抗体を利用した分子イメージングによる腫瘍血管の発達評価法の構築

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20200017
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 向 洋平 Osaka University, 薬学研究科, 助教 (60444501)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 清野 智史 大阪大学, 工学研究科, 講師 (90432517) ; 畑澤 順 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (70198745) ; 岡田 欣晃 大阪大学, 薬学研究科, 助教 (50444500) ; 森田 将史 大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任助教(常勤) (30381594)
• Keywords: 医用・生体画像 / 医療薬剤学 / 腫瘍血管 / 抗体 / SPECT / MRI

Research Abstract

本申請課題では、薬学研究者による腫瘍血管特異的なモノクローナル抗体開発と、工学研究者によるイメージングのためのマテリアル開発、さらには、医学研究者の分子イメージング技術を融合することにより始めて可能となる、医・工・薬連携のimmuno-SPECT, immuno-MRIによる、腫瘍血管の発達イメージングを達成しようとするものである。
本年度、「イメージングプローブ設計グループ」では光Robo4,VEGFR2のに対する腫瘍血管マーカー抗体を毒素蛋白質との融合体として発現し、これらが、in vivoで顕著な抗腫瘍効果を発揮することを見出した。本結果は、これらの抗体が確かにin vivoにおいて腫瘍血管を認識し得る高品質なものであることを示しており、イメージング研究への展開が期待されるところである。また、MRI用のプローブとして、直径20nm程度の酸化鉄ナノ粒子MoldayIONをコアとした金磁性ナノ粒子に対し、効率的にモノクローナル抗体をラベル化・精製する技術の開発にも成功し、これらが確かに抗原発現細胞に結合することが確認された。
「腫瘍血管のバイオロジー解明グループ」では、近年VEGFRシグナルに抑制的に働き、腫瘍血管新生に重要な役割を担うRobo4のノックアウトマウスが、全身性炎症に抵抗性を持つことを発見した。また、Robo4のリガンド探索実験においては、3種のSLITファミリータンパク質がRobo4に結合することを明らかにし、SLITが腫瘍血管内皮細胞に親和性を持つ新しい分子である可能性を示すことができた。
以上の結果を元に、H22年度では、作成されたプローブを用いたイメージングを中心的に行い、SPECT、PET、MRIなどによる抗体の動態評価、腫瘍血管発達イメージングへの展開を予定している。

Research Products

• [Journal Article] Therapeutic effect of PEGylated TNFR1-selective antagonistic mutant TNF in experimental autoimmune encephalomyelitis mice. (2010)
  • Author(s): Nomura T, Abe Y, Kamada H, Shibata H, Kayamuro H, Inoue M, Kawara T, Arita S, Furuya T, Yamashita T, Nagano K, Yoshikawa T, Yoshioka Y, Mukai Y, Nakagawa S, Taniai M, Ohta T, Serada S, Naka T, Tsunoda SI, Tsutsumi Y.
  • Journal Title: J Control Release. (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Creation of a lysine-deficient LIGHT mutant with the capacity for site-specific PEGylation and low affinity for a decoy receptor. (2010)
  • Author(s): Morishige T, Yoshioka Y, Inakura H, Tanabe A, Yao X, Tsunoda SI, Tsutsumi Y, Mukai Y, Okada N, Nakagawa S
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Creation of a LIGHT mutant with the capacity to evade the decoy receptor for cancer therapy. (2010)
  • Author(s): Morishige T, Yoshioka Y, Inakura H, Tanabe A, Yao X, Tsunoda S, Tsutsumi Y, Mukai Y, Okada N, Nakagawa S.
  • Journal Title: Biomaterials. 31(12) Pages: 3357-3363
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Creation of lysine-deficient mutant lymphotoxin-alpha with recepor selectivity by using a phage display system. (2010)
  • Author(s): Yoshioka Y, Watanabe H, Morishige T, Yao X, Ikemizu S, Nagao C, Ahmad S, Mizuguchi K, Tsunoda SI, Tsutsumi Y, Mukai Y, Okada N, Nakagawa S.
