2022 Fiscal Year Annual Research Report
高機能抗体薬物複合体創成を目指した多量体型抗体フラグメントの分子基盤
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20K05721
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| Research Institution | Tokyo University of Science, Yamaguchi |
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Principal Investigator |
田所 高志 山陽小野田市立山口東京理科大学, 薬学部, 講師 (10762396)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 抗体 / 蛋白質工学 / 抗がん剤 / 相互作用解析 / 合理的分子設計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請では、従来の抗体医薬品よりも標的選択性と親和性に優れた高機能な抗体フラグメントを創成することを目指している。R4年度には、前年度に作製した抗原結合能を低下させる変異を導入したトラスツズマブscFvの多量体を用いて、表面プラズモン共鳴法による相互作用解析を実施し、scFv一価あたり最大で二桁程度の抗原結合能が低下した変異体を多量体化すると、解離定数が二桁程度改善していることを見出した。この結果は結合価数の増加によるアビディティ効果であることも確認できている。トラスツズマブscFv三量体について、大腸菌発現系ととも哺乳細胞発現系による調製を試み、収量の改善が認められたことから他の抗体についても適用可能であることが見込まれる。また、分子の最適化を目的として、scFvと多量体化ペプチドをつなぐリンカー配列について複数の候補配列を設計し、調製した組換えタンパク質を用いて抗原の固定化量を変えて表面プラズモン共鳴法による相互作用解析を行ったところ、アビディティ効果による結合能の上昇効果がリンカーのアミノ酸配列によって異なることを見出した。最も結合能が上昇したコンストラクトにて、抗原発現量が異なる複数の乳がん由来細胞株を用いてフローサイトメトリーによる結合実験を実施したところ、三量体は抗原発現量が比較的少ない細胞とも結合できることが分かった。本申請の分子設計の汎用性を高めるため、On-target副作用の報告例がある抗EGFR抗体（セツキシマブやパニツムマブ）に着目し、セツキシマブおよびパニツムマブそれぞれのFv抗体フラグメントおよび結合能が低下すると予想される変異をCDRへ導入したコンストラクトを作製した。相互作用実験の結果、抗原に対する結合能が最大で一桁程度低下しており、その要因が解離速度定数に起因することが分かったことから今後の三量体化フラグメント作製への基盤が整えられた。
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