新規リソソーム指向性トラフィック制御化合物の探索と治療法開発への応用

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24659262
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 伊藤 孝司 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (00184656)
• キーワード: ドラッグデリバリー / リソソーム病 / 酵素トラフィキング / 酵素補充療法 / iPS細胞 / 糖鎖レセプター / シグナル伝達 / 単球/マクロファージ

研究概要

リソソーム性β-ヘキソサミニダーゼA（HexA, αβヘテロ二量体）の遺伝的欠損により、GM2ガングリオシド（GM2）の脳内過剰蓄積を伴うTay-Sachs病（TSD）とSandhoff病（SD）モデル系を用い、リソソーム酵素のトラフィック異常と細胞外から補充した組換えHexのリソソームへの輸送促進技術の開発と評価を目的として研究を進めた。
H25年度は、GM2分解能とプロテアーゼ耐性を示す改良型HexB（ββホモ二量体）を高発現するCHO細胞株を樹立し、その培養上清からPhos-tagカラムを用いるマンノース-6-リン酸（M6P）含有糖鎖付加型酵素の精製法を確立した。また研究協力者の浦野・浅沼らが開発した酸性pH活性化プローブ（RhPM）と組換えHexとのコンジュゲートを作製し、患者由来線維芽細胞内への取り込みとリソソームへの輸送のイメージングに成功した。またカチオン非依存及び依存性M6Pレセプター（CI-及びCD-M6PR）を各々分泌するメタノール資化性酵母株の樹立と各ペプチド抗体の作製に成功し、両M6PRの細胞内局在性解析を可能にした。一方、HexA及びHexBの同時欠損を伴うSDマウスでは、発症後期に骨髄由来細胞が脳内に浸潤して神経炎症を惹起し、神経症状を悪化させると考えられている。本研究では、SDマウス骨髄由来単球系細胞を樹立し、野生型に比べ、同マウスの脳内で発現亢進するMacrophage inflammatory protein 1-α（Mip-1α）に対する感受性（そのレセプターCCR1の発現増大）、アクチン重合関連タンパク発現と浸潤能の増大、またPI3 kinase介在性シグナリングの関与を解明した。さらに組換えHexB補充により、蓄積GM2の減少とPI3K及びアクチン重合関連タンパクの発現等の正常化が示され、GM2の蓄積とPI3Kシグナリング経路の活性化との相関が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Combination with a defucosylated anti-HM1.24 monoclonal antibody plus lenalidomide induces marked ADCC against myeloma cells and their progenitors. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Harada, Shuji Ozaki, Asuka Oda, Daisuke Tsuji, Akishige Ikegame, Masami Iwasa, Kengo Udaka, Shiroh Fujii, Shingen Nakamura, Hirokazu Miki, Kumiko Kagawa, Yoshiaki Kuroda, Shigeto Kawai, Kouji Itou, Hisafumi Yamada-Okabe, Toshio Matsumoto and Masahiro Abe
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 26 ページ: No.8(12)
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0083905
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical synthesis of biologically active monoglycosylated GM2-activator protein analog using N-sulfanylethylanilide peptide. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kohei Sato, Akira Shigenaga, Keisuke Kitakaze, Ken Sakamoto, Daisuke Tsuji, Kouji Itou and Akira Otaka
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 52 ページ: 7855-7859
  • DOI: 10.1002/anie.201303390
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene suppression via U1 small nuclear RNA interference (U1i) machinery using oligonucleotides containing 2'-modified-4'-thionucleosides. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yusaku Kikuchi, Naoshi Yamazaki, Noriko Tarashima, Kazuhiro Furukawa, Yoshiharu Takiguchi, Kouji Itou and Noriaki Minakawa
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry 巻: 21 ページ: 5292-5296
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2013.06.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibitory effects and specificity of synthetic sialyldendrimers toward recombinant human cytosolic sialidase 2 (NEU2). (2013)
  • 著者名/発表者名: MM Rahman, Daisuke Tsuji, K Suzuki, J Sakamoto, K Matsuoka, F Matsuzawa, S Aikawa and Kouji Itou
  • 雑誌名: Glycobiology 巻: 23 ページ: 495-504
  • DOI: 10.1093/glycob/cws221
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling of Human Neuraminidase-1 and Its Validation by LERE-Correlation Analysis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hitaoka Seiji, Shibata Yuto, Matoba Hiroshi, Kawano Akihiro, Harada Masataka, Rahman Motiur M, Daisuke Tsuji, Hirokawa Takatsugu, Kouji Itou, Tatsusada Yoshida and Hiroshi Chuman
  • 雑誌名: Chem-Bio Informatics Journal 巻: 13 ページ: 30-40
  • DOI: 10.1273/cbij.13.30
  • 査読あり
• [学会発表] 希少疾患に対するiPS細胞の実現を目指して - 神経難病患者由来iPS細胞を利用する治療薬開発へのアプローチ - (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 孝司
  • 学会等名: 第10回HBS公開シンポジウム 再生医学研究の現状と臨床応用への課題
  • 発表場所: 徳島大学（徳島県）
  • 年月日: 20131112-20131112
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular therapy and evaluation for neurodegenerative GM2 gangliosidoses.
