糖タンパク質を標的とした革新的がん特異的抗体の開発とその作用機序の解明

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K07705
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 加藤 幸成 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (00571811)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: モノクローナル抗体 / がん特異的 / CasMab / がん細胞 / 正常細胞 / フローサイトメトリー / 免疫 / 膜タンパク質

研究実績の概要

モノクローナル抗体は、がんを中心としたあらゆる病気の診断や治療に活用されている。近年、生体で産生されるイムノグロブリンだけでなく、抗体遺伝子の高度な改変により、低分子化抗体や二重特異性抗体など、あらゆるフォーマットが開発されている。がん細胞を狙う場合、どんなに抗体を改変しても、あるいは、どんなに強力な抗がん剤付加や免疫細胞誘導を行ったとしても、がん細胞に特異的な抗体でなければ、常に正常組織への毒性が懸念される。しかし、がん細胞のみに高発現している分子は限られており、理想的な標的分子は枯渇している。がん細胞に特異的な抗体を樹立しようとする場合には、一般的に、がん細胞と正常細胞から精製した各膜タンパク質の“違い”を発見し、その“違い”に対して抗体を作製する手法が取られるが、実際のところ、その“違い”はほとんど発見されていない。一方、我々が開発したがん特異的抗体作製法（CasMab法）では、がん特異的糖鎖が付加した糖タンパク質や細胞株を免疫することにより、がん特異的抗体を直接取得することができる。本研究課題では、がん細胞、正常細胞で共に発現しているタンパク質を標的とする。既に抗体医薬が開発されているが、より優れた抗体が求められるもの、及び抗体医薬が存在しない新規のものを標的分子とする。具体的には、３種類の標的タンパク質（E分子, H分子, C分子）に対して行う。1年目の令和元年度には、マウスに標的タンパク質発現細胞株あるいは分泌型の標的タンパク質を免疫することにより、３種類の標的分子に対する抗体のライブラリーを作製した。抗体のスクリーニングは、精製タンパク質や標的タンパク質発現細胞を用いて行った。細胞株を免疫する場合は、親株と発現株に対する反応性の違いを、フローサイトメトリー（研究室所有の96well全自動アナライザー）で検出した。今後、樹立した抗体の性状解析を実施する。

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

マウスに標的タンパク質発現細胞株あるいは分泌型の標的タンパク質を免疫することにより、３種類の標的分子に対する抗体のライブラリーを作製した。抗体のスクリーニングは、精製タンパク質や標的タンパク質発現細胞を用いて行った。細胞株を免疫する場合は、親株と発現株に対する反応性の違いを、フローサイトメトリーで検出した。免疫原作製から抗体作製まで、すべて順調に進んだ。

今後の研究の推進方策

来年度からは、今年度樹立した各種抗体の性状解析を行う。具体的には、糖鎖不全株を用いた糖鎖認識抗体の確認、免疫組織染色によるがん細胞への特異性の確認、エピトープ解析、アフィニティー解析などを実施する。

