Development of biomimetic nano-antibody that neutralizes target molecules in blood for cancer therapy
| Project/Area Number |
23K25211
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| Project/Area Number (Other) |
22H03957 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90120:Biomaterials-related
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
小出 裕之 静岡県立大学, 薬学部, 准教授 (60729177)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水野 初 名城大学, 薬学部, 教授 (30457288)
星野 友 九州大学, 工学研究院, 教授 (40554689)
奥 直人 帝京大学, 薬学部, 教授 (10167322)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | ペプチド / 毒素 / 抗体 / がん / アミノ酸 / 解毒剤 / ナノ粒子 / 吸着剤 / 分子認識 |
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| Outline of Research at the Start |
申請者らは、種々の非共有結合を生み出す機能性モノマーを用いて生体内で標的分子を吸着・中和するナノ粒子「プラスチック抗体」を開発してきた。しかし、炭素―炭素結合を主鎖とする合成高分子は生体内で分解されずに臓器に蓄積するため臨床応用には課題が残る。本研究ではアミノ酸を原材料に生体内で標的分子を大量に吸着・中和可能で生分解性に優れたバイオミメティックなナノ人工抗体開発に関する基盤技術を構築し、解毒・がん治療の実現を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、アミノ酸を原料に簡便な方法でナノ材料を合成することで、生体内で標的毒素を吸着・中和する生分解性のペプチド解毒剤の開発を目的としている。標的分子として蜜蜂由来の溶血毒素であるメリチンを用い、負電荷アミノ酸のL-Cysteic acid（CyA）と疎水性アミノ酸のL-tert-Leucine（Tle）を用いてペプチドを合成した。CyAもしくはTleに、縮合剤と触媒を加えて、3時間反応させることでCyAペプチド（C peptide）、Tleペプチド（T peptide）のブロックを合成した。その結果、C peptideは4 mer、T peptideは3 merの存在比が最も高かった。また、C peptideはpH 7.5、T peptideはpH 9.0の条件で反応させた場合に最も鎖長が均一かつ再現よく合成されていた。次に、合成したC peptideとT peptideを混合後、EDCとNHSを添加し、様々なpHで反応させることでCyA-Tleペプチド（C-T peptide）を合成した。その後、赤血球溶血試験を行うことでC-T peptideによるメリチン阻害効果を検討した。その結果、C-T peptideはC peptide、T peptide単体よりもメリチンの溶血毒性を強く阻害した。また、そのメリチン阻害効果はC-T peptide合成時のpHによって異なっていた。そこで、C peptideとT peptideの組成比を最適化することで、メリチンの溶血毒性をより強く阻害するペプチドの合成を試みた。その結果、C peptideとT peptideを6:4の組成比で混合したC-T peptideが、メリチンの溶血毒性を最も強く阻害した。
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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
本年度は、負電荷と疎水性の分子を最適比組み込んだペプチドがメリチンに強く結合し、その機能を中和できることを証明したため、概ね順調に進んでいると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、組成を最適化したペプチドをナノ粒子化する手法を開発することで、大量のメリチンを吸着可能な解毒剤を開発する。また、マウスに投与することで、血液中での標的分子吸着効果や、中和効果、さらに、生体内での分解性などを評価し、
合成する解毒剤の有効性と安全性を証明していく。
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Report
(2 results)
Research Products
(19 results)