  • 著者名/発表者名: Kouji Itou, Daisuke Tsuji, Mariko Ikuo, Kitakaze Keisuke, Asanuma Daisuke, Kamiya Mako, Urano Yasuteru, Sugiyama Eiji, Setou Mitsutoshi, Yuzaki Michisuke and Sakuraba Hitoshi
  • 学会等名: New Frontier of Molecular Neuropathology 2014
  • 発表場所: 東京医科歯科大学（東京都）
• [学会発表] Replacement Effects of Human Modified Lysosomal β-Hexosaminidase B on Tay-Sachs and Sandhoff Disease Models and Imaging with Novel pH-activatable Fluorescent Probes imaging of endocytosed lysosomal enzymes with pH-activatable fluorescent probe and evaluation of enzyme replacement effects on lysosomal storage diseases.
  • 著者名/発表者名: Kitakaze Keisuke, Asanuma Daisuke, Asanuma Daisuke, Kamiya Mako, Daisuke Tsuji, Mariko Ikuo, Urano Yasuteru, Sakuraba Hitoshi and Kouji Itou
  • 学会等名: The 10th Annual World Symposium 2014.
  • 発表場所: The Manchester Grand Hyatt One Market Place,SanDiego, California( USA)
• [学会発表] Imaging of lysosomal enzyme replacement effects with a novel fluorescent probe and imaging mass spectrometry.
  • 著者名/発表者名: Kitakaze Keisuke, Mariko Ikuo, Sugiyama Eiji, Asanuma Daisuke, Kamiya Mako, Setou Mitsutoshi, Urano Yasuteru, Sakuraba Hitoshi and Kouji Itou
  • 学会等名: International Symposium on Glyco-Neuroscience
  • 発表場所: 淡路夢舞台（兵庫県）
• [学会発表] Establishment of patient-derived iPS cells with neurodegenerative lysosomal storage diseases and application for evaluating lysosomal enzyme replacement effects on differentiated neural cells.
  • 著者名/発表者名: Kouji Itou, Daisuke Tsuji, Mariko Ikuo, Keisuke Kitakaze, So-ichirou Nishioka, Izumi Imataki, Saeka Yamaguchi, Yasunori Chiba, Hitoshi Sakuraba, Isao Kobayashi, Hideki Sezutsu and Hiroaki Machii
  • 学会等名: The IUBMB 10th International Symposium on Cell Surface Macromolecules
  • 発表場所: Saha Institute of Nuclear Physics,Kolkata(India)
  • 招待講演
• [学会発表] Development of chemical protocol for preparation of peptide/protein thioesters applicable to naturally occurring sequences.
  • 著者名/発表者名: Yusuke Tsuda, Akira Shigenaga, Kohei Sato, Takahiro Nakamura, Keisuke Kitakaze, Kouji Itou and Akira Otaka
  • 学会等名: 17th KPPS Annual Symposium
  • 発表場所: Seoul National University,Seoul（韓国）
• [学会発表] Establishment of Human Cell Culture Systems Induced from iPS Cells Derived from Tay-Sachs Disease Patient for Drug Discovery.
  • 著者名/発表者名: Kouji Itou, Daisuke Tsuji, Kentarou Namba, Saeka Yamaguchi, Keisuke Kitakaze, Izumi Imataki, Naozumi Ishimaru and Hitoshi Sakuraba
  • 学会等名: The 55th Annual Meeting of The Japanese Society for Inherited Metabolic Diseases(JSIMD)
  • 発表場所: 東京ベイ舞浜ホテルクラブリゾート（千葉県）
• [学会発表] evelopment of efficient synthetic method for N-amino acyl N-sulfanylethyl anilide linkers as peptide thioester equivalent.
