2021 Fiscal Year Annual Research Report
培養細胞における「多様化誘導型」抗体ディスプレイシステムの開発
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19H02924
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
冨塚 一磨 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (40444640)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀田 秋津 京都大学, iPS細胞研究所, 講師 (50578002)
香月 康宏 鳥取大学, 医学部, 准教授 (90403401)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ゲノム編集 / ペプチド / ヒト抗体 / 相補性決定領域 / Wnt/βカテニンシグナル / R-spondin / VHH |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、表現型スクリーニングが困難という抗体・ペプチド創薬のボトルネックを解消するため、一千万～一億の多様な特異性をもつ抗体分子、およびペプチドを発現する培養細胞ライブラリ構築、およびそれを用いた表現型スクリーニングによる機能抗体・ペプチド取得からなるプラットフォーム技術の開発に取り組んだ。まずヒト抗体（重鎖＋κ軽鎖）cDNA、ラクダ一本鎖（VHH）抗体cDNA（共に膜結合型）発現ユニットをそれぞれ1コピー搭載するヒト人工染色体（HAC）ベクターを保持し、これら抗体分子を細胞膜上に高発現する293T細胞株を構築した。抗体発現293T細胞株において、ヒト重鎖およびVHHのCDR3領域を標的としたゲノム編集を行った結果、10%以上という高い効率でランダム30塩基（10アミノ酸）が挿入された。さらに細胞内標的への適用のため、HAC搭載GFPのC末端へのランダム30塩基（10アミノ酸）挿入についても、上記抗体CDR3と同レベルの10%程度の効率を達成した。以上の結果より、当初目標であった細胞1億個あたり少なくとも1千万以上のライブラリサイズの実現性が示唆された。加えて表現型スクリーニング実施のため、上記HAC上にさらにWnt/βカテニンシグナルのGFPレポーターユニットを搭載し、Wnt3a/R-spondin添加により、期待通りのGFP発現誘導を示す293T細胞を樹立した。本ライブラリを用いて現在までに、GFPのC末端に挿入されることで、Wnt/βカテニンシグナルを活性化する新規ペプチド（10アミノ酸）候補2種を得て、詳細な機能解析を行っている。この結果は、ゲノム編集により多様化誘導された分子を発現する培養細胞ライブラリを用いて表現型スクリーニングを行うことにより、様々なシグナル伝達系を制御する因子の同定が可能であることを示している。抗体・ペプチド創薬における表現型スクリーニングを可能とする本システムは、新規医薬候補品の創出に大きく寄与すると期待される。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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