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細胞内の創薬ターゲットに対するがん細胞選択的な膜透過抗体医薬の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H04535
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90120:生体材料学関連
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

土居 信英  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50327673)

研究分担者 藤原 慶  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (20580989)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワード蛋白質 / 核酸 / 癌 / バイオテクノロジー / 共焦点顕微鏡
研究開始時の研究の概要

本研究では、申請者らが最近発見したヒトSyncytin1由来の膜透過促進ペプチドと、独自のmRNAディスプレイ法による小型ドメイン抗体や人工ペプチドリガンドの試験管内選択技術を利用して、これまでバイオ医薬の創薬ターゲットにできなかった細胞内の疾患標的を対象とする画期的な抗がん剤の開発のための要素技術を確立することを目的とする。従来の抗体医薬による細胞外のターゲットだけではなく、「細胞内に広がっている未開の領域」を新たに創薬ターゲットとすることが可能になれば、我が国のバイオ創薬技術の基盤強化、ひいては国民の医療・福祉の向上に多いに貢献することが期待できる。

研究成果の概要

本研究では、申請者らが発見したヒト由来の膜透過促進ペプチドと、独自のmRNAディスプレイ法による小型抗体やペプチドリガンドの試験管内選択技術を利用して、これまでバイオ医薬の創薬ターゲットにできなかった細胞内の疾患標的を対象とする画期的な抗がん剤の開発のための要素技術を確立した。
まず、mRNAディスプレイ法により、がん細胞表面マーカーまたは細胞内疾患標的に結合するヒトVH単一ドメイン抗体を創出した。これらをヒト由来膜透過促進ペプチドと組み合わせることで、バイオ医薬モデルとしてのタンパク質、ペプチド、核酸を細胞選択的に細胞内送達することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、これまで創薬ターゲットとすることが困難であった ('undruggable') がん細胞内の疾患標的に対するバイオ医薬を、がん細胞選択的に細胞内に送達させることで、2重の鍵をもつきわめて副作用の少ないバイオ医薬を開発するための創薬プラットフォームを確立することが期待できる。従来の抗体医薬による細胞外のターゲットだけではなく、「細胞内に広がっている未開の領域」を新たに創薬ターゲットとすることが可能になれば、我が国のバイオ創薬技術の基盤強化、ひいては国民の医療・福祉の向上に多いに貢献することが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Cytoplasmic delivery of siRNA using human-derived membrane penetration-enhancing peptide.2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, M., Fujiwara, K., Doi, N.
    • 雑誌名

      Journal of Nanobiotechnology

      巻: 20 号: 1 ページ: 458-458

    • DOI

      10.1186/s12951-022-01667-4

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Guanine nucleotide exchange factor DOCK11-binding peptide fused with a single chain antibody inhibits Hepatitis B Virus infection and replication.2022

    • 著者名/発表者名
      Ide, M., Tabata, N., Yonemura, Y., Shirasaki, T., Murai, K., Wang, Y., Ishida, A., Okada, H., Honda, M., Kaneko, S., Doi, N., Ito, S., Yanagawa, H.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 298 号: 7 ページ: 102097-102097

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2022.102097

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of the membrane penetration-enhancing peptide S19 derived from human syncytin-1 for the intracellular delivery of TAT-fused proteins2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Mayuko、Iwaki Kouta、Kikuchi Moeki、Fujiwara Kei、Doi Nobuhide
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 586 ページ: 63-67

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.11.065

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] PURE mRNAディスプレイ法によるヒトVH単一ドメイン抗体ライブラリーの試験管内選択2022

    • 著者名/発表者名
      加藤里花子,藤原慶,土居信英
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会(幕張メッセ)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] PURE mRNAディスプレイ法によるアクチンキャップタンパク質CAPZA1に結合するヒト単一ドメイン抗体の試験管内選択2022

    • 著者名/発表者名
      野崎智嗣,津川仁,鈴木秀和,藤原慶,土居信英
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会(幕張メッセ)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Second extracellular loop of human CD9 is a cell-penetrating peptide.2021

    • 著者名/発表者名
      Kumeno, Y., Sudo, K., Fujiwara, K., Doi, N.
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of human syncytin1-derived fusogenic peptide to direct intracellular delivery of Cas9 protein-gRNA complex.2021

    • 著者名/発表者名
      Furuya, T., Fujiwara, K., Doi, N.
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] がん細胞選択的DDSに向けたEGFRに対する環境応答性単一ドメイン抗体の創出2021

    • 著者名/発表者名
      明石尚之,清野真梨子,藤原慶,土居信英
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会(横浜)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 細胞選択的なタンパク質デリバリーのためのヒト・シンシチン1由来膜透過促進ペプチドの最適化2020

    • 著者名/発表者名
      前村帆南,藤原慶,土居信英
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会(オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] CAPZA1過剰発現細胞を標的とした強制的オートファジー誘導タンパク質の開発2020

    • 著者名/発表者名
      坂田陸郎,津川仁,鈴木秀和,藤原慶,土居信英
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会(オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 膜透過性ペプチドを用いたCas9タンパク質-gRNA複合体の直接的な細胞内送達2020

    • 著者名/発表者名
      古屋智規,藤原慶,土居信英
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会(オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] ヒト由来膜透過促進ペプチドによって短鎖干渉RNAを簡単に早く細胞質に送達

    • URL

      https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/2022/11/1/28-133025/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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