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2021 Fiscal Year Annual Research Report

遊走誘導型CARによる脳疾患治療基盤技術の開発

Research Project

Project/Area Number 21H01735
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionNational Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition

Principal Investigator

河原 正浩  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 ワクチン・アジュバント研究センター, プロジェクトリーダー (50345097)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Keywordsキメラ抗原受容体 / 脳疾患 / 遊走 / シグナル伝達 / 細胞治療
Outline of Annual Research Achievements

脳中枢系に細胞を送達するためには、血液脳関門に存在する脳血管内皮細胞への結合と脳への遊走が必要である。細胞遊走シグナルを伝達するリガンドとして、主にケモカインや増殖因子が知られている。そこで、遊走誘導型キメラ抗原受容体(miCAR)を作製するにあたって、そのシグナル伝達ドメインとして、これらのリガンドに対する受容体を用いた。まずはmiCARの機能解析を簡便に行うために、抗原-抗体ペアとして簡便に入手しやすいハプテン抗原と、それに対する特異的な一本鎖抗体(scFv)を用いた。scFvを細胞外ドメインに持ち、ケモカイン受容体または増殖因子受容体の膜貫通ドメインおよび細胞内ドメインを持つキメラ抗原受容体遺伝子をmiCAR遺伝子として構築した。これらの遺伝子をレトロウイルスベクターに組み込んで、遊走を評価しやすい細胞株に遺伝子導入し、安定発現株を取得した。得られたmiCAR発現細胞株に対して、鉛直方向の抗原濃度勾配への遊走能を評価できるトランスウェル遊走アッセイを行った結果、増殖因子受容体の膜貫通および細胞内ドメインを持つキメラ受容体の方が抗原依存的に高い遊走活性を持つことが示された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は、ケモカイン受容体または増殖因子受容体のシグナル伝達ドメインを用いたmiCARを構築し、その機能を細胞株で検証することが目標であった。実際にこれらのmiCARの安定発現株を樹立し、トランスウェル遊走アッセイを行った結果、細胞遊走活性を示すmiCARの開発に成功したことから、おおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

今後は、さらに受容体コンストラクトを改良することで、より高い遊走活性を持つmiCARの構築を進める。またトランスウェル遊走アッセイだけでなく、細胞の形態観察による遊走活性の評価系も構築する。

  • Research Products

    (17 results)

All 2022 2021

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Thrombopoietin receptor‐based protein?protein interaction screening (THROPPIS)2021

    • Author(s)
      Horikawa Makiko、Kakiuchi Yosuke、Kashima Daiki、Ogawa Kenichiro、Kawahara Masahiro
    • Journal Title

      Biotechnology and Bioengineering

      Volume: 119 Pages: 287~298

    • DOI

      10.1002/bit.27975

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rational design of heterodimeric receptors capable of activating target signaling molecules2021

    • Author(s)
      Kongkrongtong Tatphon、Zhang Ruolan、Kawahara Masahiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 16809

    • DOI

      10.1038/s41598-021-96396-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reprogramming signal transduction through a designer receptor tyrosine kinase2021

    • Author(s)
      Kongkrongtong Tatphon、Sumigama Yuka、Nagamune Teruyuki、Kawahara Masahiro
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 4 Pages: 752

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02287-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tailoring minimal synthetic receptors to reconstitute signaling properties through multiple tyrosine motifs2021

    • Author(s)
      Nakajima Kyoko、Araki Shota、Kawahara Masahiro
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 566 Pages: 148~154

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.06.014

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evolution of KIPPIS as a versatile platform for evaluating intracellularly functional peptide aptamers2021

    • Author(s)
      Kashima Daiki、Kawahara Masahiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 11758

    • DOI

      10.1038/s41598-021-91287-z

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Novel Cell-Based Intracellular Protein?Protein Interaction Detection Platform (SOLIS) for Multimodality Screening2021

    • Author(s)
      Kashima Daiki、Kageoka Miho、Kimura Yosuke、Horikawa Makiko、Miura Masashi、Nakakido Makoto、Tsumoto Kouhei、Nagamune Teruyuki、Kawahara Masahiro
    • Journal Title

      ACS Synthetic Biology

      Volume: 10 Pages: 990~999

    • DOI

      10.1021/acssynbio.0c00483

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Production of an active Mus musculus IL-3 using updated silkworm-based baculovirus expression vector system2021

    • Author(s)
      Nagai Ryo、Ebihara Takeru、Kakino Kohei、Masuda Akitsu、Xu Jian、Minamihata Kosuke、Kamiya Noriho、Kongkrongtong Tatphon、Kawahara Masahiro、Mon Hiroaki、Fujii Tsuguru、Kusakabe Takahiro、Lee Jae Man
    • Journal Title

      Journal of Asia-Pacific Entomology

      Volume: 24 Pages: 544~549

    • DOI

      10.1016/j.aspen.2021.04.011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Using Engineered Mammalian Cells for an Epitope-Directed Antibody Affinity Maturation System2021

    • Author(s)
      Eguchi Akihiro、Kawahara Masahiro
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 2312 Pages: 59~72

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1441-9_4

  • [Journal Article] 細胞創製時代のバイオ計測2021

    • Author(s)
      河原 正浩
    • Journal Title

      生物工学会誌

      Volume: 99 Pages: 291~294

    • DOI

      10.34565/seibutsukogaku.99.6_291

  • [Presentation] モチーフ連結型人工受容体によるシグナル伝達のアラカルト制御2022

    • Author(s)
      河原正浩、中嶋恭子
    • Organizer
      化学工学会第87年会
  • [Presentation] 受容体をいじり倒す:細胞応答の人為的制御はどこまで可能か?2022

    • Author(s)
      河原正浩
    • Organizer
      名古屋大学大学院創薬科学研究科 第148回創薬科学セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 次世代創薬研究について2022

    • Author(s)
      河原正浩
    • Organizer
      彩都産学官連携フォーラム2022
    • Invited
  • [Presentation] デザイナーセルエンジニアリング:次世代細胞治療プラットフォームの開発2021

    • Author(s)
      河原正浩
    • Organizer
      第17回霊長類医科学フォーラム
    • Invited
  • [Presentation] 受容体シグナルを利用したタンパク質間相互作用検出系KIPPISの構築2021

    • Author(s)
      河原正浩、鹿島大揮
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
  • [Presentation] シグナル伝達特性を容易に設計可能なミニマル受容体の構築2021

    • Author(s)
      河原正浩、中嶋恭子
    • Organizer
      第73回日本生物工学会大会
  • [Presentation] 膜局在による増殖シグナルを指標とした細胞内蛋白質間相互作用検出法SOLISの開発2021

    • Author(s)
      河原正浩、鹿島大揮
    • Organizer
      化学工学会第52回秋季大会
  • [Presentation] 細胞内蛋白質間相互作用検出法KIPPISの開発2021

    • Author(s)
      河原正浩、鹿島大揮
    • Organizer
      JAACT2021

URL: 

Published: 2022-12-28  

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