  • 著者名/発表者名: Ken Sakamoto, Kohei Sato, Akira Shigenaga, Daisuke Tsuji, Kouji Itou and Akira Otaka
  • 学会等名: 23rd American Peptide Symposium
  • 発表場所: Hilton Waikoloa Village on the Big Island ,ハワイ（アメリカ）
• [学会発表] Evaluation of enzyme replacement effect and development of purified system to obtain recombinant lysosomal enzyme with M6P-type glycan.
  • 著者名/発表者名: Kitakaze Keisuke, Daisuke Tsuji, Asanuma Daisuke, Kamiya Mako, Urano Yasuteru, Sakuraba Hitoshi and Kouji Itou : Evaluation of enzyme replacement effect and development of purified system to obtain recombinant lysosomal enzyme with M6P-type glycan.
  • 学会等名: Gordon Research Conference 2013 Lysosomal Diseases
  • 発表場所: Renaissance Tuscany Il Ciocco Resort ,Lucca(Italy)
• [学会発表] Molecular properties of recombinant human lysosomal enzyme produced by transgenic silkworm and therapeutic potential for lysosomal storage disease.
  • 著者名/発表者名: Kouji Itou, Daisuke Tsuji, So-ichirou Nishioka, Syunsuke Ikedo, Tetuya Higashi, I Kobayashi, H Sezutsu, A Ishii, K. Harazono, M. Tada, Nana Kawasaki and Hiroaki Machii
  • 学会等名: Gordon Research Conference 2013 Lysosomal Diseases
  • 発表場所: Renaissance Tuscany Il Ciocco Resort ,Lucca(Italy)
• [学会発表] GM2活性化タンパク質の収束的合成研究
  • 著者名/発表者名: 佐藤 浩平 , 北風 圭介, 坂本 健, 重永 章, 辻 大輔, 伊藤 孝司, 大髙 章
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本大学（熊本県）
• [学会発表] 発現タンパク質に適用可能な新規タンパク質チオエステル合成法の開発
  • 著者名/発表者名: 津田 雄介, 重永 章, 佐藤 浩平, 中村 太寛, 北風 圭介, 猪熊 翼, 伊藤 孝司, 大髙 章
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本大学（熊本県）
• [学会発表] 新規蛍光プローブおよびイメージングマススペクトロメトリーによるリソソーム酵素補充効果のイメージング
  • 著者名/発表者名: 北風 圭介, 幾尾 真理子, 杉山 栄二, 浅沼 大祐, 神谷 真子, 瀬藤 光利, 浦野 泰照, 櫻庭 均, 伊藤 孝司
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本大学（熊本県）
• [学会発表] 改変型β-ヘキソサミニダーゼの開発と機能評価
  • 著者名/発表者名: 伊藤 孝司
  • 学会等名: 臨床遺伝学公開シンポジウム2014
  • 発表場所: 東京医科歯科大学（東京都）
  • 招待講演
• [学会発表] ネオバイオメディシンの創製と医薬品開発への応用
  • 著者名/発表者名: 伊藤 孝司
  • 学会等名: 平成25年度革新的特色研究公開シンポジウム 徳大薬学部創薬生命工学シーズの整備と蔵本ネットワークを基盤としたアカデミア創薬研究
  • 発表場所: 徳島大学（徳島県）
  • 招待講演
• [学会発表] テイーサック病の新規治療薬開発を目指した機能改変型ヒトβーヘキソサミニダーゼの精製および評価
  • 著者名/発表者名: 北風 圭介圭介, 辻 大輔, 浅沼 大祐, 神谷 真子, 浦野 泰照, 櫻庭 均, 伊藤 孝司
  • 学会等名: 第55回日本先天代謝異常学会
  • 発表場所: 東京ベイ舞浜ホテルクラブリゾート（ 千葉県）
• [学会発表] Neuraminidase-1(NEU1)のin cell 結晶化と分子特性解析
  • 著者名/発表者名: 東 哲也, LM Chavas, F-X Gallat, 伊藤 孝司
  • 学会等名: 第35回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
