ペプチド-薬物複合体：分子標的ペプチドを用いた効率的ドラッグデリバリーシステム

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K14339
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 道上 雅孝 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60802428)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ドラッグデリバリーシステム

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、抗体分子が抱える課題を克服するために、低分子量と高機能を両立した抗体様分子を開発することである。申請者は抗体様分子として、安定なヘリックス-ループ-ヘリックス構造を持つ分子標的ペプチドの開発を行っている。本ペプチドは低分子量であるにも関わらず、抗体と同等の結合活性を示し、血清中でも高い安定性を示す。本研究では、さらにそれを高機能化し、分子標的ペプチドに抗がん剤を修飾した「ペプチド-薬物複合体」を開発する。これは、抗体医薬品の問題点を一挙に解決し、これに代わる革新的医薬品の開発に繋がる喫緊の課題であり、ペプチド-薬物複合体が、がん細胞の増殖を抑制できるか明らかにし、新しい作用機序の分子ツールとなるか検証する。
令和元年度の1年間においては、蛍光標識したヘリックス-ループ-ヘリックス構造ペプチドが、がん細胞に取り込まれるか、共焦点レーザー顕微鏡やフローサイトメーターを用いて調べた。蛍光標識した分子標的ペプチドは、Fmoc固相合成法により合成し、その後、N末端のシステイン残基に蛍光分子(Cy5)をマレイミドを介して導入した。本ペプチドをVEGF存在下で各がん細胞へ添加すると、複数の細胞株において、ペプチドの内在化が確認できた。内在下が確認できた細胞株は、HCT116細胞 (大腸がん)、Hs578T (乳がん)、PC3 (前立腺がん)など、様々ながん細胞に対して分子標的HLHペプチドが取り込まれることが判明した。今後は、ペプチド-薬物複合体を合成し、本化合物の抗腫瘍活性を明らかにしていく。

Current Status of Research Progress

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

Reason

研究計画書の通り、概ね順調に進展している。当初は、がん細胞内へ移行するペプチドを数種類評価する予定であったが、本研究では、1種類にとどまった。しかし、数種類の評価が必要な理由は、評価するペプチドが1種類だけの場合、もし、細胞取り込み活性がなかった場合、研究の継続が困難であると考えたからである。ところが、本研究で得た分子標的ペプチドは、細胞内取り込み活性を有し、予想していた以上の機能を発揮することがわかった。そのため、進捗状況を「おおむね順調に進展している」とした。

Strategy for Future Research Activity

これまでに、VEGFを介してがん細胞内へ移行する分子標的ペプチドの開発に成功した。今後は、ペプチド-薬物複合体を合成し、本化合物の抗腫瘍活性を明らかにしていく。

Causes of Carryover

当該年度の研究計画において、複数の分子標的ペプチドについて、その細胞内取り込み活性を評価する予定であった。ところが、評価したのは1種類のみであったことから、使用する予算が減り、次年度使用額が生じた。本研究で開発した細胞取り込み活性を有するペプチドは、当初予想していた以上に多様ながん細胞へ取り込まれることが判明した。そこで、今後は、評価するがん細胞株の種類を増やし、分子標的ペプチドの抗がん活性を明らかにしていく。生じた次年度使用額は、これら細胞株の購入分に当てる。