  • Journal Title: Biomaterials. 31(7) Pages: 1935-1943
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 腫瘍MRイメージングにおける造影剤開発 (2010)
  • Author(s): 向洋平、中川晋作
  • Journal Title: JSMI Report 3(1) Pages: 14-17
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] in vitroとin vivoで異なるレポータージーンアッセイの結果 (2010)
  • Author(s): 岡田欣晃、土井健史
  • Journal Title: 生産と技術 62 Pages: 51-56
• [Journal Article] The treatment of established murine collagen-induced arthritis with a TNFR1-selective antagonistic mutant TNF. (2009)
  • Author(s): Shibata H, Yoshioka Y, Abe Y, Ohkawa A, Nomura T, Minowa K, Mukai Y, Nakagawa S, Taniai M, Ohta T, Kamada H, Tsunoda S, Tsutsumi Y.
  • Journal Title: Biomaterials. 30(34) Pages: 6638-6647
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] LIGHT protein suppresses tumor growth by augmentation of immune response. (2009)
  • Author(s): Morishige T, Yoshioka Y, Inakura H, Tanabe A, Watanabe H, Yao X, Tsunoda S, Tsutsumi Y, Mukai Y, Okada N, Nakagawa S.
  • Journal Title: Immunol Lett. 127(1) Pages: 33-38
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel protein engineering strategy for creating highly receptor-selective mutant TNFs. (2009)
  • Author(s): Nomura T, Abe Y, Kamada H, Inoue M, Kawara T, Arita S, Furuya T, Yoshioka Y, Shibata H, Kayamuro H, Yamashita T, Nagano K, Yoshikawa T, Mukai Y, Nakagawa S, Taniai M, Ohta T, Tsunoda SI, Tsutsumi Y.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. 388(4) Pages: 667-671
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fast binding kinetics and conserved 3D structure underlie the antagonistic activity of mutant TNF : useful information for designing artificial proteo-antagonists. (2009)
  • Author(s): Mukai Y, Nakamura T, Yoshioka Y, Shibata H, Abe Y, Nomura T, Taniai M, Ohta T, Nakagawa S, Tsunoda S, Kamada H, Yamagata Y, Tsutsumi Y.
  • Journal Title: J Biochem.(表紙掲載) 146(2) Pages: 167-172
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The augmentation of intracellular delivery of peptide therapeutics by artificial protein transduction domains. (2009)
  • Author(s): Yoshikawa T, Sugita T, Mukai Y, Yamanada N, Nagano K, Nabeshi H, Shibata H, Yoshioka Y, Nakagawa S, Kamada H, Tsunoda S, Tsutsumi Y.
  • Journal Title: Biomaterials. 30(19) Pages: 3318-3323
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rapid isolation of intrabody candidates by using an optimized non-immune phage antibody library. (2009)
  • Author(s): Nagano K, Imai S, Mukai Y, Nakagawa S, Abe Y, Kamada H, Tsunoda S, Tsutsumi Y
  • Journal Title: Pharmazie. 64(4) Pages: 238-241
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crystallization and preliminary X-ray analysis of the tumour necrosis factor α-tumour necrosis factor receptor tvpe 2 complex. (2009)
  • Author(s): Mukai Y.Nakamura T, Yoshioka Y, Tsunoda S, Kamada H, Nakagawa S, Yamagata Y, Tsutsumi Y.
  • Journal Title: Acta Cryst. F65(Pt3) Pages: 295-298
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 血管内皮細胞の遺伝子発現制御研究からみたin vivoプロモーター解析の重要性 (2009)
  • Author(s): 岡田欣晃、土井健史
  • Journal Title: 生化学 81 Pages: 117-121
• [Journal Article] Down's syndrome suppression of tumour growth and the role of the calcineurin inhibitor DSCR1 (2009)
  • Author(s): Baek KH, Zaslavsky A, Lynch RC, Britt C, Okada Y, Siarey RJ, Lensch MW, Park IH, Yoon SS, Minami T, Korenberg JR, Foikman J, Daley GQ, Aird WC, Galdzicki Z, Ryeom S.
  • Journal Title: Nature 459 Pages: 1126-1130
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A+220 GATA motif mediates basal but not endotoxin-repressible expression of the von Willebrand factor promoter in Hprt-targeted transgenic mice (2009)
  • Author(s): Liu J, Kanki Y, Okada Y. Jin E, Yano K, Shih SC, Minami T, Aird WC.
