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Construction of a drug discovery platform utilizing antigen receptors that regulate the quality of cancer immunity

Research Project

Project/Area Number 22K06603
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
Research InstitutionHoshi University

Principal Investigator

築地 信  星薬科大学, 薬学部, 准教授 (90302611)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsがん病態 / がん免疫 / 抗体 / T細胞受容体 / 可変部 / レパトア / バイオマーカー / 免疫記憶 / 抗原受容体 / scFv-Fc / scTCR-Fc / scFv / TCR-Fc
Outline of Research at the Start

これまでに確立した、B細胞とT細胞の抗原受容体の多様性(レパトア)を評価することのできる「抗原受容体レパトローム解析法」(図1、図4) により得られた、担がんマウスの病態の変化と相関する可変部領域を創薬に応用するプラットフォームを構築する。(1) 可変部領域の遺伝子をクローニングする。(2) 組換えタンパク質としてscFv、scFv-Fc、TCR-Fcを作製する。(3) がん細胞を認識する分子を同定し薬物複合体を作製する。(4) 担がんマウスにおいて治療効果を検証する。抗体医薬品、がんワクチン、免疫細胞療法などへの応用により、効果的な治療につながり、プレシジョン医療へ貢献することを志向する。

Outline of Annual Research Achievements

多様ながん病態に対する免疫応答のQualityを正しく把握し、それに基づく診断法の確立と個別治療戦略を支える研究は重要である。近年、がん免疫療法として、免疫チェックポイント阻害薬や養子免疫療法が開発されているが、がん患者の免疫状態の診断と治療戦略のための情報が不足している。免疫応答において「抗原受容体の多様性」が応答状態や病態の程度に相関して、経時的に変動することが分かってきた。さらに、がん関連抗原の認識に貢献できるのがB細胞抗原受容体(BCR)及びT細胞抗原受容体(TCR)の可変部であるので、それらを低分子化して薬物複合体とした組換えタンパク質が新規モダリティの候補となる。
そこで、私たちがこれまで確立したB細胞とT細胞の抗原受容体の多様性(レパトア)を評価できる「抗原受容体レパトローム解析法」により得られた、担がんマウスの病態の変化と相関する可変部領域を創薬に応用するプラットフォームを構築することを目的とした。
担がんマウスとして、C57BL/6マウス由来のリンパ腫細胞株EL4細胞と、その細胞にがん抗原のモデル分子として、トリのオブアルブミン(OVA)のmRNAを導入したE.G7-OVA細胞を接種する方法を利用した。これまでに、接種後の末梢血中のB細胞とT細胞の経時変化を解析し、可変部領域の遺伝子のレパトア解析をおこなってきた。腫瘍サイズの増加と伴って変化したBCRのクローニングを進めている。さらにOVA由来ペプチドが抗原提示された構造を認識するTCRのクローニングし、それらを組換えタンパク質としてscTCR-Fcを作製した。これまでに、E.G7-OVA細胞特異的に結合することが確認できているので、それを基盤に担がんマウスにおける治療効果を検証する。抗体医薬品、がんワクチン、免疫細胞療法などへの応用により、効果的な治療につながり、プレシジョン医療へ貢献することを志向する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

OVAペプチド257-264であるSIINFEKLがMHC class I (H-2Kb)に提示された構造を認識するOT-I由来のTCRの可変部遺伝子について、TCRalpha/beta鎖をリンカーで結合しヒトIgG1 Fc部を融合した組換えタンパク質scTCR-Fcとして発現させるベクターを作製した。リンカー部の配列について、-SGGGG-の繰り返しが3回のものと4回のものを作製した。293A細胞へ遺伝子導入し培養上清に産生させProtein Aビーズにて精製した。それらについて、C57BL/6マウス由来のリンパ腫細胞株EL4細胞(H-2Kb)とその細胞にOVA mRNAが導入されているE.G7-OVA細胞に対する結合性の違いをFACSにて調べたところ、E.G7-OVA細胞に特異的に結合することが明らかになった。
一方、OT-II由来のscTCR-Fcも作製できたが、OVAペプチド323-339であるISQAVHAAHAEINEAGRがMHC class II (I-Ab)に提示された構造を認識するはずなので、それらの結合性を確認するための実験系を立ち上げた。脾臓細胞を調整し、OVAタンパク質を加えた培地で4日間培養することで、抗原提示をしている細胞を同定できた。今後はこれを利用する。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、scTCR-Fcの作製を進める。各種scTCR-Fcの結合特異性と親和性の詳細をELISAにて明にする。特にリンカー部の繰り返しについて、親和性の高いものをスクリーニングする。結合能を高めるために多量体化を行なった方が良い可能性があるので、ビオチン化二次抗体とストレプトアビジン蛍光ビーズを用いてみる。加えて、抗がん剤との複合体を作製する。OT-II scTCR-Fcについては、脾臓細胞由来の抗原提示細胞に結合することを明らかにする。OVAタンパク質やOVAペプチドを加えることによる結合性の上昇効率を確かめる。脾臓細胞由来のCD4陽性T細胞やCD8陽性T細胞について、TCR可変部のレパトア解析を行い、誘導されたT細胞の特徴を解析する。最終的には担がんマウスへの投与を行い、治療効果を解析する。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Characterization of novel antibodies that recognize sialylated keratan sulfate and lacto-N-fucopentaose I on human induced pluripotent cells: comparison with existing antibodies2023

