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進行がんの次世代 Antibody Drug Conjugate 治療薬の創成

研究課題

研究課題/領域番号 21H02779
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50020:腫瘍診断および治療学関連
研究機関東京大学

研究代表者

杉山 暁  東京大学, アイソトープ総合センター, 助教 (40562715)

研究分担者 田中 十志也  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任教授 (20396930)
坂田 樹理  東北大学, 薬学研究科, 助教 (20772700)
巽 俊文  東京大学, アイソトープ総合センター, 特任助教 (80868232)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 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)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードドラッグデリバリー / VHH抗体 / 光増感剤 / デュオカルマイシン / 巻き戻し / 抗体ミメティクス / affibody / Cupid-Psyche / Affibody / Nanobody / VHH / Ax-SiPc / duocarmycin SA / DNAアルキル化剤 / antibody drug conjugate / duocarmycin / Yatakemycin / nanobody / duocarmyucin / antibody mimetics / single domain antibody / Cupid / Psyche / antibody mimetic / Silicon Phthalocyanine / photosensitizer / Axially Substituted / HER2 / Antibody Drug Conjugate
研究開始時の研究の概要

再発や転移を伴い体内に広がった進行がんに対する副作用の少ない治療薬開発は、 がん研究における最大の目標である。がん細胞は複数の変異をもった細胞が集まっており、 複合的な標的に最適な作用機序をもつ治療薬を届ける基本技術が必要である。
本研究では、高殺細胞活性を目的部位まで運び、その目的部位で活性化する薬物送達系の最適化を行い高い治療指数(therapeutic index)を達成し、その効果を複数のがんへ適応する ことを目的とする。これにより希少がんや従来根治が困難と考えられてきた進行がんに対して高い治療効果を少ない副作用を両立した治療法を確立する。

研究成果の概要

抗HER2 affibodyと改変ストレプトアビジン(Cupid)との融合タンパク質の製造方法を確立し、光増感剤Psyche Ax-SiPcをペイロードとして、HER2陽性細胞に薬物を送達でき、濃度・光照射依存的な細胞傷害性と動物モデルでの治療効果を実証した。次に、抗HER2 VHH抗体と改変ストレプトアビジン(Cupid)との融合タンパク質の製造方法を確立し、制がん剤Duocarmycin-PsycheをペイロードとしてHER2陽性細胞に薬物を送達でき、細胞内在化により細胞内への薬物送達が可能でありその細胞傷害効果を細胞レベルで、また治療効果を動物レベルで示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

計算機の進歩により、VHH抗体やaffibodyなどの分子量の小さなタンパク質バインダーの計算設計が可能となってきた。本研究成果により、今後、計算設計されたタンパク質バインダーについて各種ペイロードを用い迅速に評価できることが可能であることが示された。
また、多種の標的に対し多種のペイロードを送達できるシステムは、今後の精密医療の社会実装にとって重要な役割を果たすと考えられる。また、精密医療が医療経済に大きな影響を与えるのと同様にCupid-Psycheシステムの社会実装も医療経済に大きな影響を与えると考えられる。

報告書

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

    (10件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Antibody-mimetic drug conjugate with efficient internalization activity using anti-HER2 VHH and duocarmycin2024

    • 著者名/発表者名
      Sakata Juri、Tatsumi Toshifumi、Sugiyama Akira, et al.
    • 雑誌名

      Protein Expression and Purification

      巻: 214 ページ: 106375-106375

    • DOI

      10.1016/j.pep.2023.106375

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Pathological complete remission of relapsed tumor by photo‐activating antibody-mimetic drug conjugate treatment2022

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Yudai、Yamatsugu Kenzo、Yamashita Takefumi、Takahashi Kazuki、Tanaka Toshiya、Aki Sho、Tatsumi Toshifumi、Kawamura Takeshi、Miura Mai、Ishii Masazumi、Ohkubo Kei、Osawa Tsuyoshi、Kodama Tatsuhiko、Ishikawa Shumpei、Tsukagoshi Masanobu、Chansler Michael、Sugiyama Akira、Kanai Motomu、Katoh Hiroto
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 113 号: 12 ページ: 4350-4362

