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遊走誘導型CARによる脳疾患治療基盤技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K21062
補助金の研究課題番号 21H01735 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
研究機関国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所

研究代表者

河原 正浩  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 ヘルス・メディカル微生物研究センター, プロジェクトリーダー (50345097)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2024年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードキメラ抗原受容体 / 脳疾患 / 遊走 / シグナル伝達 / 細胞治療
研究開始時の研究の概要

近年、がん表面抗原を認識してT細胞にがん殺傷シグナルを伝達するキメラ抗原受容体が開発され、実際にがん治療に実用化されて注目を集めている。そこで本研究では、キメラ抗原受容体の概念を脳疾患に適用することを目標とする。具体的には、脳中枢系に細胞を効率よく送達させるための遊走誘導型のキメラ抗原受容体を開発することで、脳疾患に対する細胞治療基盤技術を開発する。

研究実績の概要

昨年度は、より直接的に遊走活性を評価するために、細胞の形態観察による遊走誘導型キメラ抗原受容体の評価系を構築した。この評価系では、遊走誘導型キメラ抗原受容体を遺伝子導入により安定発現させた浮遊細胞をマルチウェルプレートに播種したため、画像を撮像する際のピントを合わせるために、細胞が沈降するのを30分程度待つ必要があった。本年度は、抗原刺激後の初期の時間帯における細胞遊走応答を画像取得するために、細胞カウント用のチャンバーに少量の体積の細胞懸濁液を注入し、その後すぐに画像を撮像してピントが合った画像を取得することができるかを検証した。実験では、継代維持しているキメラ抗原受容体発現細胞のシグナル伝達活性を一旦初期化するために、抗原を除去した培地にて細胞を一晩培養した。翌朝、抗原を添加した培地を細胞に加えて懸濁し、直後にチャンバーに注入し、インキュベータ内に置いた顕微鏡にセットしてタイムラプス撮影を開始した。得られたタイムラプス画像から細胞形態の時系列的な変化を動画により可視化した。その結果、この画像データ取得法で抗原刺激直後からピントの合った画像を取得でき、実際に抗原添加後すぐに細胞形態が変形して遊走性が上昇していることが示された。そこで、異なるシグナル伝達ドメインを持つ複数のキメラ抗原受容体をそれぞれ発現させた安定細胞株を樹立して同様に画像取得した結果、シグナル伝達ドメインの違いによって遊走性に明確な違いがあることが示された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は、抗原刺激後の初期の時間帯における細胞遊走応答の観察系を構築することが目標であった。実際に、細胞カウント用のチャンバーを利用することで、抗原刺激直後からピントの合った画像を取得でき、抗原添加後すぐに細胞形態が変形して遊走性が上昇していることや、キメラ抗原受容体のシグナル伝達ドメインの違いによる遊走性の差が観測できたことから、おおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

シグナル伝達ドメインを改良したキメラ抗原受容体をデザインし、より高い遊走活性を示すキメラ抗原受容体の開発を引き続き進める。デザインしたキメラ抗原受容体を細胞で安定発現させ、本年度に確立した測定系を利用して遊走活性を評価する。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 14件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Synthetic receptor scaffolds significantly affect the efficiency of cell fate signals2024

    • 著者名/発表者名
      Umene Kirato、Kawahara Masahiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 号: 1 ページ: 5801-5801

    • DOI

      10.1038/s41598-024-56612-2

    • 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
  • [雑誌論文] Interview 12023

    • 著者名/発表者名
      河原 正浩
    • 雑誌名

      生物工学会誌

      巻: 101 号: 10 ページ: 556-557

    • DOI

      10.34565/seibutsukogaku.101.10_556

    • ISSN
      0919-3758, 2435-8630
    • 年月日
      2023-10-25
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phenotypic screening of signaling motifs that efficiently induce cell proliferation2023

    • 著者名/発表者名
      Umene Kirato、Nagamune Teruyuki、Kawahara Masahiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 15639-15639

    • DOI

      10.1038/s41598-023-42378-6

    • 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
  • [雑誌論文] キメラ受容体の分子構築:バイオセンサーから細胞運命制御まで2023

    • 著者名/発表者名
      河原 正浩
    • 雑誌名

      バイオ部会ニュースレター(化学工学会バイオ部会)

      巻: 58 ページ: 17-22

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] キメラ受容体の研究継承者として2023

    • 著者名/発表者名
      河原 正浩
    • 雑誌名

      上田宏の思い出 生物化学工学研究フロントランナー

      巻: - ページ: 181-185

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Canonical Wnt signaling activation by chimeric antigen receptors for efficient cardiac differentiation from mouse embryonic stem cells2023

