新規アデノウイルス製剤の開発基盤研究

• 研究課題/領域番号: 20H00664
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分90:人間医工学およびその関連分野
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 水口 裕之 大阪大学, 大学院薬学研究科, 教授 (50311387)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 44,850千円 (直接経費: 34,500千円、間接経費: 10,350千円); 2022年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円); 2021年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円); 2020年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
• キーワード: ウイルス / 遺伝子 / 癌 / 免疫学 / バイオテクノロジー

研究開始時の研究の概要

本研究では、抗ヒト5型アデノウイルス（Ad）抗体による影響を受けないヒト35型Adをベースとした腫瘍溶解性ウイルスやヘキソン改変Ad（非増殖型Adベクターおよび腫瘍溶解性Ad）、さらにはゲノム編集用Adベクター系を確立し、Adを用いた遺伝子治療（ウイルス療法やワクチンを含む）や基礎研究への進展に資する基盤技術開発を行う。

研究実績の概要

現在、遺伝子治療や癌に対するウイルス療法等が、再び大きな注目を集めている。アデノウイルス（Ad）は癌細胞だけで選択的に複製し癌細胞を死滅させる腫瘍溶解性Ad（ウイルス療法）、あるいは感染症に対するワクチンベクターとして臨床試験で広く用いられ、さらなる改良により有効性の向上が期待されている。そこで本研究では、抗ヒト5型Ad抗体による影響を受けないヒト35型Adをベースとした腫瘍溶解性Adやヘキソン改変Ad、さらにはゲノム編集用Adベクター系を確立し、Adを用いた遺伝子治療（ウイルス療法やワクチンを含む）や基礎研究への進展に資する基盤技術開発を行うことを目的とする。R4（2022）年度は以下の成果を得た。
(1)抗ヒト5型Ad抗体の回避が可能な技術開発
①ヒト35型Adを基本骨格とした腫瘍溶解性ウイルス製剤の開発：前年度にこれまで遺伝子治療やウイルス療法に広く用いられてきたAdとは異なるタイプに属するヒト35型Adを基本骨格とした新しい腫瘍溶解性ウイルスの開発に世界で初めて成功した。R4年度は、35型腫瘍溶解性Adの抗腫瘍効果に及ぼすNK細胞のメカニズム解析、転移モデルや全身投与での抗腫瘍効果に関して検討した。
②ヘキソン改変Ad製剤の開発：抗ヒト5型Ad抗体の主なターゲットであるヘキソン超可変領域（HVR）とファイバー領域に変異を導入したAdベクターが、従来のヒト5型Adベクターに比べ、ヒト血清存在下でも（多くのヒトはヒト5型Adに対する抗体を有している）、優れた遺伝子発現能を有することを確認した。
(2)ゲノム編集用Adベクターの開発
Adベクターへ搭載するCas12aに付与する核局在化シグナルの最適化することで、Cas12aの核移行性が向上するだけでなく、細胞内でのCas12aの分解が抑えられる結果、ゲノム編集効率が向上することを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Treatment of human pancreatic cancers following local and systemic administration of oncolytic adenovirus serotype 35. (2023)
  • 著者名/発表者名: Ono R., Takayama K., Onishi R., Tokuoka S., Sakurai F., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Anticancer Res. 巻: 43 号: 2 ページ: 537-546
  • DOI: 10.21873/anticanres.16190
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 新規アデノウイルス製剤 ～非増殖型ベクターと腫瘍溶解性ウイルス～ (2023)
  • 著者名/発表者名: 水口裕之
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: -
• [雑誌論文] 腫瘍溶解性ウイルスによる抗腫瘍免疫の活性化とがん免疫療法との併用 (2023)
  • 著者名/発表者名: 櫻井文教、水口裕之
  • 雑誌名: ドラックデリバリーシステム 巻: 38 ページ: 24-30
• [雑誌論文] Effects of pre-existing anti-adenovirus antibodies on transgene expression levels and therapeutic efficacies of arming oncolytic adenovirus. (2022)
  • 著者名/発表者名: Ono R., Nishimae F., Wakida T., Sakurai F., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 12 号: 1 ページ: 21560-21560
  • DOI: 10.1038/s41598-022-26030-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A dopamine antagonist, domperidone, enhances the replication of an oncolytic adenovirus in human tumor cells. (2022)
  • 著者名/発表者名: Nishimae F., Sakurai F., Ono R., Onishi R., Takayama K., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: J. Gen. Virol. 巻: 103 号: 6 ページ: 001752-001752
  • DOI: 10.1099/jgv.0.001752
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] アデノウイルスベクターワクチン設計のサイエンス ～COVID-19に対するワクチン開発を中心に～ (2022)
  • 著者名/発表者名: 水口裕之
  • 雑誌名: 別冊・医学のあゆみ 巻: ー ページ: 83-88
• [雑誌論文] アデノウイルスベクターワクチンの現状と展望 (2022)
  • 著者名/発表者名: 水口裕之
  • 雑誌名: ドラックデリバリーシステム 巻: 37 ページ: 421-428
• [雑誌論文] Adenovirus vector-based vaccine for infectious diseases. (2022)
  • 著者名/発表者名: Sakurai F., Tachibana M., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Drug Metab. Pharmacokinet. 巻: 42 ページ: 100432-100432
  • DOI: 10.1016/j.dmpk.2021.100432
  • NAID: 210000173033
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Transduction Properties of an Adenovirus Vector Containing Sequences Complementary to a Liver-Specific microRNA, miR-122a, in the 3′-Untranslated Region of the E4 Gene in Human Hepatocytes from Chimeric Mice with Humanized Liver (2021)
  • 著者名/発表者名: Sakurai Fuminori, Tsukamoto Tomohito, Ono Ryosuke, Nishimae Fumitaka, Shiota Aoi, Iizuka Shunsuke, Shimizu Kahori, Sakai Eiko, Ishida Yuji, Tateno Chise, Chayama Kazuaki, Mizuguchi Hiroyuki
