、Tsuji Atsushi B.、Sugyo Aya、Kurosawa Gene、Kurosawa Yoshikazu、Alexander David、Tsuda Hiroyuki、Saga Tsuneo、Higashi Tatsuya
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 21 Issue: 7 Pages: 2304-2304
  • DOI: 10.3390/ijms21072304
  • Peer Reviewed / Open Access