2023 Fiscal Year Final Research Report

Creation of Next Generation Antibody Drug Conjugate Therapeutics for Advanced Cancer

Research Project

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Project/Area Number	21H02779
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	Sugiyama Akira 東京大学, アイソトープ総合センター, 助教 (40562715)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田中十志也東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任教授 (20396930) 坂田樹理東北大学, 薬学研究科, 助教 (20772700) 巽俊文東京大学, アイソトープ総合センター, 特任助教 (80868232)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	ドラッグデリバリー / VHH抗体 / 光増感剤 / デュオカルマイシン / 巻き戻し / 抗体ミメティクス / affibody / Cupid-Psyche
Outline of Final Research Achievements	We established a method for producing a fusion protein of anti-HER2 affibody and modified streptavidin (Cupid) and demonstrated that the drug could be delivered to HER2-positive cells using the photosensitizer Psyche Ax-SiPc as payload, with concentration- and light-radiation dependent cytotoxicity and therapeutic effects in animal models. Next, we established a method to produce a fusion protein of anti-HER2 VHH antibody and modified streptavidin (Cupid), which can deliver drugs to HER2-positive cells as a payload of Duocarmycin-Psyche, an anti-cancer drug. We demonstrated its cytotoxic effect at the cellular level and its therapeutic effect by internalization of the drug into the cells. The cytotoxic effect of Duocarmycin-Psyche was demonstrated at the cellular level, and the therapeutic effect was demonstrated at the animal level.
Free Research Field	抗体工学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	計算機の進歩により、VHH抗体やaffibodyなどの分子量の小さなタンパク質バインダーの計算設計が可能となってきた。本研究成果により、今後、計算設計されたタンパク質バインダーについて各種ペイロードを用い迅速に評価できることが可能であることが示された。また、多種の標的に対し多種のペイロードを送達できるシステムは、今後の精密医療の社会実装にとって重要な役割を果たすと考えられる。また、精密医療が医療経済に大きな影響を与えるのと同様にCupid-Psycheシステムの社会実装も医療経済に大きな影響を与えると考えられる。