    • Author(s)
      Hiromi Nakao, Tomoko Yamaguchi, Kenji Kawabata, Katsuaki Higashi, Motohiro Nonaka, Makoto Tsuiji, Yuko Nagai, Hidenao Toyoda, Yoshiki Yamaguchi, Nobuko Kawasaki, Toshisuke Kawasaki
    • Journal Title

      Glycobiology

      Volume: 33(2) Issue: 2 Pages: 150-164

    • DOI

      10.1093/glycob/cwac074

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] O-Glycan-Dependent Interaction between MUC1 Glycopeptide and MY.1E12 Antibody by NMR, Molecular Dynamics and Docking Simulations2022

    • Author(s)
      Kokubu Ryoka、Ohno Shiho、Kuratani Hirohide、Takahashi Yuka、Manabe Noriyoshi、Shimizu Hiroki、Chiba Yasunori、Denda-Nagai Kaori、Tsuiji Makoto、Irimura Tatsuro、Yamaguchi Yoshiki
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Issue: 14 Pages: 7855-7855

    • DOI

      10.3390/ijms23147855

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      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] rs2013278 in the multiple immunological-trait susceptibility locus CD28 regulates the production of non-functional splicing isoforms.2022

    • Author(s)
      Yuki Hitomi, Yoshihiro Aiba, Kazuko Ueno, Nao Nishida, Yosuke Kawai, Minae Kawashima, Makoto Tsuiji, Chisato Iwabuchi, Sanami Takada, Noriko Miyake, Masao Nagasaki, Katsushi Tokunaga, Minoru Nakamura
    • Journal Title

      Human genomics

      Volume: 16(1) Issue: 1 Pages: 46-46

    • DOI

      10.1186/s40246-022-00419-7

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      山口 アリサ,馬場遼也,荒川颯二郎,中村桃子,高橋勝彦,築地信,中島元夫,入村達郎,東伸昭
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  • [Presentation] SARS-CoV-2に対する抗体の可変部遺伝子レパトア解析2023

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      築地信,森咲也香,大草日向子,藤原伸一
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  • [Presentation] 抗ヒトTROP2抗体の作製と乳がん細胞株MDA-MB-231に対する細胞傷害活性の解析2023

    • Author(s)
      川端里奈,小林莉子,築地信,加藤良規,奥輝明
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      日本薬学会
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    • Author(s)
      築地信,大草日向子,瓜生瑞貴
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      Pharmaco-Hematologyシンポジウム
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      築地信,吉田昌宏,稲垣優希,石村彰識,河村桂輔,獅子原弘樹,伝田香里,入村達郎,中尾広美,川嵜敏祐
    • Organizer
      糖鎖免疫研究会
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      大草日向子,瓜生瑞貴,藤原伸一,佐藤佳代子,浅沼秀樹,築地信
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      吉田昌宏,稲垣優希,人見祐基,奥輝明,伝田香里,入村達郎,築地信
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      大野詩歩,大内陽翔,齋藤祐希,真鍋法義,湯浅徳行,松崎祐二,築地信,川嵜敏祐,山口芳樹
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  • [Presentation] MUC1糖ペプチドと抗MUC1抗体MY.1E12の相互作用解析2022

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      國府涼香,倉谷太豪,高橋優花,大野詩歩,真鍋法義,清水弘樹,千葉靖典,伝田香里,築地信,入村達郎,山口芳樹
    • Organizer
      日本薬学会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 免疫細胞特異的アクチン結合タンパク質Coronin-1の発現制御機構の解析2022

    • Author(s)
      安藤祐介,金子豊,長谷川晋也,築地信,渡辺知恵,奥輝明
    • Organizer
      日本薬学会
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      2022 Research-status Report
  • [Book] 免疫学の基礎 第5版2022

    • Author(s)
      入村達郎(監修),辻勉(編著),築地信,永井重徳,永田喜三郎,東伸昭,渡辺恵史
    • Total Pages
      198
    • Publisher
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807920334
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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