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Basic research on antibody therapy against inflammatory cytokine IL-18 for refractory inflammatory diseases

Research Project

Project/Area Number 21K08438
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 54020:Connective tissue disease and allergy-related
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

Urano Takeshi  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (70293701)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 加美野 宏樹  島根大学, 医学部, 特別協力研究員 (00625692)
杉浦 智子  島根大学, 医学部, 特別協力研究員 (60647402)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsインターロイキン-18(IL-18) / 機能阻害抗体 / 炎症性腸炎 / クローン病 / 潰瘍性大腸炎 / バイオ医薬品 / 活性型 IL-18 測定キット / インターロイキン-18 / 抗IL-18活性化断端抗体 / 間質性肺炎 / 炎症性サイトカイン / 抗体治療 / 難治性炎症疾患 / IL-18
Outline of Research at the Start

ヒト炎症性サイトカインIL-18の機能阻害のできる、極めて結合親和性の高いマウスモノクローナル抗体11-4.1抗体はマウスIL-18に対する機能阻害活性を有する。本研究ではすでにIL-18の関与が示唆されている1)炎症性腸炎(潰瘍性大腸炎・クローン病)、および2)マクロファージ活性化症候群のモデルマウスに対する治療実験を行うとともに、活性型IL-18濃度を正確に測定するキットをコンパニオン診断法として開発する。本研究でマウスモデルを用いた難治性炎症疾患の治療実験による“概念実証”を行い、IL-18阻害抗体を難治性炎症疾患に対する日本発のバイオ医薬品創出へと繋げたい。

Outline of Final Research Achievements

We developed a kit to measure IL-18 concentrations in the active form accurately. We found that precursor and active IL-18 serum levels were higher in inflammatory bowel diseases (ulcerative colitis and Crohn's disease) refractory to existing anti-tumor necrosis factor (TNF)-α and anti-IL-12/23 antibodies.
Furthermore, we generated a monoclonal antibody that recognizes only "active IL-18" and has a strong inhibitory effect on its function. We utilized this antibody to conduct therapeutic experiments in mouse models of acute and chronic inflammatory bowel inflammation (ulcerative colitis and Crohn's disease). The antibody improved enteritis and proved an innovative therapeutic option for inflammatory enteritis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

「活性型 IL-18」のみを認識し、強い機能阻害効果を持つモノクローナル抗体を作製・報告した。この抗体を用いて、すでに IL-18 の関与が示唆されている炎症性腸炎(潰瘍性大腸炎・クローン病)のモデルマウスに対して治療実験を行い、有効性を確認したことで、本当に IL-18 が病因として関与していることを明らかにした。また、活性型のみの IL-18 濃度を正確に測定するキットを開発したことで、既存の抗体治療に抵抗性を示した患者では、前駆体および活性型 IL-18 の血清濃度が高いことを明らかにした。活性型 IL-18 断端を認識するこの抗体が炎症性腸炎の革新的な治療選択肢となることを証明した 。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results)

  • [Journal Article] Monoclonal Antibodies Against Mature Interleukin-18 Ameliorate Colitis and Repair Goblet Cell Function2024

    • Author(s)
      Mu Jingxi、Maeda Keiko、Ohashi Ayako、Urano Takeshi、Nariai Yuko、Kamino Hiroki、Nakamura Masanao、Yamamura Takeshi、Sawada Tsunaki、Ishikawa Eri、Murate Kentaro、Yamamoto Kenta、Hirose Takashi、Furukawa Kazuhiro、Fujishiro Mitsuhiro、Kawashima Hiroki
    • Journal Title

      Digestive Diseases and Sciences

      Volume: - Issue: 7 Pages: 2573-2585

    • DOI

      10.1007/s10620-024-08453-2

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Monoclonal Antibody Against Mature Interleukin-18 Ameliorates Colitis in Mice and Improves Epithelial Barrier Function2023

    • Author(s)
      Shuji Ikegami,Keiko Maeda,Takeshi Urano,Jingxi Mu, Masanao Nakamura, Takeshi Yamamura, Tsunaki Sawada, Eri Ishikawa, Kenta Yamamoto, Hisanori Muto,Akina Oishi, Tadashi Iida, Yasuyuki Mizutani, Takuya Ishikawa,;Naomi Kakushima,Kazuhiro Furukawa,Eizaburo Ohno, Takashi Honda, Masatoshi Ishigami,Hiroki Kawashima
    • Journal Title

      Inflammatory Bowel Diseases

      Volume: 12 Issue: 8 Pages: 1353-1366

    • DOI

      10.1093/ibd/izad292

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generation of the novel anti-FXYD5 monoclonal antibody and its application to the diagnosis of pancreatic and lung cancer2023

    • Author(s)
      Hotta Takamasa、Nariai Yuko、Kajitani Naoyo、Kadota Kyuichi、Maruyama Riruke、Tajima Yoshitsugu、Isobe Takeshi、Kamino Hiroki、Urano Takeshi
    • Journal Title