  • Journal Title: Journal of thrombosis and haemostasis 284 Pages: 22195-22205
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differential. roles for ETS, CREB and EGR binding sites in mediating VEGF receptor 1 expression in vivo (2009)
  • Author(s): Jin E, Liu J, Suehiro J, Yuan L, Okada Y, Nikolova-Krstevski V, Yano K, Janes L, Beeler D, Spokes KC, Li D, Regan E, Shih SC, Oettgen P, Minami T, Aird WC.
  • Journal Title: Blood 114 Pages: 5557-5566
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 抗体-薬物複合体;Antibody-drug conjugateの開発に適う細胞内侵入抗体の効率的探索法 (2010)
  • Author(s): 吉川舞、向洋平、中川晋作
  • Organizer: 日本薬学会第130年会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2010-03-30
• [Presentation] 血管内皮細胞特異的に発現するレセプターROBO4とSLITの相互作用解析 (2010)
  • Author(s): 蒋志侠、鈴木綾乃、舟橋伸昭、加納義浩、成瀬啓樹、岡田欣晃、土井健史
  • Organizer: 日本薬学会第130年会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2010-03-30
• [Presentation] ROBO4の血管内皮細胞特異的発現制御とDNAメチル化の関連性の解析 (2010)
  • Author(s): 加納義浩、舟橋伸昭、成瀬啓樹、蒋志侠、鈴木綾乃、岡田欣晃、土井健史
  • Organizer: 日本薬学会第130年会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2010-03-30
• [Presentation] Antibody Drug Conjugate製剤の開発を目指した細胞内侵入抗体の効率的探索法 (2010)
  • Author(s): 向洋平
  • Organizer: 技術情報協会セミナー「次世代抗体医薬品開発に向けた最新研究動向」
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-01-25
• [Presentation] Direct cell entry of gold/iron-oxide magnetic nanoparticles in adenovirus mediated gene delivery (2009)
  • Author(s): Mukai Y, Kojima H, Yoshikawa T, Kamei K, Yoshikawa M, Yamamoto TA, Yoshioka Y, Okada N, Seino S, Nakagawa S
  • Organizer: ECCO 15 and 34th ESMO Multidisciplinary Congress
  • Place of Presentation: Berlin, Germany
  • Year and Date: 20090921-20090924
• [Presentation] Ligand independent assembly of purified soluble Magic Roundabout (Robo4), a tumor-specific endothelial marker (2009)
  • Author(s): Yoshikawa M, Mukai Y, Okada Y, Yoshioka Y, Tsunoda S, Tsutsumi Y, Okada N, Aird WC, Doi T, Nakagawa S
  • Organizer: ECCO 15 and 34th ESMO Multidisciplinary Congress
  • Place of Presentation: Berlin, Germany
  • Year and Date: 20090921-20090924
• [Presentation] Design of tumor targeting magnetic resonance imaging (MRI) agent based on gold/iron-oxide composite nanoparticle. (2009)
  • Author(s): Kojima H, Mukai Y, Kamei K, Seino S, Morita M, Inubushi T, Yoshioka Y, Okada N, Nakagawa S.