    • 著者名/発表者名
      Sogo T, Nakao S, Tsukamoto T, Ueyama T, Harada Y, Ihara D, Ishida T, Nakahara M, Hasegawa K, Akagi Y, Kida Y, Nakagawa O, Nagamune T, Kawahara M, Kawamura T
    • 雑誌名

      Inflamm Regen

      巻: 43 号: 1 ページ: 11-11

    • DOI

      10.1186/s41232-023-00258-6

    • 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] Constitutively active GPR43 is crucial for proper leukocyte differentiation2022

    • 著者名/発表者名
      Miyasato Sosuke、Iwata Kurumi、Mura Reika、Nakamura Shou、Yanagida Keisuke、Shindou Hideo、Nagata Yosuke、Kawahara Masahiro、Yamaguchi Satoshi、Aoki Junken、Inoue Asuka、Nagamune Teruyuki、Shimizu Takao、Nakamura Motonao
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 37 号: 1 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1096/fj.202201591r

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sequential control of myeloid cell proliferation and differentiation by cytokine receptor-based chimeric antigen receptors2022

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Kyoko、Shen Zhongchuzi、Miura Masashi、Nakabayashi Hideto、Kawahara Masahiro
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 12 ページ: e0279409-e0279409

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0279409

    • 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] A growth-based platform for detecting domain-peptide interactions in the cytoplasm of mammalian cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kimura Yosuke、Kashima Daiki、Kawahara Masahiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 18028-18028

    • DOI

      10.1038/s41598-022-22770-4

    • 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] Cell fate‐inducing CARs orthogonally control multiple signaling pathways2022

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Kyoko、Nakabayashi Hideto、Kawahara Masahiro
    • 雑誌名

      Biotechnology Journal

      巻: 17 号: 5 ページ: 2100463-2100463

    • DOI

      10.1002/biot.202100463

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細胞創製時代のバイオ計測2021

    • 著者名/発表者名
      河原正浩
    • 雑誌名

      生物工学会誌

      巻: 99 号: 6 ページ: 291-294

    • DOI

      10.34565/seibutsukogaku.99.6_291

    • NAID

      130008056690

    • ISSN
      0919-3758, 2435-8630
    • 年月日
      2021-06-25
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thrombopoietin receptor‐based protein?protein interaction screening (THROPPIS)2021

    • 著者名/発表者名
      Horikawa Makiko、Kakiuchi Yosuke、Kashima Daiki、Ogawa Kenichiro、Kawahara Masahiro
    • 雑誌名

      Biotechnology and Bioengineering

      巻: 119 号: 1 ページ: 287-298

    • DOI

      10.1002/bit.27975

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rational design of heterodimeric receptors capable of activating target signaling molecules2021

    • 著者名/発表者名
      Kongkrongtong Tatphon、Zhang Ruolan、Kawahara Masahiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 16809-16809

    • DOI

      10.1038/s41598-021-96396-3

    • 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
  • [雑誌論文] Reprogramming signal transduction through a designer receptor tyrosine kinase2021

    • 著者名/発表者名
      Kongkrongtong Tatphon、Sumigama Yuka、Nagamune Teruyuki、Kawahara Masahiro
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4 号: 1 ページ: 752-752

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02287-8

    • 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
  • [雑誌論文] Tailoring minimal synthetic receptors to reconstitute signaling properties through multiple tyrosine motifs.2021

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Nakajima, Shota Araki, Masahiro Kawahara
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 566 ページ: 148-154

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.06.014

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of KIPPIS as a versatile platform for evaluating intracellularly functional peptide aptamers2021

    • 著者名/発表者名
      Kashima Daiki、Kawahara Masahiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 11758-11758

    • DOI

      10.1038/s41598-021-91287-z

    • 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
  • [雑誌論文] A Novel Cell-Based Intracellular Protein?Protein Interaction Detection Platform (SOLIS) for Multimodality Screening2021

    • 著者名/発表者名
      Kashima Daiki、Kageoka Miho、Kimura Yosuke、Horikawa Makiko、Miura Masashi、Nakakido Makoto、Tsumoto Kouhei、Nagamune Teruyuki、Kawahara Masahiro
    • 雑誌名

      ACS Synthetic Biology

      巻: 10 号: 5 ページ: 990-999

    • DOI

      10.1021/acssynbio.0c00483

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production of an active Mus musculus IL-3 using updated silkworm-based baculovirus expression vector system2021

    • 著者名/発表者名
      Nagai Ryo、Ebihara Takeru、Kakino Kohei、Masuda Akitsu、Xu Jian、Minamihata Kosuke、Kamiya Noriho、Kongkrongtong Tatphon、Kawahara Masahiro、Mon Hiroaki、Fujii Tsuguru、Kusakabe Takahiro、Lee Jae Man
    • 雑誌名