次年度使用額が生じた理由

今年度は予定通りに研究を遂行し、千円を下回る予算が余ったが、次年度の抗体評価の研究内容に有効に活用する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Epitope Mapping of PMab-225 an Anti-Alpaca Podoplanin Monoclonal Antibody using Flow Cytometry (2019)
  • 著者名/発表者名: Sayama Y, Sano M, Furusawa Y, Kaneko MK, Kato Y
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 255-260
  • DOI: 10.1089/mab.2019.0033
  • 査読あり
• [雑誌論文] PMab-241 Specifically Detects Bear Podoplanin of Lymphatic endothelial cells in the Lung of Brown Bear (2019)
  • 著者名/発表者名: Takei J, Yamada S, Konnai S, Ishinazaka T, Shimozuru M, Kaneko MK, Kato Y
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 282-284
  • DOI: 10.1089/mab.2019.0038
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Epitope of PMab-210 is Located in Platelet Aggregation-Stimulating Domain-3 of Pig Podoplanin (2019)
  • 著者名/発表者名: Kaneko MK, Sayama Y, Sano M, Kato Y
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 271-276
  • DOI: 10.1089/mab.2019.0037
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epitope Analysis of an Anti-Horse Podoplanin Monoclonal Antibody PMab-219 (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato Y, Sayama Y, Sano M, Kaneko MK
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 266-270
  • DOI: 10.1089/mab.2019.0034
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epitope Mapping of Monoclonal Antibody PMab-233 Against Tasmanian Devil Podoplanin (2019)
  • 著者名/発表者名: Sano M, Kaneko MK, Kato Y
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 261-265
  • DOI: 10.1089/mab.2019.0032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epitope mapping of anti-bear podoplanin monoclonal antibody PMab-247 (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato Y, Takei J, Furusawa Y, Sayama Y, Sano M, Konnai S, Kobayashi A, Harada H, Takahashi M, Suzuki H, Yamada S, Kaneko MK.
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 230-233
  • DOI: 10.1089/mab.2019.0025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epitope mapping of anti-pig podoplanin monoclonal antibody PMab-213 (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamada S, Itai S, Furusawa Y, Kaneko MK, Kato Y
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 224-229
  • DOI: 10.1089/mab.2019.0023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of anti-goat podoplanin monoclonal antibody PMab-235 using immunohistochemistry against goat tissues (2019)
  • 著者名/発表者名: Takei J, Itai S, Harada H, Furusawa Y, Miwa T, Fukui M, Nakamura T, Sano M, Sayama Y, Yanaka M, Handa S, Hisamatsu K, Nakamura Y, Yamada S, Kaneko MK, Kato Y
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 213-219
  • DOI: 10.1089/mab.2019.0022
  • 査読あり
• [雑誌論文] PMab-247 Detects Bear Podoplanin in Immunohistochemical Analysis (2019)
  • 著者名/発表者名: Takei J, Furusawa Y, Yamada S, Nakamura T, Sayama Y, Sano M, Konnai S, Kobayashi A, Harada H, Kaneko MK, Kato Y
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 171-174
  • DOI: 10.1089/mab.2019.0019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-Human Epidermal Growth Factor Receptor 2 Monoclonal Antibody H2Mab-41 Exerts Antitumor Activity in a Mouse Xenograft Model of Colon Cancer (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato Y, Ohishi T, Yamada S, Itai S, Takei J, Sano M, Nakamura T, Harada H, Kawada M, Kaneko MK.
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 157-161
  • DOI: 10.1089/mab.2019.0017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an anti-bear podoplanin monoclonal antibody PMab-247 for immunohistochemical analysis (2019)
  • 著者名/発表者名: Furusawa Y, Takei J, Sayama Y, Yamada S, Kaneko MK, Kato Y
  • 雑誌名: Biochem Biophys Rep. 巻: 18 ページ: 100644
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2019.100644
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Establishment of a monoclonal antibody PMab-225 against alpaca podoplanin for immunohistochemical analyses (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato Y, Furusawa Y, Yamada S, Itai S, Takei J, Sano M, Kaneko MK
  • 雑誌名: Biochem Biophys Rep. 巻: 18 ページ: 100633
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2019.100633
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Establishment of a monoclonal antibody PMab-233 for immunohistochemical analysis against Tasmanian devil podoplanin (2019)
  • 著者名/発表者名: Furusawa Y, Yamada S, Itai S, Nakamura T, Takei J, Sano M, Harada H, Fukui M, Kaneko MK, Kato Y
  • 雑誌名: Biochem Biophys Rep. 巻: 18 ページ: 100631
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2019.100631
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] PMab-235: a monoclonal antibody for immunohistochemical analysis against goat podoplanin (2019)
  • 著者名/発表者名: Furusawa Y, Yamada S, Nakamura T, Sano M, Sayama Y, Itai S, Takei J, Harada H, Fukui M, Kaneko MK, Kato Y
  • 雑誌名: Heliyon 巻: 5 ページ: e02063
  • DOI: 10.1016/j.heliyon.2019.e02063
