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in vivoでの抗体の細胞内送達を指向した細胞質送達ペプチドの新機軸

研究課題

研究課題/領域番号 22K15250
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

川口 祥正  京都大学, 化学研究所, 助教 (90936808)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードペプチド / 抗体 / 細胞内送達 / 細胞質 / 膜傷害性ペプチド / コンジュゲート / エンドサイトーシス / エンドソーム脱出 / 細胞内導入ペプチド / 高分子送達 / タンパク質 / 細胞内取込み / in vivo / 細胞質送達ペプチド / ターゲティング
研究開始時の研究の概要

抗体は、高難度標的を制御可能な分子として着目されているが、細胞膜透過性に乏しく、細胞内を標的にできないことから、in vivoにも応用可能な細胞質送達技術の確立が望まれている。当研究室では、抗体と混合することで、抗体の効率的な細胞質送達を可能にする細胞質送達ペプチドを開発している。本研究では、細胞質送達ペプチドのin vivo展開に向けた分子設計によって、in vivoにおける細胞内分子の機能制御に挑戦する。

研究成果の概要

本研究では、mastoparan Xを鋳型に、安全マージンが広く、高効率に細胞質送達可能なE3MPH16を開発した。E3MPH16によって抗Ras抗体をHT1080細胞に導入することで、増殖抑制効果を示した。さらに、担癌モデルマウスに対して、NLS-EGFPとE3MPH16を局所投与することで、一部の細胞においてNLS-EGFPを細胞質に送達可能であることがわかった。また、細胞質送達ペプチドであるL17ER4と抗体とのコンジュゲートの調製も検討した。sortaseによる酵素化学的手法によって、コンジュゲートを調製することで、凝集することなく、細胞質に抗体を送達可能であることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回開発したE3MPH16は低毒性かつ高効率で高分子を細胞質に送達可能なペプチドであることから、機能性高分子の細胞質送達に有用であると考えられる。また、in vivoでも送達可能であったことから、今後、抗体の細胞質送達による細胞機能制御への展開が期待される。また、L17E4と抗体のコンジュゲート設計を達成したことから、このコンジュゲーション方法を様々なペプチドに応用することで、より効率的な抗体の細胞質送達につながるとともに、in vivoでのデリバリーにおける基盤技術になると考えられ、今後、創薬研究への実践的取り組みにつながると期待される。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 産業財産権 (3件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Liquid Droplet-Mediated Formulation of Lipid Nanoparticles Encapsulating Immunoglobulin G for Cytosolic Delivery2024

    • 著者名/発表者名
      Hirai Yusuke、Kawaguchi Yoshimasa、Kasahara Chisato、Hirose Hisaaki、Futaki Shiroh
    • 雑誌名

      Molecular Pharmaceutics

      巻: 21 号: 4 ページ: 1653-1661

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.3c00868

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] E3MPH16: An efficient endosomolytic peptide for intracellular protein delivery2024

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi Yoshimasa、Kawamura Yuki、Hirose Hisaaki、Kiyokawa Megumi、Hirate Momo、Hirata Tsuyoshi、Higuchi Yuriko、Futaki Shiroh
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 367 ページ: 877-891

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2024.01.067

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 抗体の細胞質送達に向けた抗体ーL17ER4コンジュゲートの創製2024

    • 著者名/発表者名
      寺田 旺之、川口 祥正、二木 史朗
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 低毒性かつ高効率な新規高分子細胞質送達ペプチドの創製2024

    • 著者名/発表者名
      川口 祥正、川村 優貴、清川 めぐみ、広瀬 久昭、樋口 ゆり子、二木 史朗
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Novel Endosomolytic Peptide for Cytosolic Delivery of Proteins2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Kawaguchi
    • 学会等名
      Satellite Symposium of the 60th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of cytosolic delivery peptides by attenuated membrane lytic activity2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Kawaguchi, Shiroh Futaki
    • 学会等名
      第61回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of a Novel Cytosolic Delivery Peptide with Attenuated Cytotoxicity and Enhanced Endosomal Uptake2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Kawaguchi, Shiroh Futaki
    • 学会等名
      13th International Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an Efficient Endosomolytic Peptide for Intracellular Protein Delivery2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Kawaguchi, Shiroh Futaki
    • 学会等名
      13th Austrian Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Elucidation of the Cellular Delivery Mechanism of Melittin Derivatives2023

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Uehata, Yoshimasa Kawaguchi, Naoki Tamemoto, Shiroh Futaki
    • 学会等名
      The 60th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] DEVELOPMENT OF MELITTIN DELIVATIVES FOR INTRACELLULAR DELIVERY OF BIOMACROMOLECULES2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Kawaguchi, Naoki Tamemoto, Masataka Fumoto, Shiroh Futaki
    • 学会等名
      第59回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 生理活性物質の細胞内送達に向けたMelittin誘導体の創製2022

    • 著者名/発表者名
      川口祥正、為本尚樹、麓昌高、二木史朗
    • 学会等名
      第43回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [産業財産権] 脂質ナノ粒子、医薬組成物、および脂質ナノ粒子の製造方法2024

    • 発明者名
      二木史朗 、平井勇祐 、川口祥正、広瀬久昭、笠原千聖
    • 権利者名
      二木史朗 、平井勇祐 、川口祥正、広瀬久昭、笠原千聖
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 細胞質送達ペプチド2023

    • 発明者名
      川口祥正、二木史朗
    • 権利者名
      川口祥正、二木史朗
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-174558
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [産業財産権] 薬物送達組成物2023

    • 発明者名
      二木史朗、平井勇祐、広瀬久昭、川口祥正
    • 権利者名
      二木史朗、平井勇祐、広瀬久昭、川口祥正
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-031510
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-01-30  

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