• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

AI技術を用いた膜透過性アプタマーの機能最適化と網羅的薬効評価法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 23K24178
補助金の研究課題番号 22H02917 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
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
研究機関新潟大学

研究代表者

中馬 吉郎  新潟大学, 自然科学系, 教授 (40372263)

研究分担者 村松 正吾  新潟大学, 自然科学系, 教授 (30295472)
寺尾 豊  新潟大学, 医歯学系, 教授 (50397717)
東元 祐一郎  久留米大学, 医学部, 教授 (40352124)
梨本 正之  新潟薬科大学, 医療技術学部, 教授 (30228069)
研究期間 (年度) 2024-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2024年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
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: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワードDNAアプタマー / 核酸医薬 / がん / 分子標的薬 / プロテインホスファターゼ / DNAアプタマー / 抗がん剤 / アプタマー / AI / ホスファターゼ
研究開始時の研究の概要

抗体医薬は,臨床の現場で隆盛を極める一方,細胞膜を透過できず標的が細胞外に限定されていることから抗体に替わる新規創薬プラットホームの開発が望まれている.本研究では,独自創薬プラットホームであるIRDAptamer分子をがん幹細胞やがんの悪性化に関与する上皮間葉系転換(EMT)関連タンパク質の阻害剤探索に拡張し,AI技術を用いたIRDAptamerの配列の最適化と細胞応答解析法を構築することを目指す.本研究は,理・工・医歯薬学の分野横断型研究として展開することにより,IRDAptamer創薬を細胞内外問わず多様な疾患に適用可能な新規創薬モダリティとして展開するための分子基盤確立を目的とする.

研究成果の概要

我々は,これまで核内発がんタンパク質PPM1Dを認識する細胞膜透過型DNAアプタマー分子”IRDAptamer”の開発に成功してきた.本研究では,IRDAptamerの他標的への汎用性を評価するとともに,細胞膜透過性IRDAptamerのAI技術を用いた迅速かつ簡便な評価法確立を目指した.その結果,AI画像解析により効率的に細胞膜透過能を有するIRDAptamerを検出できるシステムを構築した.また,新たに上皮間葉系転換関連タンパク質認識IRDAptamerの同定に成功した.本研究によりIRDAptamer創薬の迅速な評価法の確立と本分子の多様な疾患分子に対する高い汎用性を明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,IRDAptamerライブラリを用いて,新たに細胞内EMT関連タンパク質を認識するIRDAptamerを同定するとともに,本分子が細胞膜透過能を有して細胞内標的に対して高い親和性と選択性を示すことから,IRDAptamer創薬の高い汎用性を確認した.また, AI画像解析により,細胞膜透過可能なIRDAptamerを迅速に探索する手法も確立した.これらの研究成果は,創薬開発の加速化や発がん機構の解明といった学術的貢献に加え,IRDAptamer創薬が細胞内疾患関連タンパク質を標的可能な新規創薬ツールとして展開可能であることを示す基盤となり,社会的意義も極めて大きいといえる.

報告書

(3件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Identification of Inhibitors of the Disease-Associated Protein Phosphatase Scp1 Using Antibody Mimetic Molecules2024

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Tamaki、Yamazaki Kazuki、Shinada Junki、Mizunuma Masataka、Furukawa Kazuhiro、Chuman Yoshiro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 25 号: 7 ページ: 3737-3737

    • DOI

      10.3390/ijms25073737

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of Antibody-like Proteins Targeting the Oncogenic Ser/Thr Protein Phosphatase PPM1D2022

    • 著者名/発表者名
      Ikeura, M., Tashiro, H., Yamagata, Y., Saito, H., Kobayashi, T., Mizunuma, M., Yamazaki, K., Baba, K. Furukawa, K. and Chuman, Y.
    • 雑誌名

      Processes

      巻: 10(8) 号: 8 ページ: 1501-1501

    • DOI

      10.3390/pr10081501

    • 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] Identification of Inhibitors for Disease related Phosphatase Scp1 Using Antibody like Adnectin.2022

    • 著者名/発表者名
      Shinada, J., Yamazaki, K., Ikeura, M., Furukawa, K., and Chuman, Y. Identification of Inhibitors for Disease related Phosphatase Scp1 Using Antibody like Adnectin
    • 雑誌名

      Peptide Sci.

      巻: 2021 ページ: 97-98

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Antibody-mimetic Small Proteins Targeting Tumor-associated Phosphatase PPM1D2022

    • 著者名/発表者名
      Ikeura, M., Tashiro, H., Shinada, J., Furukawa, K., and Chuman, Y.
    • 雑誌名

      Peptide Sci.

      巻: 2021 ページ: 79-81

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 発がん関連タンパク質PPM1DにおけるB-loop C端領域の機能解析2024

    • 著者名/発表者名
      渡部晴菜、原侑希、小林環、古川和広、古賀信康、中馬吉郎
    • 学会等名
      第62回新潟生化学懇話会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] 新規創薬モダリティIRDAptamerを用いた血液脳関門透過分子の探索2024

    • 著者名/発表者名
      鈴木由真、小林環、古川和広、中馬吉郎
    • 学会等名
      第62回新潟生化学懇話会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] 抗体模倣分子を用いたアルツハイマー病関連タンパク質検出ツールの開発2024

    • 著者名/発表者名
      小家悠誠、小林環、古川和広、中馬吉郎
    • 学会等名
      第62回新潟生化学懇話会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] Development of Inhibitors for the Disease-Associated Enzyme Scp1 Using Antibody Mimetic Proteins2024

    • 著者名/発表者名
      Tamaki Kobayashi, Kazuki Yamazakia Junki Shinada, Masataka Mizunuma, Kazuhiro Furukawa and Yoshiro Chuman
    • 学会等名
      ICNS2024
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パルスレーザー変調を活用したナノポアの作製と分子検出2024

