Project/Area Number |
21H04794
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Medium-sized Section 47:Pharmaceutical sciences and related fields
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
二木 史朗 京都大学, 化学研究所, 教授 (50199402)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樋口 ゆり子 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (40402797)
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Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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Budget Amount *help |
¥42,510,000 (Direct Cost: ¥32,700,000、Indirect Cost: ¥9,810,000)
Fiscal Year 2023: ¥12,220,000 (Direct Cost: ¥9,400,000、Indirect Cost: ¥2,820,000)
Fiscal Year 2022: ¥12,220,000 (Direct Cost: ¥9,400,000、Indirect Cost: ¥2,820,000)
Fiscal Year 2021: ¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
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Keywords | 抗体 / 一本鎖抗体 / 細胞内送達 |
Outline of Research at the Start |
疾病関連タンパク質と高い親和性を有する抗体が医薬品として広く用いられている。現在市販されている抗体医薬品は、血中あるいは細胞表面のタンパク質を標的とするものがほとんどである。細胞内には種々の疾病関連タンパク質が存在する。抗体がこれらのタンパク質を標的とすることが出来れば、抗体医薬品の適用範囲は大きく広がる。本研究では、細胞内送達ペプチドを用いることで、生体での抗体の細胞内送達を達成する条件を探る。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、送達ペプチドを用いたin vivoレベルでの抗体(IgG)ならびに一本鎖抗体(scFv)の細胞内(サイトゾル)送達を可能とする指針を得ることを目的としている。in vivoにおける送達では、物性の違いにより体内挙動が異なるペプチドとIgG、scFvを同時に標的細胞に送達することが必要であり、これを可能とする効果的な複合体形成法を樹立する方法論の樹立を目指し検討を進めた。昨年度に見出した細胞内抗体送達ペプチドL17Eの3量体FcB(L17E)3とAlexa Fluor 488標識IgG [IgG(AF488)]との間のコアセルベート形成を介した高効率細胞内IgG導入に関連して、FcB(L17E)3の代わりにプルランとL17Eとの架橋体を用いてもIgG(AF488)と混合することでコアセルベートが形成され、IgG(AF488)の細胞内移行が見られることが確認され、コアセルベートを用いた様々な導入系の開発の可能性が示唆された。一方では脂質ナノ粒子(LNP)へのIgGの内封法を見出し、調製したLNPにより効果的なIgGの細胞内送達が見られることも示された。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
プルランはグルコース3分子がα1-4結合したマルトトリオースがα1-6結合で繋がった構造を持つ多糖であり、その水酸基をアジド化し、一方ではL17Eにアルキン基を導入し、銅フリーのクリック反応により架橋体を形成させた(プルラン-L17E)。プルラン-L17EとIgG(AF488)との混合により液滴様の構造物の形成が確認され、IgG(AF488)の細胞内移行も確認できた。一方では、プルラン-L17E/IgG(AF488)による液滴は、高塩濃度条件下でも比較的安定に保持され、よりゲルに近い性質を持つことが推察された。In vivo実験の予備検討として、マウスへの局所投与を行ったところ、調べた条件下ではFcB(L17E)3/IgG(AF488)あるいはプルラン-L17E/IgG(AF488)による液滴によっては顕著な組織内の細胞内への移行が見られなかった一方、LNPによってはこれを示唆する結果が得られた。IgG含有LNPの調製法に関しては特許出願を行った。関連する検討として、人工ウイルス様タンパク質ナノカプセルをL17Eの改良ペプチドHAadで修飾することにより、人工ウイルス様タンパク質ナノカプセルに内包したモデルタンパク質(緑色蛍光タンパク質)を効率よく細胞内に送達出来ることを示した。また、L17E配列にアルギニンを付加したL17ER4ペプチドとの架橋によっても細胞内にタンパク質が送達可能であることも示された。
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Strategy for Future Research Activity |
液滴によっては顕著な組織内の細胞内への移行が見られなかった理由を考察しつつ系の改良を行う。また、プルラン-L17E/IgG(AF488)の系においては、血清存在下ではIgGの細胞内への移行効率が大きく低下するので、改善策を検討する。LNPに関しては、ロット間の性質が一定しないため、マイクロ流路等を用いて一定の物性を保ったIgG含有LNPの調製法を確立し、in vivoへの適用を更に見当する。
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