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 44 号: 10 ページ: 1506-1513
  • DOI: 10.1248/bpb.b21-00394
  • NAID: 130008095771
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 年月日: 2021-10-01
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fiber-Knob Region of Adenovirus Type 5 Vector Promotes Migration of A549 Cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Kano Junpei、Koizumi Naoya、Terada Airi、Matsuoka Ayana、Hirai Takamasa、Nomura Tetsuya、Mizuguchi Hiroyuki、Utoguchi Naoki
  • 雑誌名: BPB Reports 巻: 4 号: 1 ページ: 17-21
  • DOI: 10.1248/bpbreports.4.1_17
  • NAID: 130007980821
  • ISSN: 2434-432X
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A selective cytotoxic adenovirus vector for concentration of pluripotent stem cells in human pluripotent stem cell-derived neural progenitor cells. (2021)
  • 著者名/発表者名: Hirai T., Kono K., Sawada R., Kuroda T., Yasuda S., Matsuyama S., Matsuyama A., Koizumi N., Utoguchi N., Mizuguchi H., Sato Y.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 11 号: 1 ページ: 11407-11407
  • DOI: 10.1038/s41598-021-90928-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The infectivity of progeny adenovirus in the presence of neutralizing antibody (2021)
  • 著者名/発表者名: Hirai Takamasa、Sato Anna、Koizumi Naoya、Kurioka Yoh、Suzuki Yui、Kano Junpei、Yamakawa Makie、Nomura Tetsuya、Fujii Makiko、Sakurai Fuminori、Mizuguchi Hiroyuki、Watanabe Yoshiteru、Utoguchi Naoki
  • 雑誌名: Journal of General Virology 巻: 102 号: 4 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1099/jgv.0.001590
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Efficient antitumor effects of a novel oncolytic adenovirus fully composed of species B adenovirus serotype 35 (2021)
  • 著者名/発表者名: Ono Ryosuke、Takayama Kosuke、Sakurai Fuminori、Mizuguchi Hiroyuki
  • 雑誌名: Molecular Therapy - Oncolytics 巻: 20 ページ: 399-409
  • DOI: 10.1016/j.omto.2021.01.015
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] アデノウイルスベクターワクチン設計のサイエンス ～COVID-19に対するワクチン開発を中心に～ (2021)
  • 著者名/発表者名: 水口裕之
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 279 ページ: 999-1004
• [雑誌論文] Optimization of an E1A Gene Expression Cassette in an Oncolytic Adenovirus for Efficient Tumor Cell Killing Activity (2021)
  • 著者名/発表者名: SAKURAI FUMINORI、NISHIMAE FUMITAKA、TAKAYAMA KOSUKE、MIZUGUCHI HIROYUKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 41 号: 2 ページ: 773-782
  • DOI: 10.21873/anticanres.14829
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adenovirus Vector?Induced IL-6 Promotes Leaky Adenoviral Gene Expression, Leading to Acute Hepatotoxicity (2020)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Kahori、Sakurai Fuminori、Iizuka Shunsuke、Ono Ryosuke、Tsukamoto Tomohito、Nishimae Fumitaka、Nakamura Shin-ichiro、Nishinaka Toru、Terada Tomoyuki、Fujio Yasushi、Mizuguchi Hiroyuki
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 巻: 206 号: 2 ページ: 410-421
  • DOI: 10.4049/jimmunol.2000830
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Photoactivatable oncolytic adenovirus for optogenetic cancer therapy. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hagihara Y., Sakamoto A., Tokuda T., Yamashita T., Ikemoto S., Kimura A., Haruta M., Sasagawa K., Ohta J., Takayama K., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Cell Death Dis. 巻: 11 号: 7 ページ: 570-570
  • DOI: 10.1038/s41419-020-02782-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oncolytic Virus-Mediated Targeting of the ERK Signaling Pathway Inhibits Invasive Propensity in Human Pancreatic Cancer. (2020)
  • 著者名/発表者名: Koujima T., Tazawa H., Ieda T., Araki H., Fushimi T., Shoji R., Kuroda S., Kikuchi S., Yoshida R., Umeda Y., Teraishi F., Urata Y., Mizuguchi H., Fujiwara T.
