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Development of degron system for cancer therapy

Research Project

Project/Area Number 20H03171
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Naruse Chie  京都大学, 医学研究科, 准教授 (30372486)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 杉原 一司  京都大学, 医学研究科, 技術職員 (10377418)
浅野 雅秀  京都大学, 医学研究科, 教授 (50251450)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Keywordsマウス / デグロン / プロテインノックダウン / PD-1
Outline of Research at the Start

免疫機能のブレーキの役割を持つPD-1を阻害することで,免疫細胞によるがん細胞の傷害活性を高めるがん免疫療法は,高い治療効果が認められるものの,自己免疫疾患を発症する例がある。また,再発した場合同じ治療を繰り返すのは負担が大きいといった問題がある。そこで,本研究は,標的タンパク質を狙った時期に破壊するデグロンシステムを用いて,がんおよび再発がんが簡便に治療できるシステムを開発することを目的とする。本研究により、簡便にがんの排除が可能となる治療法の提案ができれば,波及効果は非常に大きいと考えられる。

Outline of Final Research Achievements

We established a system that can degrade PD-1 in a time-specific manner in cultured cells and mice using SMASh degron system. PD-1-SMASh fusion protein in Jurkat cells and CD3+ splenocytes was reduced by 1 day after administration of Asunaprevir (ASV) or Grazoprevir (GRV) that are NS3/4A protease inhibitors. Growth of MC-38 adenocarcinoma cells inoculated in PD-1-mCherry-SMASh knockin (KI) mice with ASV was repressed compared to wild-type (WT) and untreated KI mice. Moreover, the WT mice transplanted with KI bone marrow cells after being irradiated with lethal radiation could reject MC-38 cells with GRV. KI mice appeared healthy and showed no signs of autoimmune disease. We suggest that use of the degron system in living organisms is expected to advance not only various biological studies but the treatment of diseases.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

動物個体での内在性タンパク質に対するプロテインノックダウンシステムは,タグが致死的であることや,発現量の制御等の困難により,未だに困難である。本研究は、必要な時だけ特定のタンパク質を分解して減らすことのできるデグロンシステムによって、マウス生体内の内在性タンパク質を機能阻害できることを示した最初の例の1つであり、様々な生物現象や病気の治療法の研究などに応用することが期待できる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A degron system targeting endogenous PD-1 inhibits the growth of tumor cells in mice.2022

    • Author(s)
      Naruse C, Sugihara K, Miyazaki T, Pan X, Sugiyama F, Asano M.
    • Journal Title

      NAR Cancer

      Volume: 4 Issue: 2 Pages: 019-019

    • DOI

      10.1093/narcan/zcac019

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The SMASh degron system targeting endogenous PD-1 inhibits the growth of MC-38 tumor cells in mice.2023

    • Author(s)
      Chie Naruse, Kazushi Sugihara, Xuchi Pan, Tatsuhiko Miyazaki, Fumihiro Sugiyama, Masahide Asano
    • Organizer
      IMGC2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] サリドマイドアナログを使用したノックダウンのマウスにおける実用化2023

    • Author(s)
      成瀬 智恵,石橋 旺士郎 ,松崎 朋子 ,パン シュチ, 杉山 文博,浅野 雅秀
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] サリドマイドアナログを使用したノックダウンの マウスにおける実用化2023

    • Author(s)
      成瀬 智恵,石橋 旺士郎 ,松崎 朋子 ,パン シュチ, 杉山 文博,浅野 雅秀
    • Organizer
      第70回日本実験動物学会総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 内在性PD-1へのデグロンタグ組込みによるマウス生体におけるがん細胞増殖の抑制2022

    • Author(s)
      成瀬智恵,杉原一司,パンシュチ,宮崎龍彦,杉山文博,浅野雅秀
    • Organizer
      第69回実験動物学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] The SMASh degron system targeting endogenous PD-1 inhibits the growth of MC-38 tumor cells in mice.2022

    • Author(s)
      成瀬智恵,杉原一司,パンシュチ,宮崎龍彦,杉山文博,浅野雅秀
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] プロテインデグロンシステムによるがん免疫療法を用いたがん細胞増殖の抑制2021

    • Author(s)
      成瀬智恵,杉原一司,杉山文博,浅野雅秀
    • Organizer
      第68回日本実験動物学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] プロテインデグロンシステムによるがん免疫療法を用いたがん細胞増殖の抑制2021

    • Author(s)
      成瀬智恵、杉原一司、杉山文博、浅野雅秀
    • Organizer
      第68回日本実験動物学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Suppression of cancer cell growth in mice with a degron system.2020

    • Author(s)
      Chie Naruse, Kazushi Sugihara, Fumihiro Sugiyama, Masahide Asano
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 必要な時だけ標的タンパク質を壊すがん治療―薬剤投与によるマウス内在性PD-1の分解―

    • URL

      https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2022-06-20-0

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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