      Journal of Asia-Pacific Entomology

      巻: 24 号: 3 ページ: 544-549

    • DOI

      10.1016/j.aspen.2021.04.011

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Using Engineered Mammalian Cells for an Epitope-Directed Antibody Affinity Maturation System2021

    • 著者名/発表者名
      Eguchi Akihiro、Kawahara Masahiro
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2312 ページ: 59-72

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1441-9_4

    • ISBN
      9781071614402, 9781071614419
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 細胞形態情報解析を用いた浮遊系細胞の機能性評価技術2024

    • 著者名/発表者名
      竹内宏彰、後藤浩之、久田拓海、田中健二郎、河原正浩、加藤竜司
    • 学会等名
      第23回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヘテロダイマー型人工受容体の開発2024

    • 著者名/発表者名
      河原正浩、コンクローントーン タットポーン
    • 学会等名
      化学工学会第89年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 細胞形態情報解析を用いた浮遊系細胞の機能性評価2024

    • 著者名/発表者名
      竹内宏彰、後藤浩之、久田拓海、田中健二郎、河原正浩、加藤竜司
    • 学会等名
      化学工学会第89年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] キメラ受容体の分子構築:バイオセンサーから細胞運命制御まで2023

    • 著者名/発表者名
      河原正浩
    • 学会等名
      化学工学会第54回秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞運命を操作する人工受容体の設計2023

    • 著者名/発表者名
      河原正浩
    • 学会等名
      第75回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タイプIサイトカイン受容体の改変によるシグナル伝達能の設計2023

    • 著者名/発表者名
      河原正浩、中嶋恭子
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Construction of the designer c-KIT for arbitrarily controlling signal transduction properties2023

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Kawahara, Tatphon Kongkrongtong
    • 学会等名
      JAACT2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞形態情報解析を用いた浮遊系細胞環境応答変化の検出2023

    • 著者名/発表者名
      竹内宏彰、久田拓海、田中健二郎、河原正浩、加藤竜司
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] チロシンキナーゼ内包型デザイナー受容体の開発2023

    • 著者名/発表者名
      河原正浩、コンクローントーン タットポーン
    • 学会等名
      化学工学会第88年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 細胞形態情報解析を用いた浮遊系細胞応答変化の検出2023

    • 著者名/発表者名
      竹内宏彰、久田拓海、田中健二郎、竹本悠人、河原正浩、加藤竜司
    • 学会等名
      化学工学会第88年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Ras/MAPK経路に着目した細胞内蛋白質間相互作用検出法SOLISの開発2022

    • 著者名/発表者名
      河原正浩、鹿島大揮
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 改変型受容体チロシンキナーゼによるシグナル伝達のリプログラミング2022

    • 著者名/発表者名
      河原正浩、コンクローントーン タットポーン
    • 学会等名
      第74回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] トロンボポエチン受容体を用いた細胞内PPI検出法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      河原正浩、堀川真希子
    • 学会等名
      化学工学会第53回秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 偽陰性の少ない細胞内蛋白質間相互作用検出法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      河原正浩、鹿島大揮
    • 学会等名
      第35回日本動物細胞工学会2022年度大会(JAACT2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] モチーフ連結型人工受容体によるシグナル伝達のアラカルト制御2022

    • 著者名/発表者名
      河原正浩、中嶋恭子
    • 学会等名
      化学工学会第87年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 受容体をいじり倒す:細胞応答の人為的制御はどこまで可能か?2022

    • 著者名/発表者名
      河原正浩
    • 学会等名
      名古屋大学大学院創薬科学研究科 第148回創薬科学セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代創薬研究について2022

    • 著者名/発表者名
      河原正浩
    • 学会等名
      彩都産学官連携フォーラム2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] デザイナーセルエンジニアリング:次世代細胞治療プラットフォームの開発2021

    • 著者名/発表者名
      河原正浩
    • 学会等名
      第17回霊長類医科学フォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 受容体シグナルを利用したタンパク質間相互作用検出系KIPPISの構築2021

    • 著者名/発表者名
      河原正浩、鹿島大揮
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] シグナル伝達特性を容易に設計可能なミニマル受容体の構築2021

    • 著者名/発表者名
      河原正浩、中嶋恭子
    • 学会等名
      第73回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 膜局在による増殖シグナルを指標とした細胞内蛋白質間相互作用検出法SOLISの開発2021

    • 著者名/発表者名
      河原正浩、鹿島大揮
    • 学会等名
      化学工学会第52回秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内蛋白質間相互作用検出法KIPPISの開発2021

    • 著者名/発表者名
      河原正浩、鹿島大揮
    • 学会等名
      JAACT2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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