  • 雑誌名: Mol. Ther. Oncolysis. 巻: 17 ページ: 107-117
  • DOI: 10.1016/j.omto.2020.03.016
  • NAID: 120006869596
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Immune Modulation by Telomerase-Specific Oncolytic Adenovirus Synergistically Enhances Antitumor Efficacy with Anti-PD1 Antibody. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kanaya N., Kuroda S., Kakiuchi Y., Kumon K., Tsumura T., Hashimoto M., Morihiro T., Kubota T., Aoyama K., Kikuchi S., Nishizaki M., Kagawa S., Tazawa H., Mizuguchi H., Urata Y., Fujiwara T.
  • 雑誌名: Mol. Ther. 巻: 28 号: 3 ページ: 794-804
  • DOI: 10.1016/j.ymthe.2020.01.003
  • NAID: 120006952300
  • 査読あり
• [学会発表] ヒト35型腫瘍溶解性アデノウイルスによるウイルス感染非依存的な抗腫瘍効果誘導機構の解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 徳岡空良、小野良輔、立花雅史、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 日本薬学会第143年会
• [学会発表] 様々な細胞株におけるCRISPR-Cas13システム適用可能性の検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 小阪田悠生、朝山晃、塚本智仁、酒井英子、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 日本薬学会第143年会
• [学会発表] Evaluation of anti-tumor effects of oncolytic adenovirus serotype-35 via activation of natural killer cells (2022)
  • 著者名/発表者名: 小野良輔、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 第81回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 腫瘍溶解性35型アデノウイルスによるNK細胞の活性化を利用した新規がん治療法の開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小野良輔、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 第72回日本薬学会 関西支部総会・大会
• [学会発表] CRISPR-Cas9および-Cas12aによる遺伝子ノックイン効率の比較検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 朝山晃、塚本智仁、酒井英子、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 第72回日本薬学会 関西支部総会・大会
• [学会発表] 中和抗体回避能を有したヘキソン・ファイバー改変アデノウイルスベクターシステムの開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 塩田葵、北嶋祐里、池本星南、大西里佳、鎌田春彦、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 第72回日本薬学会 関西支部総会・大会
• [学会発表] アデノウイルスベクターワクチンの鼻腔内投与によるワクチン効果誘導における基礎的検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 脇田拓朗、塩田葵、大西里佳、平井敏郎、吉岡靖雄、櫻井文教、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 第72回日本薬学会 関西支部総会・大会
• [学会発表] 高いベクター産生量を示す改良型35型アデノウイルスベクターワクチンの開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大西里佳、池本星南、塩田葵、塚本智仁、朝山晃、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 第72回日本薬学会 関西支部総会・大会
• [学会発表] Development of a replication-incompetent adenovirus vector and oncolytic adenovirus containing microRNA-mediated post-transcriptional de-targeting system (2022)
  • 著者名/発表者名: Fuminori Sakurai, Hiroyuki Mizuguchi
  • 学会等名: 日本薬物動態学会第37回年会
  • 招待講演
• [学会発表] Oncolytic adenovirus serotype-35 suppresses tumor growth via activation of natural killer cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Ono, Fuminori Sakurai, Hiroyuki Mizuguchi
  • 学会等名: 14th International Oncolytic Virotherapy Conference
  • 国際学会
• [学会発表] 次世代アデノウイルス製剤の開発基盤研究 ～遺伝子治療、ウイルス療法からワクチンまで～ (2022)
  • 著者名/発表者名: 水口裕之
  • 学会等名: ACTjapanフォーラム
  • 招待講演
• [学会発表] 高効率なin vivoゲノム編集を目指した核局在向上型CRISPR-Cas12aシステム搭載アデノウイルスベクターの開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 塚本智仁、水田陽菜、酒井英子、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会
• [学会発表] 35型腫瘍溶解性アデノウイルスによる抗腫瘍効果誘導メカニズムの解明 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小野良輔、高山耕輔、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会
• [学会発表] Adenovirus Death Protein (ADP)遺伝子を保持したアデノウイルスベクターの開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 塩田葵、西前文敬、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会
