2022 Fiscal Year Annual Research Report
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21H02609
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
浅井 章良 静岡県立大学, 薬学研究院, 教授 (60381737)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小郷 尚久 静岡県立大学, 薬学研究院, 講師 (20501307)
村岡 大輔 愛知県がんセンター(研究所), 腫瘍免疫制御TR分野, ユニット長 (20608955)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | がん免疫療法 / 免疫チェックポイント / スクリーニング / ドラッグデザイン / PD-L1 / ドッキングシミュレーション / ハイブリッド化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、低分子をベースとした複合がん免疫療法のための堅牢な創薬基盤を築くことを目的としている。FCM法を基盤とした免疫チェックポイント分子結合アッセイパネルの構築については、FCMをベースとしたアッセイ法により、PD-1/PD-L1、PD-1/PD-L2、CTLA-4/B7、LAG-3/MHC II、BTLA/HVEM、TIGIT/CD155、TIM-3/PtdSerの結合アッセイ法を確立した。またPD-1/PD-L1相互作用については、PD-L1をリガンドとしたアッセイ法に加えて、異なる細胞株を用いてPD-1をリガンドとするアッセイ法も併せて構築した。TIGIT/CD155相互作用ついても同様に両アッセイを構築した。現在各アッセイ系による阻害化合物スクリーニングを実施中であり複数のヒット化合物を得ている。またTIGIT/CD155相互作用については、複合体Ｘ線結晶構造解析からTIGITのチロシンとの結合に重要なCD155の疎水性ポケットを特定しバーチャルスクリーニングによる化合物の絞込みを実施した。さらに既に合成法を確立しているPD-L1リガンドの評価を行い、nMオーダーの強力かつ特異的なPD-L1阻害活性を有することを明らかとした。本化合物については、PD-L1遺伝子とTCR activator 遺伝子を一過性に導入したHEK293細胞とJurkat/NFAT-RE/PD-1細胞の共培養下でルシフェラーゼレポーター活性を測定することによって化合物の免疫抑制解除機能を検証した。また細胞障害性化合物とのハイブリッド化合物の一部について合成を完了した。さらに研究代表者らが創製したIDO1/TDO二重阻害化合物やSTAT3阻害化合物についても細胞系と動物モデルでの免疫学的解析を進め、いずれも新規ハイブリッド化合物創製のためのリガンドとして有望であることを検証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度に引き続き、１）免疫チェックポイント分子結合アッセイパネルの確立とスクリーニング、２）複合的機能を有する新規PD-L1阻害化合物のインシリコデザインと創製に注力して研究を進めた。FCM法をベースとした結合アッセイアッセイパネルの確立については、PD-1/PD-L1、PD-1/PD-L2、CTLA-4/B7、LAG-3/MHC II、BTLA/HVEM、TIGIT/CD155、TIM-3/PtdSerの結合アッセイ法を確立し全ての系で抗体が陽性対照として機能することを検証した。またPD-1/PD-L1相互作用については、PD-L1をリガンドとしたアッセイ法に加えて、異なる細胞株を用いてPD-1をリガンドとするアッセイ法も併せて構築した。TIGIT/CD155相互作用ついても同様に両アッセイを構築し、さらに機能評価（二次評価）系としてルシフェラーゼレポーターアッセイ系を確立した。現在各アッセイ系による阻害化合物スクリーニングを実施中であり、複数のヒット化合物を取得し機能解析を予定している。また研究代表者らが創製したIDO1/TDO二重阻害化合物やSTAT3阻害化合物（YHO-1701）についても、細胞系と動物モデルでの免疫学的解析を進め、いずれも新規ハイブリッド化合物合成のためのリガンドとして有望であることを検証した。よってこれまでに、各種リガンドを利用したハイブリッド化合物のデザインと合成を進めるための礎を築くことができた。ハイブリッド化合物の合成については、先行して進めてきたPD-L1リガンドとリンカーの最適化を進め強力かつ特異的なPD-L1阻害活性を有することを明らかとした。また細胞障害性化合物とのハイブリッド化合物の合成を一部完了しており、今後機能解析に進める予定である。これらのアッセイ系や化合物は新たな複合がん免疫療法の開発のための礎として重要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに確立した各種免疫チェックポイント分子結合アッセイパネルとバーチャルスクリーニングを組合わせることによって効率的なスクリーニングを継続し、新たなヒット化合物の同定を目指す。すでに見出された複数のヒット化合物については、アッセイパネルによる選択性評価と共培養によるレポーターアッセイによる評価と機能解析を実施し、ハイブリッド化合物合成のためのリガンドとしての妥当性を検証する。先行してスクリーニングを進めてきたPD-1/PD-L1阻害化合物探索については、既に特異的化合物のデザインと合成を進めている。具体的にはPEGリンカーを導入した化合物の合成と評価、さらにドッキングモデルによる詳細な阻害効果の検証を実施してきた。現在これらの知見を活かして、今年度はPEGリンカー末端に強力な細胞障害活性を有する化合物を連結させたハイブリッド化合物の合成を実施中である。すでに合成が完了した化合物については結合アッセイによる評価を実施することによりリンカー部位の長さや安定性の最適化を図る。またPD-1との結合阻害に加えてPD-L1のインターナリゼイションを介したがん細胞やM2マクロファージ選択的殺細胞作用についてもアッセイ系を確立しており化合物の機能評価に用いる予定である。またこれまでに研究代表者らが創生してきた、免疫逃避機構を標的とした化合物についても、マウスモデルにおいてPD-1/PD-L1結合阻害との併用効果を明らかとしてきたことから、PD-L1リガンドとのハイブリッド化による効果の増強が期待される。よって、これら化合物のデザインと合成を進める予定である。また遺伝子導入株を含めて免疫チェックポイント不応答の同種移植型腫瘍モデルを確立しており、これらモデルにおいてハイブリッド化合物の薬効評価と免疫学的解析を予定している。
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