• [学会発表] リソソーム病治療薬候補としてのトランスジェニックカイコ絹糸腺由来組換えヒトカテプシンAの機能解析と分子装飾
  • 著者名/発表者名: 西岡 宗一郎, 小林 功, 辻 大輔, 池戸 駿介, Md.RAHMAN Motiur, 東 哲也, 真板 宣夫, 瀬筒 秀樹, 町井 博明, 原園 景, 石井 明子, 川崎 ナナ, 伊藤 孝司
  • 学会等名: 第4回グライコバイオロジクス研究会プログラム
  • 発表場所: 札幌市民ホール（北海道）
• [学会発表] メタノール資化性酵母発現系を用いた組換えマンノース6リン酸受容体の精製とその応用
  • 著者名/発表者名: 河野 加菜子, 辻 大輔, 伊藤 孝司
  • 学会等名: 第52回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県）
• [学会発表] カテプシンA欠損患者由来iPS細胞の樹立と神経系への分化誘導
  • 著者名/発表者名: 今滝 泉泉, 辻 大輔, 伊藤 孝司
  • 学会等名: 第52回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県）
• [学会発表] リソソーム病治療を指向したGM2活性化タンパク質アナログの完全化学合成
  • 著者名/発表者名: 佐藤 浩平, 北風 圭介, 坂本 健, 重永 章, 辻 大輔, 伊藤 孝司, 大髙 章
  • 学会等名: 生命分子機能研究会2013学術集会
  • 発表場所: 長浜バイオ大学（滋賀県）
• [学会発表] テイーサック病の新規治療薬開発を目指した機能改変型ヒトβーヘキソサミニダーゼの精製および評価
  • 著者名/発表者名: 北風 圭介, 野 加菜子, 浅沼 大祐, 神谷 真子, 浦野 泰照, 櫻庭 均, 伊藤 孝司
  • 学会等名: 第12回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2013
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
• [学会発表] Tay-Sachs病患者由来iPS細胞を用いた中枢神経モデルの構築
  • 著者名/発表者名: 山口 沙恵香, 辻 大輔, 難波 健多郎, 今滝 泉, 伊藤 孝司
  • 学会等名: 第54回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [学会発表] 新規機能性RNA psm-mecはagrA遺伝子の翻訳を抑制してメチシリン耐性黄色ブドウ球菌の病原性を抑制する
  • 著者名/発表者名: 幾尾 真理子, 齋藤 裕樹, 大前 陽輔, 毛 瀚, 長野 源太郎, 藤幸 知子, 沼田 俊介, 韓 笑, 小幡 佳津明, 長谷川 節雄, 山口 博樹, 猪口 孝一, 伊藤 輝代, 平松 啓一, 伊藤 孝司, 関水 和久, 垣内 力
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [学会発表] GM2ガングリオシド蓄積症モデルマウス由来単球系細胞におけるアクチン重合系と浸潤性の変動
  • 著者名/発表者名: 小川 隆, 辻 大輔, 伊藤 孝司
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [学会発表] In vitro inhibitory and stabilizing effects of siastatin B toward human cytosolic sialidase 2 (NEU2).
  • 著者名/発表者名: Motiur Md Rahman, Hirokawa Takatsugu, Daisuke Tsuji, Hitaoka Seiji, Tatsusada Yoshida, Hiroshi Chuman and Kouji Itou
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [学会発表] ガラクシアリドーシス治療薬候補としてのトランスジェニックカイコ由来ヒトカテプシンAの解析
  • 著者名/発表者名: 西岡 宗一郎, 小林 功, 辻 大輔, 池戸 駿介, Md.RAHMAN Motiur, 東 哲也, 真板 宣夫, 瀬筒 秀樹, 町井 博明, 原園 景, 石井 明子, 川崎 ナナ, 伊藤 孝司
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [学会発表] テイーサック病の新規治療薬開発を目指した機能改変型ヒトβーヘキソサミニダーゼの精製および評価
  • 著者名/発表者名: 北風 圭介, 辻 大輔, 浅沼 大祐, 神谷 真子, 浦野 泰照, 櫻庭 均, 伊藤 孝司
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [学会発表] テイーサック病の治療薬開発を目指した機能改変型ヒトβーヘキソサミニダーゼの精製及び評価
  • 著者名/発表者名: 北風 圭介, 河野 加菜子, 浅沼 大祐, 神谷 真子, 浦野 泰照, 櫻庭 均, 伊藤 孝司
