| 研究課題/領域番号 |
21K08018
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| 研究機関 | 公益財団法人佐々木研究所 |
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研究代表者 |
中村 真男 公益財団法人佐々木研究所, 附属研究所, 研究員 (40632972)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| キーワード | 酵素的糖鎖改変 / 糖鎖脱硫酸化酵素 / グリコサミノグリカン / コンドロイチン硫酸 / 分子アクセス制御 |
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| 研究実績の概要 |
膵がんでは膜タンパク質の糖鎖付加の異常が認められる。抗体医薬の対象となっている膜タンパク質は糖鎖修飾を受けており、その糖鎖を除去することで抗体医薬や抗がん剤への感受性が増大することが知られている。本研究は、膵がんの治療感受性を高める糖鎖切断酵素および糖鎖脱硫酸化酵素（以下、糖鎖改変酵素と呼ぶ）を腫瘍細胞に選択的に送達するために、キャリアとして抗体やタンパク質を利用して、抗体医薬の増強薬の開発を目指す。
令和4年度は、膵がん細胞の表面に存在するグリコサミノグリカン (GAG)の組成分析を膵がん細胞株の種類を5株に増やして行った。コンドロイチン硫酸（CS）鎖の切断および脱硫酸化の効率を算出するCS染色法や膵がん細胞の増殖シグナルを評価する実験系を用いて、膵がん細胞表面に存在するCSユニットを酵素的に切断および脱硫酸化した際の影響を解析した。がん細胞に対する抗増殖活性を有するモデル分子（LF）の膵がん細胞へのアクセスが、CSユニットの酵素的な脱硫酸化で向上するかを評価した。膵がん細胞表面に存在するCS鎖を切断するコンドロイナーゼを培地に添加し、細胞増殖の抑制が5株中5株で認められた。CSユニットの特定の硫酸基を脱離する酵素（スルファターゼ）で膵がん細胞を処理した場合、5株中5株で細胞増殖の抑制が認められた。このスルファターゼは、マンノース受容体の細胞内動態に影響を及ぼし、細胞内に取り込まれることを見出した。膵がん細胞表面に存在するCS鎖の酵素的改変は、膵がん細胞へのモデル分子のアクセス向上において有効であることが示された。
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| 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
上述のように、膵がん細胞表面に存在するGAGの組成分析を5株に増やして行い、2種類のCSサブタイプを特定できた。このCSユニットを酵素的に切断または脱硫酸化した際の効率を細胞免疫化学染色法で評価できた。膵がん細胞表面のCSユニットの改変が細胞増殖の抑制において有効であることを確認できた。CSユニットの酵素的切断または脱硫酸化は、モデル分子（LF）の膵がん細胞へのアクセス向上において有効であることが確認できた。以上のことから、CSユニットの酵素的切断または脱硫酸化が、膵がん細胞への分子のアクセス制御において有効であることが示されたため、おおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、より正確にCS鎖の酵素的切断または脱硫酸化の確認を行うため、生化学的な組成分析法を開発する。それと並行して、CS改変酵素を膵がん細胞に効率的に送達するために膵がんの細胞膜上に残る膜タンパク質部位を認識する切断部位特異的抗体を取得する。この抗体または糖鎖結合タンパク質とCS改変酵素を融合したタンパク質を作製する。抗体の免疫原に用いたアミノ酸配列または糖鎖を固相化したプレートを用いて、上述で得た融合タンパク質と膵がんのエピトープとの結合評価を行う。融合タンパク質で、ヒト膵がん細胞株のCS鎖が改変されるかを細胞免疫化学染色法や生化学的な組成分析で評価する。融合タンパク質での処理により、ヒト膵がん細胞株への抗体医薬のアクセスが向上するかを細胞免疫化学染色法や近接ライゲーション法で評価する。CS鎖の改変による抗体医薬の感受性が増大したかを細胞生存試験や細胞増殖試験で検証する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初購入を予定していた酵素の購入費が少なく済んだため、次年度使用額が生じた。未使用の予算は、次年度に同じ用途で使用予定である。
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