核酸ナノ構造体を基盤とした機能性抗体創出システムの開発とがん診断・治療への応用

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K15294
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 毛利 浩太 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (30723697)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 核酸ナノ構造体 / DNAアッセンブリ / 抗体 / がん診断 / がん免疫療法

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、細胞指向性を有する核酸ナノ構造体の創出を目指す。本年度は、ボンベシンアナログ（gastrinreleasing peptide receptor（GRPR）親和性ペプチド；BBN）を結合させたBBN修飾tripodnaを作製し、その細胞指向性や生体内動態を評価するためにradio isotope（RI）標識方法について検証した。RI標識を施すために、チオール基とマレイミド基の反応を介してNODAGAキレータを修飾したモルフォリノODNを作製した。BBNを修飾したODN及びNODAGAキレータを修飾ODNを用いてtripodnaを作製し、さらに64Cu標識を施すことで64Cu標識BBN修飾tripodnaを作製することに成功した。別途、非修飾モルフォリノODNや蛍光修飾を施したモルフォリノODNなどを用いてtripodnaを作製することで、BBN修飾数の異なる64Cu標識tripodnaや64Cu標識・蛍光標識・BBN修飾されたtripodnaを作製することにも成功し、核酸ナノ構造体をプラットフォームとすることで様々なプローブを簡便に設計・作製できることを明らかにした。今後は、作製したモルフォリノtripodnaを基盤としたプローブを用いて生体イメージングを試みる予定である。上記に加えて、DNAアプタマーのひとつであるguanine-rich ODN（GRO）を末端に修飾したDNAナノ構造体の作製も試みた。その結果、GROを修飾したtripodna及びhexapodna（hexapod-like structured nucleic acids）の作製に成功し、GRO修飾数を変化させることでhexapodna構造の形成効率が低下することを見出した。さらに、tripodna及びhexapodnaにGRO修飾を施すことで、血清中での安定性が向上することも明らかにした。

Current Status of Research Progress

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

Reason

2年目に計画していた、DNAナノ構造体のradio isotope標識方法に関する検討がおおよそ完了したため。

Strategy for Future Research Activity

2020年度は、当初予定していたDNA構造体を基盤とした抗体アナログのがん診断やがん免疫療法への応用性を検証する。

Causes of Carryover

研究の進捗の都合により、核酸構造体を基盤とした抗体アナログの最適化について、次年度も引き続き遂行することとしたため。