Development of innovative prodrug design for cancer therapeutic bispecific antibodies

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02534
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: Asano Ryutaro 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80323103)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲田 全規 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80401454) ; 安永 正浩 国立研究開発法人国立がん研究センター, 先端医療開発センター, 分野長 (80450576)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 二重特異性抗体 / プロドラッグ / プロテアーゼ

Outline of Final Research Achievements

We developed novel bispecific antibody prodrug design that improves its function after delivery to cancer tissue. As a result of fusion of the amino acid polymer sequences to bispecific antibodies via the cancer-related protease recognition site, inhibition of both binding ability and cytotoxic activity was observed dependent on the length of the amino acid polymer. In contrast, both binding ability and cytotoxic activity were restored completely by the removal of the amino acid polymers using the cancer-related protease.

Free Research Field

応用生物工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

二重特異性抗体をはじめ次世代抗体は強い薬効が期待される一方で副作用も懸念されている。がん組織送達後に結合能が向上するような二重特異性抗体をデザインするために結合阻害配列の検討を行った結果、アミノ酸ポリマー配列を用いることが、汎用的、かつ重合度に応じて結合阻害度を制御できることが明らかになった。一方、このアミノ酸ポリマーを除去することで結合活性の完全な回復が確認されたため、今後次世代抗体の副作用の低減に向けた汎用的な技術となることが期待される。