麻疹ウイルス抗体ディスプレイライブラリーを用いた癌標的治療法の開発

• 研究課題/領域番号: 22659227
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 外科学一般
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中村 貴史 東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (70432911)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,220千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2010年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: 実験外科学 / 癌 / ウイルス / 抗体 / バイオテクノロジー / 生体機能利用

研究概要

これまで弱毒化麻疹ウイルスのリバースジェネティクス法により、一本鎖抗体(scFv)をウイルス表面蛋白上に提示し、かつ元来のウイルス親和性を排除することによって、scFvが持っている特異性と親和性を介して特定の標的腫瘍細胞にのみ感染させる技術を世界で初めて開発した。
そこで本研究では、このテクノロジーを応用し、ウイルスにscFvを提示させた革新的ディスプレイライブラリー、"ウイルス(Virus)+抗体ライブラリー(Antibody Library)=ビロボディライブラリー(Virobody Library)"を確立し、その技術を用いて新規抗体医薬の開発を目指した。scFvを提示した麻疹抗体ディスプレイライブラリーを、ヒトA549肺癌、又はPancI膵臓癌細胞にMOI=0. 01～1で感染させ、1時間のインキュベーション後、OPTI-MEM(Invitrogen社)で4回感染細胞を洗浄した。培養2～5日後、ウイルス感染細胞を集め、凍結融解することによってウイルスを回収するバイオパニング工程を繰り返した。最終的にクローン化したウイルスのゲノムRNAを回収し、RT-PCR法によりscFv遺伝子を増幅し、シークエンス解析を行うことによって腫瘍特異的抗体の同定を試みた。しかしながら、同定されてきたscFvは癌細胞に対する抗体として機能するものではなかった。この原因としては、麻疹抗体ディスプレイライブラリーの多様性が不十分であると予想された。そこで従来のライゲーションではなく、λファージの部位特異的組換え反応を利用したプラスミドライブラリーの構築法によって、非常に効率よく安定してプラスミドライブラリーを獲得することが可能となった。一方、従来の麻疹蛋白発現ヘルパー細胞を用いたウイルス回収は非常に低い効率であったが、非増殖型T7ポリメラーゼ発現ワクシニアウイルスによる発現系を用いたレスキュー法によって、その効率は大幅に向上した。