      Biochimie

      Volume: - Pages: 160-169

    • DOI

      10.1016/j.biochi.2023.01.002

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Generation of antagonistic monoclonal antibodies against the neoepitope of active mouse interleukin (IL)-18 cleaved by inflammatory caspases2022

    • Author(s)
      Uchida Yuki、Nariai Yuko、Obayashi Eiji、Tajima Yoshitsugu、Koga Tomohiro、Kawakami Atsushi、Urano Takeshi、Kamino Hiroki
    • Journal Title

      Archives of Biochemistry and Biophysics

      Volume: 727 Pages: 109322-109322

    • DOI

      10.1016/j.abb.2022.109322

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Romidepsin and tamoxifen cooperatively induce senescence of pancreatic cancer cells through downregulation of FOXM1 expression and induction of reactive oxygen species/lipid peroxidation2022

    • Author(s)
      Okuni Noriko、Honma Yoshio、Urano Takeshi、Tamura Kenji
    • Journal Title

      Molecular Biology Reports

      Volume: - Issue: 5 Pages: 3519-3529

    • DOI

      10.1007/s11033-022-07192-9

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sequence-dependent nucleosome formation in trinucleotide repeats evaluated by in vivo chemical mapping2021

    • Author(s)
      Koji Katsumata, Yuichi Ichikawa, Tomohiro Fuse, Hitoshi Kurumizaka, Akio Yanagida , Takeshi Urano, Hiroaki Kato, Mitsuhiro Shimizu
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      Volume: 556 Pages: 179-184

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.03.155

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chemical map-based prediction of nucleosome positioning using the Bioconductor package nuCpos2021

    • Author(s)
      Kato Hiroaki、Shimizu Mitsuhiro、Urano Takeshi
    • Journal Title

      BMC Bioinformatics

      Volume: 22 Issue: 1 Pages: 322-322

    • DOI

      10.1186/s12859-021-04240-2

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ヒト活性型IL-18を高感度に検出する新規ELISAの開発とその応用2023

    • Author(s)
      加美野 宏樹、成相 裕子、前田 啓子、川嶋 啓揮、浦野 健
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 活性化型マウスIL-18のネオエピトープに対する機能阻害モノクローナル抗体の作製とその評価方法の開発2022

    • Author(s)
      成相 裕子, 内田 有紀, 尾林 栄治, 田島 義証, 古賀 智裕, 川上 純, 浦野 健, 加美野 宏樹
    • Organizer
      第95回 日本生化学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 元外科医の基礎研究者がモノクローナル抗体作製の趣味が高じて、ベンチャーを作ってしまいました2022

    • Author(s)
      浦野健
    • Organizer
      第95回 日本生化学会 シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ヒト膵がん細胞株MIA PaCa-2は栄養飢餓によりインターロイキン-18活性化を伴うパイロトーシスを誘導し、この現象は抗がん剤5-フルオロウラシルによって増強される2022

    • Author(s)
      加美野宏樹、田島義証、浦野健
    • Organizer
      第45回 日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] A chimeric chemical model revealed asymmetric DNA pattern in transcribed nucleosomes2022

    • Author(s)
      Kato H, Shimizu M and Urano T
    • Organizer
      The 30th Hot Spring Harbor International Symposium
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Biopharmaceuticals using monoclonal antibodies2022

    • Author(s)
      Urano T
    • Organizer
      2nd Nagoya University - Chittagong University Joint Biochemistry Symposium
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] フルオロウラシル処理は低栄養培養下での膵がん細胞におけるIL-18活性化を増強する2021

    • Author(s)
      加美野宏樹、内田有紀、田島義証、浦野健
    • Organizer
      第80回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 島根大学医学部 病態生化学ホームページ

    • URL

      https://www.med.shimane-u.ac.jp/biochem2/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 島根大学医学部病態生化学HP

    • URL

      https://www.med.shimane-u.ac.jp/biochem2/index.html

    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 間質性肺疾患の治療薬2024

    • Inventor(s)
      川上純、古賀智裕 、浦野健、成相裕子、他
    • Industrial Property Rights Holder
      川上純、古賀智裕 、浦野健、成相裕子、他
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2024
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      2023 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 活性型IL-18検出キット、及び検査方法2023

    • Inventor(s)
      浦野健、加美野宏樹、成相裕子、川上純、古賀智裕、他
    • Industrial Property Rights Holder
      浦野健、加美野宏樹、成相裕子、川上純、古賀智裕、他
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2023-195765
    • Filing Date
      2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ワクチン組成物2021

    • Inventor(s)
      勝又 徹、浦野 健、成相 裕子、加美野 宏樹、秋吉 一成、他
    • Industrial Property Rights Holder
      旭化成(株)、島根大学、京都大学、三重大学、長崎大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-559206
    • Filing Date
      2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 活性型インターロイキンー18タンパク質のネオエピトープを認識する抗体、及びその応用2021

    • Inventor(s)
      浦野 健、成相 裕子、加美野 宏樹、尾林 栄治
    • Industrial Property Rights Holder
      株式会社 mAbProtein
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2021
    • Acquisition Date
      2021
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      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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