2014 Fiscal Year Annual Research Report
発現タンパク質の構造―動態―活性の最適化によるインターフェロン癌遺伝子治療法開発
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25713003
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高橋 有己 京都大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (00547870)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | インターフェロン / 遺伝子治療 / DDS / ルシフェラーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、インターフェロン（IFN）癌遺伝子治療法の開発を目的としてプラスミドDNA（pDNA）にコードされるIFNタンパク質の構造のデザインによる、IFNの体内動態と生物活性の向上について検討した。本年度は、前年度の検討において腫瘍集積性の改善の可能性が示されたRGDをIFNγに融合し、IFNγの腫瘍集積性の改善と抗腫瘍効果の改善を試みた。しかしながら、RGDの融合による効果は十分ではなかったことから、他の機能性ペプチドとして 血栓に結合親和性を有する5アミノ酸からなる短鎖ペプチドCREKAに着目した。腫瘍組織においては血管構造の破綻による組織への持続的な血液の漏出により血栓形成が促進すると報告されていることから、CREKAの結合によるIFNの腫瘍特異的デリバリーについて検討した。CREKAをIFNγに融合したIFNγ-CREKAとともに、腫瘍組織においてCREKAを介して血栓に結合したIFNγを癌細胞に直接作用させることを目的として、IFNγとCREKAの間に腫瘍組織に高発現するマトリックスメタロプロテアーゼ感受性配列（mmp）をリンカーとして組み込んだIFNγ-mmp-CREKAを設計し、各融合タンパク質発現pDNAを構築した。マウス結腸癌細胞株colon26細胞を皮下移植することで作製した担癌モデルマウスに、ハイドロダイナミクス法を用いて遺伝子導入したところ、IFNγ導入群と比較して、IFNγ-mmp-CREKA導入群においてIFNγの腫瘍組織への高い集積が認められた。また、IFNγあるいはIFNγ-CREKA発現pDNA投与と比較して、IFNγ-MMP-CREKA発現pDNAの投与により、担癌モデルマウスにおける腫瘍増殖が有意に抑制された。以上、本研究で開発した血栓結合型IFNγ誘導体は、IFNγ癌遺伝子治療の抗腫瘍効果の増強に有用であることを明らかとした。
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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
前年度までのレポーター遺伝子を用いた検討で有用であることが期待されたRGDについてはIFNに融合しても効果が得られなかったが、血栓結合性ペプチドCREKAを利用することでIFNの腫瘍集積性と抗腫瘍効果の向上が可能であることを見出したことから、研究はおおむね予定通りに進行しているものと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
腫瘍指向性の体内動態を有するIFN誘導体の開発についてはおおむね計画通りに進展している。今後はこれに加えて、活性を制御したIFN誘導体の開発について取り組んでいく。すなわち、IFNのアミノ酸配列の部分改変あるいは活性を低下させるようなマスク機能を有するタンパク質として、分子量の大きな血清アルブミン等のタンパク質の融合により活性を低下した誘導体を得る。アミノ酸の部分改変体については癌細胞選択的リガンドの融合、マスクタンパク質の融合体については例えばMMP感受性リンカーのような腫瘍環境選択的リンカーの挿入により、癌細胞あるいは腫瘍組織特異的な活性を有するIFN誘導体を開発する。
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Research Products
(2 results)