研究成果

• [雑誌論文] Coxsackievirus B3 is an oncolytic virus with immunostimulatory properties that is active against lung adenocarcinoma (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto S, Inoue H, Nakamura T, Yamada M, Sakamoto C, Urata Y, Okazaki T, Marumoto T, Takahashi A, Takayama K, Nakanishi Y, Shimizu H and Tani K.
  • 雑誌名: Cancer Res 巻: 72 ページ: 2609-2621
• [雑誌論文] Coxsackievirus B3 Is an Oncolytic Virus with Immunostimulatory Properties that Is Active Against Lung Adenocarcinoma (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto S, Inoue H, Nakamura T, Yamada M, Sakamoto C, Urata Y, Okazaki T, Marumoto T, Takahashi A, Takayama K, Nakanishi Y, Shimizu H, Tani K
  • 雑誌名: Cancer Research 巻: (掲載確定)(印刷中) 号: 10 ページ: 2609-2621
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-11-3185
  • 査読あり
• [雑誌論文] MicroRNA regulation of glycoprotein B5R in oncolytic vaccinia virus reduces viral pathogenicity without impairing its antitumor efficacy (2011)
  • 著者名/発表者名: Hikichi M, Minoru Kidokoro M, Haraguchi T, Iba H, Shida H, Tahara H and Nakamura T
  • 雑誌名: Molecular Therapy 巻: 19 ページ: 1107-1115
• [雑誌論文] MicroRNA regulation of vaccinia virus for enhanced oncolytic activity and reduced pathogenicity in oncolytic virotherapy (2011)
  • 著者名/発表者名: Hikichi M, Kidokoro M, Haraguchi T, Iba H, Shida H, Tahara H & Nakamura T.
  • 雑誌名: Molecular Therapy 巻: 19巻 号: 6 ページ: 1107-15
  • DOI: 10.1038/mt.2011.36
  • 査読あり
• [雑誌論文] MicroRNA-based gene regulation of glycoprotein B5R in oncolytic vaccinia virus reduces viral pathogenicity without impairing its antitumor efficacy (2011)
  • 著者名/発表者名: Hikichi M, Minoru Kidokoro M, Haraguchi T, Iba H, Shida H, Tahara H, Nakamura T
  • 雑誌名: Molecular Therapy 巻: 19 ページ: 1107-1115
  • 査読あり
• [雑誌論文] CD133 suppresses neuroblastoma cell differentiation via signal pathway modification (2011)
  • 著者名/発表者名: Takenobu H, Shimozato O, Nakamura T, Ochiai H, Yamaguchi Y, Ohira M, Nakagawara A, Kamijo T
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 30 ページ: 97-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exploitation of the interaction of measles virus fusogenic envelope proteins with the surface receptor CD46 on human cells for microcell-mediated chromosome transfer (2010)
  • 著者名/発表者名: Katoh M, Kazuki Y, Kazuki K, Kajitani N, Takiguchi M, Nakayama Y, Nakamura T, Oshimura M
  • 雑誌名: BMC Biotechnology 巻: 10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Antitumor Effects of an Engineered Measles Virus Edmonston Strain Expressing the Wild-type N, P, L Genes on Human Renal Cell Carcinoma (2010)
  • 著者名/発表者名: Meng X, Nakamura T, Okazaki T, Inoue H, Takahashi A, Miyamoto S, Sakaguchi G, Eto M, Naito S, Takeda M, Yanagi Y, Tani K
  • 雑誌名: Molecular Therapy 巻: 18 ページ: 544-551
  • 査読あり
• [学会発表] MicroRNA Targeting of Oncolytic Viruses for cancer therapy (2011)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Nakamura.
  • 学会等名: 第70回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-10-04
• [学会発表] MicroRNA Targeting of Oncolytic Viruses for cancer therapy (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T
  • 学会等名: 第70回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋(名古屋国際会議場)
  • 年月日: 2011-10-04
• [学会発表] MicroRNA Regulation of Glycoprotein B5R in Oncolytic Vaccinia Virus Reduces Viral Pathogenicity without Impairing its Antitumor Efficacy (2011)
  • 著者名/発表者名: Mina Hikichi, Minoru Kidokoro, Hisatoshi Shida, Hideaki Tahara and Takafumi Nakamura.
  • 学会等名: The International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] MicroRNA Regulation of Glycoprotein B5R in Oncolytic Vaccinia Virus Reduces Viral Pathogenicity without Impairing its Antitumor Efficacy (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T
  • 学会等名: The International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 札幌(札幌コンベンションセンター)
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] Development of tumor-targeting vaccinia viruses as novel oncolytic agents (2011)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Nakamura, Mina Hikichi, Minoru Kidokoro, Hisatoshi Shida and Hideaki Tahara.
  • 学会等名: The 17th Annual Meeting of Japan Society of Gene Therapy
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2011-07-17
• [学会発表] Development of tumor-targeting vaccinia viruses as novel oncolytic agents (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T
  • 学会等名: The 17th Annual Meeting of Japan Society of Gene Therapy
  • 発表場所: 福岡(九州大学医学部百年講堂)
  • 年月日: 2011-07-17
• [学会発表] Enhancing therapeutic index of oncolytic vaccinia virus through combining micro RNA regulation and thymidine kinase deletion (2011)
  • 著者名/発表者名: Mina Hikichi, Minoru Kidokoro, Hisatoshi Shida, Hideaki Tahara and Takafumi Nakamura.
  • 学会等名: The 14th Annual Meeting of American Society of Gene & Cell Therapy
  • 発表場所: Seattle, USA
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] Enhancing therapeutic index of oncolytic vaccinia virus through combining microRNA regulation and thymidine kinase deletion (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T
  • 学会等名: The 14th Annual Meeting of American Society of Gene & Cell Therapy
  • 発表場所: Seattle, USA (Washington State Convention & Trade Center)
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] MicroRNA Regulation of Oncolytic Vaccinia Virus Reduces Viral Pathogenicity without Impairing its Antitumor Efficacy (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T
  • 学会等名: The 6th International Conference on Oncolytic Viruses As Cancer Therapeutics
  • 発表場所: Las Vegas, U.S.A.(JW Marriott at Summerlin)
  • 年月日: 2011-03-19
• [学会発表] 強い抗癌作用と高い安全性を兼ね備えたマイクロRNA制御増殖型ワクシニアウイルスによる癌ウイルス療法の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村貴史
  • 学会等名: 第69回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 大阪(大阪国際会議場)
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] マイクロRNAによって制御されるウイルスの開発とその応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村貴史
  • 学会等名: 第12回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 東京(一橋記念講堂)
  • 年月日: 2010-07-27
• [学会発表] MicroRNA-regulated oncolytic vaccinia virus not only enhances the oncolytic activity but also reduces the viral pathogenicity (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T
  • 学会等名: The 16th Annual Meeting of Japan Society of Gene Therapy
  • 発表場所: 宇都宮(栃木県総合文化センター)
  • 年月日: 2010-07-01
• [学会発表] Highly Attenuated Vaccinia Virus as a Potential Oncolytic Agent for Cancer Virotherapy (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T
  • 学会等名: The 13th Annual Meeting of American Society of Gene & Cell Therapy
  • 発表場所: Washington D.C., U.S.A.(Marriott Wardman Park Hotel)
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] Highly attenuated vaccinia virus with microRNA-regulated oncolysis for cancer virotherapy (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T
  • 学会等名: The 13th Annual Meeting of American Society of Gene & Cell Therapy
  • 発表場所: Washington D.C., U.S.A.(Marriott Wardman Park Hote)
  • 年月日: 2010-05-20
• [産業財産権] マイクロRNA制御組換えワクシニアウイルス及びその使用 (2011)
  • 発明者名: 中村貴史, 他4名
  • 権利者名: 東京大学, 他2者
  • 出願年月日: 2011-03-15
  • 外国