  • 学会等名: 第32回日本糖質学会大会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター （大阪府）
• [学会発表] バイオ医薬品の生産基材としてのトランスジェニックカイコとネオグライコバイオロジクス創製への応用
  • 著者名/発表者名: 伊藤 孝司, 小林 巧, 西岡 宗一郎, 原園 景, 久保 勇樹, 真板 宣夫, 辻 大輔, Md Motiiur RAHMAN, 池戸 駿介, 石井 明子, 川崎 ナナ, 町井 博明, 瀬筒 秀樹
  • 学会等名: 第32回日本糖質学会大会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター （大阪府）
• [学会発表] SEAlideユニットの効率的合成法の開発とその応用
  • 著者名/発表者名: 坂本 健 , 佐藤 浩平, 重永 章, 辻 大輔, 伊藤 孝司, 大髙 章
  • 学会等名: 第45回若手ペプチド夏の勉強会
  • 発表場所: 東京薬科大学（東京都）
• [学会発表] ay-Sachs病患者由来iPS細胞を用いた中枢神経モデルの構築
  • 著者名/発表者名: 山口 沙恵香香, 辻 大輔, 難波 健多郎, 今滝 泉, 伊藤 孝
  • 学会等名: 第54回日本生化学会 中国・四国支部例会
  • 発表場所: 徳島大学（徳島県）
• [学会発表] リソソーム性Neuraminidase-1(NEU1)のin cell結晶化
  • 著者名/発表者名: 東 哲也, LM Chavas, 辻 大輔, 伊藤 孝司
  • 学会等名: 第54回日本生化学会 中国・四国支部例会
  • 発表場所: 徳島大学（徳島県）
• [学会発表] In vitro inhibitory and stabilizing effects of siastatin B toward human cytosolic sialidase 2 (NEU2)
  • 著者名/発表者名: Motiur Md Rahman, Hirokawa Takatsugu, Daisuke Tsuji, Hitaoka Seiji, Tatsusada Yoshida, Hiroshi Chuman and Kouji Itou
  • 学会等名: 第54回日本生化学会中国・四国支部例会
  • 発表場所: 徳島大学（徳島県）
• [学会発表] テイーサック病の新規治療薬開発を目指した機能改変型ヒトβーヘキソサミニダーゼの精製および評価
  • 著者名/発表者名: 北風 圭介, 辻 大輔, 浅沼 大祐, 神谷 真子, 浦野 泰照, 櫻庭 均, 伊藤 孝司
  • 学会等名: 第54回日本生化学会中国・四国支部例会
  • 発表場所: 徳島大学（徳島県）
• [学会発表] ガラクシアリドーシス治療薬候補としてのトランスジェニックカイコ由来ヒトカテプシンAの解析
  • 著者名/発表者名: 西岡 宗一郎, 小林 功, 辻 大輔, 池戸 駿介, Md.RAHMAN Motiur, 東 哲也, 真板 宣夫, 瀬筒 秀樹, 町井 博明, 原園 景, 石井 明子, 川崎 ナナ, 伊藤 孝司
  • 学会等名: 第54回日本生化学会中国・四国支部例会
  • 発表場所: 徳島大学（徳島県）
• [図書] Molecular Therapy for Lysosomal Storage Diseases. (2013)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Tsuji and Kouji Itou
  • 総ページ数: 1
  • 出版者: InTech in Gene Therapy - Tools and Potential Applications
• [図書] 「ガラクトシアリドーシス」先天代謝異常ハンドブック (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 孝司
  • 総ページ数: 214-215
  • 出版者: 株式会社 中山書店
• [図書] Genetic Diseases Associated with Protein Glycosylation Disorders in Mammals. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakayama Yoshiaki, Nakamura Naosuke, Daisuke Tsuji, Kouji Itou and Kurosaka Akira
  • 総ページ数: 1
  • 出版者: InTech in Genetic Disorders
• [備考] 徳島大学大学院薬科学教育部附属医薬創製教育研究センター・創薬生命工学分野
  • URL: http://www.tokushima-u.ac.jp/ph/faculty/labo/btc/
• [産業財産権] ヒトβ-ヘキソサミニダーゼBの基質特異性を変換し、且つ、プロテアーぜ抵抗性を付与した新規高機能型酵素 (2013)
  • 発明者名: 伊藤孝司、辻大輔、櫻庭均
  • 権利者名: 徳島大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: PCT/JP2013/078179
  • 出願年月日: 2013-10-17
  • 外国