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Establishment of an anti-cetacean podoplanin monoclonal antibody PMab-237 for immunohistochemical analysis (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato Y, Furusawa Y, Itai S, Takei J, Nakamura T, Sano M, Harada H, Yamada S, Kaneko MK.
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 108-113
  • DOI: 10.1089/mab.2019.0013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epitope mapping of anti-tiger podoplanin monoclonal antibody PMab-231 (2019)
  • 著者名/発表者名: Takei J, Itai S, Furusawa Y, Yamada S, Nakamura T, Sano M, Harada H, Fukui M, Kaneko MK, Kato Y
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 129-132
  • DOI: 10.1089/mab.2019.0012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-CD133 monoclonal antibody CMab-43 exerts antitumor activity in a mouse xenograft model of colon cancer (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato Y*, Ohishi T, Yamada S, Itai S, Furusawa Y, Sano M, Nakamura T, Kawada M, Kaneko MK
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 75-78
  • DOI: 10.1089/mab.2019.0002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of a monoclonal antibody PMab-231 for tiger podoplanin (2019)
  • 著者名/発表者名: Furusawa Y, Kaneko MK, Nakamura T, Itai S, Fukui M, Harada H, Yamada S, Kato Y
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 89-95
  • DOI: 10.1089/mab.2019.0003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epitope mapping of the anti-horse podoplanin monoclonal antibody PMab-202 (2019)
  • 著者名/発表者名: Kaneko MK, Furusawa Y, Sano M, Itai S, Takei J, Harada H, Fukui M, Yamada S, Kato Y
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 79-84
  • DOI: 10.1089/mab.2019.0001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-bovine podoplanin monoclonal antibody PMab-44 detects goat podoplanin in immunohistochemistry (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamada S, Kaneko MK, Furusawa Y, Itai S, Sano M, Nakamura T, Yanaka M, Handa S, Hisamatsu K, Nakamura Y, Koyanagi M, Fukui M, Harada H, Kato Y
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 96-99
  • DOI: 10.1089/mab.2018.0031
  • 査読あり
• [雑誌論文] PMab-210: A Monoclonal Antibody Against Pig Podoplanin (2019)
  • 著者名/発表者名: Furusawa Y, Yamada S, Itai S, Sano M, Nakamura T, Yanaka M, Fukui M, Harada H, Mizuno T, Sakai Y, Takasu M, Kaneko MK, Kato Y*.
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 30-36
  • DOI: 10.1089/mab.2018.0038
  • 査読あり
• [雑誌論文] PMab-213: a monoclonal antibody for immunohistochemical analysis against pig podoplanin (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato Y, Yamada S, Furusawa Y, Itai S, Nakamura T, Yanaka M, Sano M, Harada H, Fukui M, Kaneko MK.
  • 雑誌名: Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 巻: 38 ページ: 18-24
  • DOI: 10.1089/mab.2018.0048
  • 査読あり
• [雑誌論文] PMab-219: a monoclonal antibody for the immunohistochemical analysis of horse podoplanin (2019)
  • 著者名/発表者名: Furusawa Y, Yamada S, Itai S, Nakamura T, Yanaka M, Sano M, Harada H, Fukui M, Kaneko MK, Kato Y
  • 雑誌名: Biochem Biophys Rep. 巻: 18 ページ: 100616
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2019.01.009
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The mouse-canine chimeric anti-dog podoplanin antibody P38B exerts antitumor activity in mouse xenograft models (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato Y, Ohishi T, Kawada M, Maekawa N, Konnai S, Itai S, Yamada S, Kaneko MK.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Rep. 巻: 17 ページ: 23-26
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2018.11.005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] がん幹細胞マーカーCD133を標的とした抗体創薬 (2020)
  • 著者名/発表者名: 加藤 幸成, 金子 美華, 大石 智一, 川田 学
  • 学会等名: 第93回日本薬理学会年会
• [学会発表] A novel monoclonal antibody for a cancer stem cell marker CD133 exerts anti-tumor and anti-metastasis activities for colon cancers (2019)
  • 著者名/発表者名: Yukinari Kato, Tomokazu Ohishi, Manabu Kawada, Mika K. Kaneko
  • 学会等名: AACR-NCI-EORTC International Conference on Molecular Targets and Cancer Therapeutics 2019
  • 国際学会
• [学会発表] がん特異的糖ペプチドを認識する新規ラット抗ポドプラニン抗体の樹立 (2019)
  • 著者名/発表者名: 加藤幸成, 金子美華, 山田慎二
  • 学会等名: 第７８回日本癌学会学術総会
• [学会発表] がん幹細胞マーカーCD133を標的とした抗体創薬 (2019)
  • 著者名/発表者名: 加藤幸成、山田慎二、大石智一、川田 学、金子美華
  • 学会等名: 第28回日本がん転移学会
• [学会発表] LpMab-23: an anti-podoplanin cancer-specific antibody for a prognostic marker of oral cancer (2019)
  • 著者名/発表者名: Takashi Miwa, Shinji Yamada, Mika K. Kaneko, Yoshikazu Furusawa, Masato Fukui, Yukinari Kato
  • 学会等名: Annual meeting of AACR 2019
  • 国際学会
• [学会発表] 抗体関連高度開発支援と糖鎖細胞工学による高度化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 加藤幸成
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] がん特異的糖鎖修飾による構造認識抗体の開発とその臨床応用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 加藤幸成
  • 学会等名: 第410回CBI学会講演会
  • 招待講演
• [学会発表] 生化学研究のための高機能抗体の開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 第92回日本日本生化学会大会
  • 学会等名: 加藤幸成, 金子美華, 山田慎二
  • 招待講演
• [備考] 東北大学大学院医学系研究科抗体創薬研究分野
  • URL: http://www.med-tohoku-antibody.com/index.htm