    • 著者名/発表者名
      松田 杏介,菅原諒太,中馬 吉郎,Cuifeng Ying,山崎 洋人
    • 学会等名
      第85回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] Functional Analysis of C-terminal Region of B-Loop in The Oncogenic Protein Phosphatase PPM1D2024

    • 著者名/発表者名
      Haruna Watabe, Yuki Hara, Kazuhiro Furukawa, Nobuyasu Koga, and Yoshiro Chuman
    • 学会等名
      第61回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] Development of Antibody Mimetic Protein to Detect Alzheimer’s Disease-related Phosphorylated Tau2024

    • 著者名/発表者名
      Yusei Koie, Tamaki Kobayashi, Yuto Tashiro, Kazuhiro Furukawa, and Yoshiro Chuman
    • 学会等名
      第61回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] 各種受容細胞におけるP. gingivalis由来外膜小胞の取り込み動態解析2024

    • 著者名/発表者名
      大倉直人, 吉羽永子, 立川正憲, 中馬吉郎, Rosa Edith Baldeon Gutierrez, 髙原信太郎, Susan Gomez Kasimoto, 井田貴子, 枝並直樹, 竹中彰治, 野杁由一郎
    • 学会等名
      第159回日本歯科保存学会秋期大会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] Functional Analysis of Membrane-Permeable DNA Aptamers Targeting Intracellular Ser/Thr Protein Phosphatase2024

    • 著者名/発表者名
      Chuman, Y.
    • 学会等名
      2024 FASEB-JAPAN Joint phosphatase conference
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of Anti-cancer Drugs for EGFR Using G-Quadruplex-Based DNA Aptamer: IRDAptamer2024

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hara, Hidetaka Hagiwara, Toya Kobayashi, Masataka Mizunuma, Kazuhiro Furukawa, and Yoshiro Chuman
    • 学会等名
      第105回日本化学会 春季年会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] Development of DNA Aptamers that Discriminate the Phosphorylation Intermediate of Protein Tyr Phosphatase (PTP)2024

    • 著者名/発表者名
      Yuma Suzuki,Irene Choi, Yuki Hara,Kazuhiro Furukawa,Nuzio Bottini,Yoshiro Chuman
    • 学会等名
      第105回日本化学会 春季年会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内を標的可能な新規創薬プラットホームの開発2023

    • 著者名/発表者名
      中馬吉郎
    • 学会等名
      みちのくGAPファンド DemoDay
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗体模倣分子のloop置換体を用いた疾患関連酵素Scp1阻害剤の開発2023

    • 著者名/発表者名
      小林 環,品田純輝,鈴木未来,山形優香,古川和広,中馬吉郎
    • 学会等名
      第13回 UGCE シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 疾患関連タンパク質Scp1に対する特異的IRDAptamerの機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      菅原諒太,水沼正昂,鈴木未来,山形優香,古川和広,中馬吉郎
    • 学会等名
      第13回 UGCE シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of SARS-CoV-2 Spike Protein-Binding Molecules Using G4-Based DNA Aptamer: IRDAptamer2023

    • 著者名/発表者名
      Masataka Mizunuma, Yuka Yamagata, Mirai Suzuki, Shingo Tanaka, Kazuhiro Furukawa, and Yoshiro Chuman
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Method to Control the Function of G4-based DNA Aptamer; IRDAptamer2023

    • 著者名/発表者名
      Mirai Suzuki, Yuka Yamagata, Masataka Mizunuma, Kazuhiro Furukawa, Yoshiro Chuman
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 発がん関連タンパク質PPM1Dにおける特異的loopの機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      原 侑希1・齊藤 輝1・古賀 信康2・古川 和広1・中馬 吉郎
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 新規創薬モダリティ:IRDAptamerの開発と応用2023

    • 著者名/発表者名
      中馬吉郎
    • 学会等名
      医療・診断の化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規創薬モダリティIRDAptamer の機能制御法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木未来, 山形優香,古川和広, 中馬吉郎
    • 学会等名
      第61回新潟生化学懇話会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] グアニン四重鎖IRDAptamerに対する高感度検出ツールの開発2022

    • 著者名/発表者名
      田中智貴, 坂野彰則, 山形優香, 古川和広2, 中馬吉郎
    • 学会等名
      第61回新潟生化学懇話会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Image Classification of Cancer Cells Treated with IRDAptermer2022

    • 著者名/発表者名
      Rahman Rawnak Mim, Yuuka YAMAGATA, Yoshiro CHUMAN, and Shogo MURAMATSU
    • 学会等名
      映像情報メディア学会 ITE Technical Group Submission System
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内を標的可能な新規創薬モダリティの開発2022

    • 著者名/発表者名
      中馬吉郎
    • 学会等名
      第3回BVA創薬研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 膜透過性DNA アプタマー: IRDAptamer を用いた創薬モダリティの開発2022

    • 著者名/発表者名
      山形 優香、金子 敦巳、坂野 彰則、水沼 正昂、古川 和広、○中馬 吉郎
    • 学会等名
      第95回 日本生化学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞内を標的可能な新規創薬モダリティ:IRDAptamerの開発2022

    • 著者名/発表者名
      中馬吉郎
    • 学会等名
      第4回 BVAバイオインターフェース
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DEVELOPMENT OF MEMBRANE-PERMEABLE DNA APTAMERS TARGETING ONCOGENIC SER/THR PROTEIN PHOSPHATASE PPM1D2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Chuman, Yuuka Yamagata, Atsushi Kaneko, Akinori Bannno, Masataka Mizunuma, Kazuhiro Furukawa
    • 学会等名
      The Protein phosphatase conference jointed by FASEB and JAPPR
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2026-01-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi