ネオグライコバイオロジクスの創製とリソソーム病治療薬開発への応用

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26293120
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 伊藤 孝司 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 教授 (00184656)
• 研究分担者: 辻 大輔 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 助教 (00423400) ; 広川 貴次 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 創薬分子プロファイリング研究センター, 研究チーム長 (20357867)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: バイオ医薬品 / 糖タンパク製剤 / リソソーム病 / ドラッグデリバリー / 糖鎖工学

研究実績の概要

1.改変型HexBのX線結晶構造を基に改良型HexBの哺乳類細胞による発現・精製と有効性評価　分担者の広川が改変型HexBのX線結晶構造を基にin silicoで予測した改良型HexBをCHO細胞で高発言・精製し,HexA欠損症患者iPS細胞由来培養神経系細胞や疾患モデルマウス脳室内へ投与を行った。分担研究者の辻らが、患者iPS細胞由来培養神経細胞では、神経栄養因子非存在下で、PI3K活性の低下に基づく生存率の低下が観察されたが、改良型hexBを培養系に投与することにより、Hex活性の回復に伴い、PI3K活性が増大することが明らかになった。改良型HexBをモデルマウスの脳室内投与（1～2mg/kg体重）した際に、各脳領域でのHex活性の回復を蛍光イメージングと、MSイメージングによる蓄積GM2ガングリオシド（GM2）の減少を観察することができた。またHex活性の回復・GM2の減少に伴い、モデルマウスの運動障害の改善や寿命の延長などの有効性が向上が示された。
2.化学酵素合成法に基づくアクセプターN型糖タンパク質としてのヒトリソソーム酵素への均一な機能性合成糖鎖付加技術の確立　改変型エンドグリコシダーゼM（endoM N175Q）のもつトランスグリコシレーション作用を利用するN型糖鎖すげ替え法により、組換えカイコ絹糸腺で生産・精製するヒトイズロニダーゼ（IDUA)に、末端マンノース6-リン酸含有合成N型糖鎖を付加することにより、ネオグライコIDUAの創製に成功した。
3.ネオグライコ酵素の欠損症患者由来培養繊維芽細胞に対する補充効果の評価　IDUA欠損症（ムコ多糖症１型）患者繊維芽細胞の培養系に、ネオグライコIDUAを投与すると、細胞表面のマンノース6-リン酸レセプター（M6PR）を介して取り込まれ、リソソームまで輸送されることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Recent progress in development of transgenic silkworms overexpressing recombinant human proteins with therapeutic potential in silk glands. (2016)
  • 著者名/発表者名: Itoh K, Kobayashi I, Nishioka S-I, Sezutsu H, Machii H, Tamura T.
  • 雑誌名: Drug Discovery & Therapeutics 巻: 10 ページ: 34-39
  • DOI: 10.5582/ddt.2016.01024.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Enhancement of uridine diphosphate-induced production of macrophage inflammatory protein-1 alpha in microglia derived from Sandhoff disease model mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kawashita E, Tsuji D, Kanno Y, Tsuchida K, Itoh K
  • 雑誌名: J Iherit Metab Dis Rep 巻: 28 ページ: 85-93
  • DOI: 10.1007/8904_2015_496
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Combined replacement effects of human modified β-hexosaminidase B and GM2 activator protein on GM2 gangliosidoses fibroblasts. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kitakaze K, Tasaki C, Tajima Y, Hirokawa T, Tsuji D, Sakuraba H, Itoh K
  • 雑誌名: Biochem Biophys Rep 巻: 7 ページ: 157-163
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2016.04.012
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tailored synthesis of 162-residue S-monoglycosylated GM2-activator protein (GM2AP) analogues that allows access to protein library (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Nakamura, Kohei Sato, Naoto Naruse, Keisuke Kitakaze, Tsubasa Inokuma, Takatsugu Hirokawa, Akira Shi- genaga, Kouji Itou and Akira Otaka
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: 17 ページ: 1986-1992
  • DOI: 10.1002/cbic.201600400
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An N-Sulfanylethylanilide-based traceable linker for enrichment and selective labelling of target proteins (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuya Morisaki, Masaya Denda, Jun Yamamoto, Daisuke Tsuji, Kohji Itoh, Tsubasa Inokuma, Akira Shigenaga and Akira Otaka
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 52 ページ: 6911-6913
  • DOI: 10.1039/c6cc01229a
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Protease-resistant modified human β-hexosaminidase B ameliorates symptoms in GM2 gangliosidosis model. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kitakaze Keisuke, Mizutani Yasumichi, Sugiyama Eiji, Tasaki Chikako, Daisuke Tsuji, Nobuo Maita, Hirokawa Takat- sugu, Asanuma Daisuke, Kamiya Mako, Sato Kohei, Setou Mitsutoshi, Urano Yasuteru, Togawa Tadayasu, Akira Otaka, Sakuraba Hitoshi and Kouji Itou
  • 雑誌名: The Journal of Clinical Investigation 巻: 126 ページ: 1691-1703
  • DOI: 10.1172/JCI85300
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Tay-Sachs 病患者iPS 細胞由来神経細胞を用いた 分子病態解析と治療薬の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡邊綾佑, 辻大輔, 田中裕大, 宇野マイケル新太郎, 伊藤孝司
  • 学会等名: 日本薬学会第137 年回
  • 発表場所: 宮城県仙台市(仙台国際センター)
  • 年月日: 2017-03-24 – 2017-03-24
• [学会発表] ヒトアポA-I 結合タンパク 質AIBP のLPS 誘導性マクロファージ炎症反応抑制効果 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤見紀明, 杉原涼, 西辻和親, 坂下直実, 辻大輔, 伊藤孝司, 辻田麻紀, 奥平桂一郎
  • 学会等名: 日本薬学会第137 年回
  • 発表場所: 宮城県仙台市(仙台国際センター)
  • 年月日: 2017-03-24 – 2017-03-24
• [学会発表] トランス ジェニックカイコ繭由来CTSA の有効性の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 日高朋, 西岡宗一郎, 月本準, 田中優希, 近藤まり, 小林功, 笠嶋めぐみ, 辻大輔, 瀬筒秀樹, 伊藤孝司
  • 学会等名: 日本薬学会第137 年回
  • 発表場所: 宮城県仙台市(仙台国際センター)
  • 年月日: 2017-03-24 – 2017-03-24
• [学会発表] リソ ソーム尿におけるオートリソソーム形成異常メカニズムの解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中裕大, 辻大輔, 本窪田絢加, 山口沙恵香, 渡邊綾佑, 宇野マイケル新太郎, 杉崎圭, 辻大輔, 伊藤孝司
  • 学会等名: 日本薬学会第137 年回
  • 発表場所: 宮城県仙台市(仙台国際センター)
  • 年月日: 2017-03-24 – 2017-03-24
• [学会発表] ヒトノイラミニダーゼ4 の発現と分子特性解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 月本準, 辻大輔, 伊藤孝司
  • 学会等名: 日本薬学会第137 年回
  • 発表場所: 宮城県仙台市(仙台国際センター)
  • 年月日: 2017-03-24 – 2017-03-24
• [学会発表] Sandhoff 病モデルマウス脳内の神経細胞死に対するリソソーム制御因子Tfeb の役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宇野マイケル新太郎, 辻大輔, 田中裕大, 渡邊綾佑, Spampamato CARMINE, Ballabio ANDREA, 伊藤孝司
  • 学会等名: 日本薬学会第137 年回
  • 発表場所: 宮城県仙台市(仙台国際センター)
  • 年月日: 2017-03-24 – 2017-03-24
• [学会発表] 組換えカイコ繭由来ライソゾーム病治療薬の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊藤孝司
  • 学会等名: 日本薬学会第137 年会 一般シンポジウム
  • 発表場所: 宮城県仙台市(仙台国際センター)
  • 年月日: 2017-03-24 – 2017-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] A transgenic silkworm overexpressing human lysosomal enzyme as a novel resource for producing recombinant glycobiologicsand its applica- tion to development of enzyme replacement therapy for lysosomal storage diseases. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kouji Itou, Kobayashi Isao, Nishioka So-ichiro, Hidaka Tomo, Daisuke Tsuji and Hideki Sezutsu
  • 学会等名: 13th Annual WORLD Symposium 2017
  • 発表場所: San Diego, CA, USA(Manchester Grand Hyatt）
  • 年月日: 2017-02-15 – 2017-02-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Rescue of mutation-induced exon 7 skipping in human Cathepsin A by using modified U1 small nuclear RNA (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoshi Yamazaki, Yasuo Shinohara, Kouji Itou, Noriaki Minakawa and Yoshiharu Takiguchi
  • 学会等名: 2016 ASCB Annual Meeting
  • 発表場所: San Francisco, California（Moscone Center）
  • 年月日: 2016-12-07 – 2016-12-07
  • 国際学会
• [学会発表] タンパク質位置選択的修飾を指向したチオエステル調製法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 津田雄介, 重永章, 辻耕平, 傳田将也, 佐藤浩平, 北風圭介, 中村太寛, 猪熊翼, 伊藤孝司, 大髙章
  • 学会等名: 第34 回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • 発表場所: 茨城県つくば市（つくば国際会議場）
  • 年月日: 2016-12-01 – 2016-12-01