• [学会発表] 高効率に産生可能な35型Adベクターワクチンの開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大西里佳、池本星南、塩田葵、塚本智仁、朝山晃、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会
• [学会発表] CRISPR-Cas9および-Cas12aによるノックイン法の比較を可能とするレポーター細胞の開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 朝山晃、塚本智仁、酒井英子、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会
• [学会発表] 35型アデノウイルスを基本骨格とした新規腫瘍溶解性アデノウイルスの開発 (2021)
  • 著者名/発表者名: 櫻井文教、小野良輔、高山耕輔、水口裕之
  • 学会等名: 第37回日本DDS学会学術集会
• [学会発表] miRNAによる遺伝子発現制御機構を利用した次世代アデノウイルスベクターの開発と肝障 (2021)
  • 著者名/発表者名: 櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 第48回日本毒性学会学術年会
  • 招待講演
• [学会発表] Development of a novel oncolytic adenovirus based on adenovirus serotype 35 (2021)
  • 著者名/発表者名: Fuminori Sakurai, Ryosuke Ono, Hiroyuki Mizuguchi
  • 学会等名: 第27回日本遺伝子細胞治療学会
  • 招待講演
• [学会発表] Efficient anti-tumor effects of a novel oncolytic adenovirus fully composed of species B2 adenovirus serotype 35 (2021)
  • 著者名/発表者名: 小野良輔、高山耕輔、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 第27回日本遺伝子細胞治療学会
• [学会発表] Elucidation of the mechanism of adenovirus vector-induced hepatotoxicity during the early phase after systemic administration -involvement of inflammatory cytokine-induced leaky adenoviral gene expression (2021)
  • 著者名/発表者名: Fuminori Sakurai, Kahori Shimizu, Shunsuke Iizuka, Ryosuke Ono, Tomohito Tsukamoto, Fumitaka Nishimae, Shin-ichiro Nakamura, Toru Nishinaka, Tomoyuki Terada, Yasushi Fujio, and Hiroyuki Mizuguchi
  • 学会等名: 第27回日本遺伝子細胞治療学会
• [学会発表] Novel oncolytic adenovirus fully composed of adenovirus serotype 35 for treatment of pancreatic cancer. (2021)
  • 著者名/発表者名: 小野良輔、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 第80回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 核局在性向上型Cas12a搭載アデノウイルスベクターによるゲノム編集効率の評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 水田陽菜、塚本智仁、酒井英子、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 第71回日本薬学会関西支部総会・大会
• [学会発表] Replication competent adenovirus (RCA) の出現を抑制可能なアデノウイルスベクターシステムの最適化 (2021)
  • 著者名/発表者名: 塩田葵、西前文敬、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 第71回日本薬学会関西支部総会・大会
• [学会発表] 新興・再興感染症に対するアデノウイルスベクターワクチン ～COVID-19に対するワクチン開発を中心に～ (2021)
  • 著者名/発表者名: 水口裕之
  • 学会等名: 第25回日本ワクチン学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] アデノウイルスベクターの基本的性質、作製法、応用例について (2021)
  • 著者名/発表者名: 水口裕之
  • 学会等名: 千里ライフサイエンス財団技術講習会
  • 招待講演
• [学会発表] 異なる血清型のアデノウイルスを基盤とした新規腫瘍溶解性アデノウイルスの開発と機能評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 小野良輔、高山耕輔、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 日本薬学会 第141年会
• [学会発表] 新規制限増殖型アデノウイルスを用いた高効率な末梢循環腫瘍細胞の検出に関する検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 池本星南、櫻井文教、高山耕輔、岡部隆宏、十合晋作、水口裕之
  • 学会等名: 日本薬学会 第141年会
• [学会発表] Adenovirus Death Protein (ADP)を保持したアデノウイルスベクターの開発 (2021)
  • 著者名/発表者名: 塩田葵、西前文敬、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 日本薬学会 第141年会
• [学会発表] Efficient antitumor effects of a novel oncolytic adenovirus fully composed of species B2 adenovirus serotype 35 (2020)
  • 著者名/発表者名: 小野良輔、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 第79回日本癌学会学術総会
• [産業財産権] ヘキソン改変型アデノウイルスベクター (2022)
  • 発明者名: 水口裕之、櫻井文教、鎌田春彦
  • 権利者名: 水口裕之、櫻井文教、鎌田春彦
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2022-102883
  • 出願年月日: 2022