    • DOI

      10.1111/cas.15565

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Antibody mimetic drug conjugate manufactured by high-yield Escherichia coli expression and non-covalent binding system2022

    • 著者名/発表者名
      Yamatsugu Kenzo、Katoh Hiroto、Yamashita Takefumi、Takahashi Kazuki、Aki Sho、Tatsumi Toshifumi、Kaneko Yudai、Kawamura Takeshi、Miura Mai、Ishii Masazumi、Ohkubo Kei、Osawa Tsuyoshi、Kodama Tatsuhiko、Ishikawa Shumpei、Kanai Motomu、Sugiyama Akira
    • 雑誌名

      Protein Expression and Purification

      巻: 192 ページ: 106043-106043

    • DOI

      10.1016/j.pep.2021.106043

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Antibody Mimetic Drug Conjugateによるがん治療法開発2023

    • 著者名/発表者名
      坂田 樹理、巽 俊文、金井求、児玉龍彦、徳山英利、山次健三、杉山 暁
    • 学会等名
      日本抗体学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 改変ストレプトアビジン-イミノビオチンを用いた抗体ミメティクス薬物複合体と近赤外治療法への展開2022

    • 著者名/発表者名
      山次健三、高橋和希、加藤洋人、山下雄史、安藝翔、 巽俊文、 金子雄大、川村猛、三浦麻衣、 石井正純、 大久保敬、 大澤 毅、 児玉龍彦、 石川俊平、杉山 暁 、金井求
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第16回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 改変ストレプトアビジン-イミノビオチンを用いた抗体ミメティクス薬物複合体と近赤外治療法への展開2022

    • 著者名/発表者名
      山次健三、高橋和希、加藤洋人、山下雄史、安藝翔、 巽俊文、 金子雄大、川村猛、三浦麻衣、 石井正純、 大久保敬、 大澤 毅、 児玉龍彦、 石川俊平、杉山 暁 、金井求
    • 学会等名
      第39回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 改変ストレプトアビジン―イミノビオチン薬物送達システムを用いた近赤外治療法の開発(Near-infrared Phototherapy Using Modified Streptavidin-iminobiotin drug delivery system.)2022

    • 著者名/発表者名
      山次 健三, 加藤 洋人, 山下 雄史,安藝 翔3, 巽 俊文, 高橋 和希, 金子雄大, 三浦 麻衣, 石井 正純, 大久保 敬, 大澤 毅, 児玉 龍彦, 石川俊平, 金井 求, 杉山 暁
    • 学会等名
      日本薬学会第142回年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Targeted delivery of At-211 with low immunogenic mutant streptavidin-bisiminobiotin pre-targeting system2021

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi Tatsumi, Kenzo Yamatsugu, Akira Sugiyama, Songji Zhao, Miho Aoki, Ken-ichi Nishijima, Naoyuki Ukon, Saki Shimoyama, Chengbo Tan, Fengying Gao, Taiki Joho, Noboru Oriuchi, Kazuhiro Takahashi, Motomu Kanai, Tatsuhiko Kodama, Kohshin Washiyama
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Targeted delivery of 211-At with low immunogenic mutant streptavidin-bisiminobiotin pre-targeting therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi Tatsumi, Kenzo Yamatsugu, Yohei Shimizu, Akira Sugiyama, Songji Zhao, Ken-ichi Nishijima, Naoyuki Ukon, Noboru Oriuchi, Kazuhiro Takahashi, Kohshin Washiyama, Tatsuhiko Kodama,Motomu Kanai
    • 学会等名
      AIMECS 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] VHH抗体とストレプトアビジン変異体との融合タンパク質2023

    • 発明者名
      杉山 暁、田中 十志也、児玉 龍彦、その他
    • 権利者名
      国立大学法人東京大学、国立大学法人東北大学、その他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-053049
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 外国

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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