2015 Fiscal Year Research-status Report
抗体医薬品の血中半減期延長技術確立を目指したFcRn親和性の基盤研究
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15K08087
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| Research Institution | National Institute of Health Sciences |
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Principal Investigator |
鈴木 琢雄 国立医薬品食品衛生研究所, 生物薬品部, 主任研究官 (10415466)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋井 則貴 国立医薬品食品衛生研究所, 生物薬品部, 室長 (20425672)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | FcRn / 抗体医薬品 / 表面プラズモン共鳴 / Fcγ受容体 / 半減期延長 / アミノ酸改変 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
抗体医薬品は、そのFc部分が血管内皮細胞等に存在する新生児型Fc受容体（FcRn）と結合し、分解から保護されることで、比較的長い血中半減期を持つことが知られている。そのため、投与量や投与頻度の低減を目的とし、FcRnとの親和性を上昇させたFc改変抗体が開発されているが、FcRn親和性の上昇が生体内での血中半減期の延長につながらない例が多い。申請者はこれまでに、FcRnと抗体医薬品の親和性、FcRn親和性の違いが生体内分布に及ぼす影響等に関する研究を進めている。本研究では、これまでの研究で開発した技術等を用い、特にFcRnとアミノ酸改変抗体の結合性に着目した研究を実施する。本研究成果は、FcRnのリサイクリング機構解明や、半減期延長に有効な抗体医薬品の分子設計につながる。
平成27年度は、抗TNFα抗体のAdalimumabの配列を基にベクターを構築し、FcRn親和性改変抗体（6種）を発現した。生体内での血中半減期と相関の高い、改変抗体とFcRnの親和性算出方法確立に向け、リガンド固定化量、測定方法、解析方法等を変え、発現させた改変抗体とFcRnの親和性を表面プラズモン共鳴法により解析した。また、Fab部分が改変抗体とFcRnの親和性に及ぼす影響を解明するために、以前、Fab部分がFcRnとの親和性を低下させていることを明らかにした抗IgE抗体のomalizumabについても改変抗体の発現準備を進めており、抗体が準備出来次第FcRnとの親和性解析を開始する予定である。さらに、FcRn親和性とその他のFc部分の機能を同時に改変するための知見の蓄積として、FcRn親和性の改変がFcγ受容体との親和性に及ぼす影響について解析を行った。
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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
本研究では、FcRn親和性改変による抗体の血中半減期延長技術を確立する上で重要と考えられる事項の中で、①生体内での血中半減期と相関の高い、改変抗体とFcRnの親和性の算出方法の確立、②Fab部分が改変抗体とFcRnの親和性に及ぼす影響の解明、③FcRnへのアルブミンの結合が、改変抗体とFcRnの親和性、および改変抗体のリサイクリングに及ぼす影響の解明、④FcRn親和性とその他のFc部分の機能を同時に改変するための知見の蓄積、について検討する。本年度は、抗TNFα抗体のAdalimumabの配列を基に各種アミノ酸変異を導入した改変抗体を作製し、①、④について研究を進展させた。また、②で使用するFab部分の配列が異なるアミノ酸改変抗体の作製を進めると共に、③のアルブミンの結合が改変抗体とFcRnの親和性に及ぼす影響についても予備検討を行っており、順調に研究が進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は、改変状態とFcRnの親和性の算出方法として、表面プラズモン共鳴法を用いてさらに異なる方法（Biotin capture法）で解析を行うと共に、ELISAやフローサイトメトリー等を用いた解析を行い、それぞれの方法で得られる結果と血中半減期との相関性について検討する。また、Fab部分がOmalizumabの配列からなる改変抗体を作製し、同様の検討を行う。さらに、アルブミン結合が改変抗体とFcRnの親和性に及ぼす影響や、FcRn親和性改変のためのアミノ酸変異導入がFcγ受容体との親和性に及ぼす影響について解析した上で、水素重水素交換質量分析（HDX/MS）を用いた構造的変化の解析を開始する。
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| Causes of Carryover |
本年度は、adalimumabの配列を基に作製したFcRn親和性改変抗体について、主に表面プラズモン共鳴法を用いた各種解析を行ったため、使用額が低く抑えられた。来年度は、改変抗体の種類が増えること、フローサイトメーターによる解析やタンパク質量が多量に必要なELISAによる解析等も実施するため、本年度と比較し多くの補助金が必要となる。本年度からの繰越金を合わせこれらの研究に使用する。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度の研究費は主に、①Fab部分が異なるアミノ酸改変抗体の作製、②表面プラズモン共鳴法、フローサイトメーター、ELISAによるFc受容体親和性測定用の消耗品（細胞培養用消耗品も含む）、③高次構造解析のためのHDX/MS関連消耗品、の購入に使用する予定である。
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