  • Organizer: ECCO 15 and 34th ESMO Multidisciplinary Congress
  • Place of Presentation: Berlin, Germany
  • Year and Date: 20090921-20090924
• [Presentation] 生体内応用を目指したPEG化金/酸化鉄磁性複合ナノ粒子の合成 (2009)
  • Author(s): 清野智史、山中誠之、中川貴、小島拓記、向洋平、中川晋作、山本孝夫
  • Organizer: 第33回 日本磁気学会学術講演会
  • Place of Presentation: 長崎大学
  • Year and Date: 20090912-20090915
• [Presentation] Receptor interaction of Tumor Necrosis Factor (TNF) based on 3D structural analysis of a fully active TNFR1-selective TNF mutant (2009)
  • Author(s): Mukai Y, Nakamura T, Yoshioka Y, Abe Y, Nakamura T, Taniai M, Ohta T, Ikemizu S, Nakagawa S, Tsunoda S, Kamada H, Yamagata Y, Tsutsumi Y
  • Organizer: 12th International TNF Conference
  • Place of Presentation: Madrid, Spain
  • Year and Date: 20090426-20090429
• [Presentation] The development of fully active receptor selective Tumor Necrosis Factor (TNF) mutants (2009)
  • Author(s): Yoshikawa M, Mukai Y, Shibata H, Yoshioka Y, Abe Y, Nomura T, Taniai M, Ohta T, Tsunoda S, Kamada H, Nakagawa S, Tsutsumi Y
  • Organizer: 12th International TNF Conference
  • Place of Presentation: Madrid, Spain
  • Year and Date: 20090426-20090429
• [Presentation] Antibody-drug conjugateの開発に適う細胞内侵入抗体の効率的探索法 (2009)
  • Author(s): 吉川舞、向洋平、吉岡靖雄、岡田直貴、堤康央、角田慎一、中川晋作
  • Organizer: 第8回ファーマ・バイオフォーラム
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2009-11-14
• [Presentation] Robo4遺伝子の血管内皮細胞特異的な発現とDNAメチル化との関連 (2009)
  • Author(s): 舟橋伸昭、成瀬啓樹、加納義浩、Ziang Zhixia、鈴木綾乃、岡田欣晃、土井健史
  • Organizer: 第8回次世代を担う若手ファーマバイオフォーラム2009
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2009-11-14
• [Presentation] 血管内皮細胞に特異的に発現するRobo4遺伝子の新規転写調節配列の同定と解析 (2009)
  • Author(s): 成瀬啓樹、蒋志侠、舟橋伸昭、加納義浩、鈴木綾乃、Aird WC、岡田欣晃、土井健史
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] High-throughput screening method of "Cell-internalizing monoclonal antibodies", potent anti-tumor drug delivery carriers (2009)
  • Author(s): 吉川舞、向洋平、吉岡靖雄、岡田直貴、堤康央、角田慎一、中川晋作
  • Organizer: 第68回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2009-10-02
• [Presentation] 金磁性複合ナノ粒子のバイオ・DDS分野への展開 (2009)
  • Author(s): 向洋平
  • Organizer: 第3回「ナノメディスン・アプリケーション研究会」
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-09-16
• [Presentation] 金磁性複合ナノ粒子のバイオ分野への応用 (2009)
  • Author(s): 向洋平
  • Organizer: 第31回 ナノバイオ磁気工学専門研究会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-07-23
• [Presentation] Robo4プロモーターに存在するGABP結合配列のin vivoにおける重要性 (2009)
  • Author(s): 岡田欣晃、金恩京、北山美絵、舟橋伸昭、矢野喜一郎、Aird WC、土井健史
  • Organizer: 第10回Pharmaco-Hematologyシンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-06-20
• [Presentation] immuno-conjugate製剤の開発に適う細胞内侵入抗体の効率的創製法の確立 (2009)
  • Author(s): 吉川舞、向洋平、久保貴、吉岡靖雄、岡田直貴、堤康央、角田慎一、中川晋作
  • Organizer: 日本薬剤学会第24年会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2009-05-22
• [Presentation] 微細超常磁性酸化鉄粒子(USPIO)をコアとしたPEG化金磁性ナノ粒子の創製とそのMRI腫瘍造影剤としての有用性評価 (2009)
  • Author(s): 小島拓記、向洋平、森田将史、犬伏俊郎、山本孝夫、吉岡靖雄、岡田直貴、清野智史、中川晋作
  • Organizer: 日本薬剤学会第24年会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2009-05-22
• [Presentation] TNFR1選択的阻害剤の開発を目指したTNFR1選択的変異体の創製とそのレセプター結合における構造-活性相関研究 (2009)
  • Author(s): 向洋平、柴田寛子、中村照也、吉岡靖雄、阿部康弘、野村鉄也、谷合まどか、太田恒考、池水信二、鎌田春彦、角田慎一、中川晋作、山縣ゆり子、堤康央
  • Organizer: 第9回蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2009-05-21
• [Remarks] 大阪大学研究者総覧 向洋平
  • URL: http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/kg-portal/aspI/RX0011D.asp?UNO=15207&page=1