2019 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of target molecules aiming at development of new antibody medicine for colon cancer using structure biology
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18K19424
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| Research Institution | Kansai Medical University |
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Principal Investigator |
小林 拓也 関西医科大学, 医学部, 教授 (20311730)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 大腸がん / 転移 / 膜タンパク質 / 機能性抗体 / オルガノイド / 抗体医薬 / 創薬 / 構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「大腸がん」をモデルとした抗体医薬開発のため、革新的な戦略システムを構築する。マウス腸管オルガノイドは、ヒト大腸がんで高頻度に変異が認められる4種類のドライバー遺伝子（Apc, Kras, Tgfbr2, Trp53）を組み合わせて変異を導入することで発生する腸管腫瘍である。樹立したオルガノイドを同系マウスやNOGマウス（完全免疫不全マウス）の腸管あるいは脾臓に移植することで、ヒト大腸がんの原発巣および肝転移に極めて近い病態を再現することができる。このマウス由来オルガノイドシステムを用いて、構造解析にも使用できる立体構造認識抗体を取得する。創薬のターゲットの7割が膜タンパク質であるということに注目し、腫瘍組織（原発巣、転移巣）を摘出して、膜画分を調整した後、界面活性剤で可溶化する。摘出した腫瘍組織は、研究協力者の大島正伸（金沢大）が提供する。超遠心機で不溶性画分を除いた後、ホスファチジルコリンとSalmonella 菌由来のlipid Aと共に再構成したプロテオリポソームを抗原としてマウス腹腔内に複数回投与する。リポソーム抗原を用いた場合、lipid Aが強い免疫刺激を与えて抗原性を増強するとともに、特にB細胞抗原受容体に対して未変性の膜タンパク質表面の立体構造を有効に提示できるため、所望の抗体が産生されやすい。自己免疫疾患マウスに免疫し、免疫寛容を回避する。スクリーニング工程では、可溶化した腫瘍組織をビオチン化脂質含有リポソーム中に再構成した上で、安定かつ強固にストレプトアビジン－マイクロプレートのウェルに固定化した抗原を用いてリポソームELISAを行う。リポソームELISA法では陽性、ウェスタンあるいはドットブロット法では陰性となるクローンを選抜することにより、膜タンパク質の部分ペプチド配列ではなく、立体構造を認識する抗体を20種類以上選抜する。
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