2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K16561
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
渡邉 貴嘉 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 助教 (70554020)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | タンパク質 / 抗体薬物複合体 / 非天然アミノ酸 / ケージド化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、抗がん剤の薬剤活性を光分解性保護基で一時的に抑制したケージド抗がん剤を化学合成し、抗体医薬として使用されている抗体の特定部位にケージド抗がん剤を修飾することで、標的細胞に送達されるまでは複合体が安定かつ薬剤活性が抑えられ、標的細胞において光照射によって確実に薬剤を放出可能な「光活性型抗体薬物複合体（ケージド抗体薬物複合体）」の開発を目指している。
まず、抗がん剤の活性を一時的に抑制したケージド抗がん剤の合成を行った。光分解性保護基として6-Bromo-7-hydroxycoumarin-4-ylmethyl基（Bhc基）を用い、Bhc基の4位に抗がん剤としてチューブリン重合阻害剤Monomethyl auristatin F (MMAF)を修飾、7位に末端アルデヒド基を有するPEGリンカーを修飾したケージド抗がん剤の合成を進め、MMAFを修飾可能なBhc-ケージド基誘導体を合成した。
一方、ケージド抗がん剤を抗体の特定部位に高効率に修飾するための新たな手法の開発を行った。具体的には生細胞内における非天然アミノ酸のタンパク質への部位特異的導入技術を応用し、芳香族アミン含有非天然アミノ酸を部位特異的に導入したタンパク質を発現させ、弱酸性条件において機能性分子のアルデヒド誘導体との還元的アルキル化反応を行うことで、芳香族アミン特異的かつ高効率な機能性分子（PEGや蛍光基など）の修飾が可能であることを実証した。さらにこの技術開発過程において、タンパク質・ペプチドのN末端特異的修飾法を見いだした。
また、抗体医薬品の活性を評価できる細胞実験系を構築した。
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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
ケージド抗がん剤の合成に関してはMMAFの入手およびケージド抗がん剤の合成方法を変更したため時間を要したが、これらはおおむね解決されておりケージド抗がん剤合成の目処はついている。一方、ケージド抗がん剤を部位特異的に修飾する技術として、当初の芳香族アミン特異的修飾法以外にタンパク質N末端特異的修飾法を見いだし、簡便かつ高収率なケージド抗体薬物複合体の作製が可能となった。これらの修飾法は抗体以外のタンパク質にも適用できる技術であり、今後様々な研究テーマへの展開が期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
ケージド抗がん剤の化学合成を引き続き行い、合成したケージド抗がん剤の光化学特性評価を進める。そしてケージド抗がん剤を部位特異的に修飾した抗体を作製し、試験管内および細胞実験による評価を行う。さらに、ケージド抗がん剤とタンパク質の部位特異的修飾技術を組み合わせた本手法を様々な種類の抗体薬物複合体に適用することで、本手法の一般性を検証する。
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