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Analysis of Glycan Structures of Immune Checkpoint Molecules and Challenges for Personalized Therapy

Research Project

Project/Area Number 21K19542
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 55:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

WADA SATOSHI  昭和大学, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (30420102)

Project Period (FY) 2021-07-09 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords免疫チェックポイント / PD-L1 / 糖鎖構造 / レクチン / 個別化治療 / 翻訳後修飾 / がん免疫療法
Outline of Research at the Start

PD-L1分子における糖鎖修飾の重要性が報告されているが、がんの種類によるPD-L1上の糖鎖の違いや特定糖鎖については報告はない。糖鎖は遺伝子による直接制御を受けない「翻訳後修飾」であるため、PCR法による増幅やリコンビナント作成が難しく研究開発が遅れている。本研究では、レクチンアレイ法を用いて腫瘍組織におけるPD-L1上の糖鎖修飾について網羅的解析を行い、主要な糖鎖修飾の相違を明らかにすることを最終目的とする。本研究成果より、PD-L1上の糖鎖修飾が明らかとなれば、意図的に糖鎖修飾を標的とした治療薬開発が期待される。将来的には個々のPD-L1上の糖鎖を標的とした個別化医療への挑戦を試みる。

Outline of Final Research Achievements

In this study, tumor tissues of each cancer type are used to isolate tumor cells using the laser microdissection (LMD) method, and glycosylation on PD-L1 expressed on tumor cells is analyzed by the high-density lectin array method. First, patient tumor tissues (lung, stomach, colon, and pancreatic cancer) were prepared, and tumor cells of each cancer type were isolated by the LMD method. Next, the isolated tumor cells were immunoprecipitated with anti-PD-L1 antibody to isolate PD-L1 molecules. The isolated PD-L1 molecules were analyzed by high-density lectin array method, and it was found that the lectin structures that recognize carbohydrate chains differ depending on the cancer type. The same results were obtained by high-density lectin array analysis using tumor cell lines.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

糖鎖修飾は種々の生命現象において重要な役割を果たしている。しかしその重要性にも関わらず、遺伝子による直接制御を受けない「翻訳後修飾」であるため研究開発が遅れている。我々は、網羅的かつ定量的な糖鎖解析技術である「高密度レクチンアレイ法」を開発し、生体試料を簡単迅速に解析することを可能とした。本研究成果より、PD-L1上の糖鎖修飾が明らかとなれば、意図的に糖鎖修飾を認識する抗体、更には特定の糖鎖を持つ糖蛋白を標的とした低分子化合物・ペプチド治療薬開発への発展が期待される。将来的には、個々のPD-L1上の糖鎖を標的とした個別化医療へとつながり、学術的・社旗的に大変意義の高い研究と考えられる。

Report

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

URL: 

Published: 2021-07-13   Modified: 2025-01-30  

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