• [学会発表] SEAlide を基盤とした標的タンパク質 精製ツールの開発研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森崎巧也, 傳田将也, 辻大輔, 山本純, 猪熊翼, 伊藤孝司, 重永章, 大髙章
  • 学会等名: 第34 回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • 発表場所: 茨城県つくば市（つくば国際会議場）
  • 年月日: 2016-12-01 – 2016-12-01
• [学会発表] カテプシンA スプライシ ング異常の修復を目指した改変U1 snRNA 発現系の構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村麻里安, 四宮槙子, 池啓伸, 齋藤朱里, 山﨑尚志, 伊藤孝司, 南川典昭, 滝口祥令
  • 学会等名: 第55 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: 岡山県岡山市（就実大学）
  • 年月日: 2016-11-06 – 2016-11-06
• [学会発表] Development of N-sulfanyltehylanilide (SEAlide)-based traceable linker for enrichment and selective labeling of target proteins (2016)
  • 著者名/発表者名: 森崎巧也, 傳田将也, 山本純, 辻大輔, 猪熊翼, 伊藤孝司, 重永章, 大髙章
  • 学会等名: 第53 回ペプチド討論会
  • 発表場所: 京都府京都市（京都テルサ）
  • 年月日: 2016-10-27 – 2016-10-27
• [学会発表] 中枢神経症状を伴うライソゾーム病の治療法開発を目指して (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤孝司
  • 学会等名: 日本ムコ多糖症研究会・日本ムコ多糖 症患者家族の会設立30 周年記念合同シンポジウム
  • 発表場所: 両国第一ホテル(東京都墨田区)
  • 年月日: 2016-09-26 – 2016-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] ヒトリソソーム性シアリダーゼ(NEU1) のin vivo 結晶化と細胞 応答及び応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤孝司, 月本準, 東哲也, 辻大輔, 真板宣夫
  • 学会等名: 第89 日本生化学会大会フォーラム
  • 発表場所: 宮城県仙台市(仙台国際センター)
  • 年月日: 2016-09-26 – 2016-09-26
• [学会発表] エンドグリコシダーゼを用いるグライコエンジニアリングの進展と課題 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本憲二, 伊藤孝司
  • 学会等名: 第35 回 日本糖質学会年会
  • 発表場所: 宮城県仙台市(仙台国際センター)
  • 年月日: 2016-09-26 – 2016-09-26
• [学会発表] TG カイコ由来ヒトリソソーム酵素の糖鎖リモデリングと治療への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西岡宗一郎, 小林功, 原園景, 久保勇樹, 松崎祐二, 真板宣夫, 日高朋, 辻大輔, 瀬筒秀樹, 町井博明, 石井明子, 川崎ナナ, 伊藤孝司
  • 学会等名: 第35 回 日本糖質学会年会
  • 発表場所: 宮城県仙台市(仙台国際センター)
  • 年月日: 2016-09-26 – 2016-09-26
• [学会発表] エンドグリコシダーゼを用いるネオグライコ酵素の創製とリソソーム病治療薬開発への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤孝司
  • 学会等名: 第35 回 日本糖質学会年会
  • 発表場所: 宮城県仙台市(仙台国際センター)
  • 年月日: 2016-09-26 – 2016-09-26
• [学会発表] Second-Generation Synthetic Strategy of GM2-Activator Protein (GM2AP) Analogues Applicable to the Preparation of a Protein Library (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Nakamura, Akira Shigenaga, Naoto Naruse, Tsubasa Inokuma, Kouji Itou and Akira Otaka
  • 学会等名: 34th European Peptide Symposium 2016 & 8th International Peptide Symposium
  • 発表場所: Leipzig, Germany（Leipzig University）
  • 年月日: 2016-09-06 – 2016-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] 多発性骨髄腫によるExosome を介した骨分化抑制機構の発見と解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 幾尾真理子, 杉崎圭, 伊藤孝司
  • 学会等名: 第8回 日本RNAi 研究会/3 回日本細胞外小胞学会JSEV
  • 発表場所: 広島県広島市（グランドプリンスホテル広島）
  • 年月日: 2016-09-01 – 2016-09-01
• [学会発表] “SEAL-tag” を基盤とした細胞内で の標的タンパク質ラベル化法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古曳泰規, 傳田将也, 森崎巧也, 辻大輔, 猪熊翼, 伊藤孝司, 重永章, 大髙章
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会 第11回年会
  • 発表場所: 京都市南区（京都テルサ テルサホール）
  • 年月日: 2016-06-15 – 2016-06-15
• [学会発表] 標的タンパク質精製ツール“SEAlidebased traceable linker” の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森崎巧也, 傳田将也, 辻大輔, 山本純, 猪熊翼, 伊藤孝司, 重永章, 大髙章
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会 第11回年会
  • 発表場所: 京都市南区（京都テルサ テルサホール）
  • 年月日: 2016-06-15 – 2016-06-15
• [学会発表] 蓄積する生体内基質の異なるリ ソソーム病患者由来細胞におけるオートリソソーム形成の比較解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 本窪田絢加, 辻大輔, 田中裕大, 山口沙恵香, 水谷安通, 渡邊綾佑, 伊藤孝司
  • 学会等名: 第57回 日本生化学会 中国・四国支部例会
  • 発表場所: 高知県南国市（高知大学医学部）
  • 年月日: 2016-05-28 – 2016-05-28
• [学会発表] Tay-Sachs 病患者iPS 細胞由来神経 病態モデル系における神経細胞死メカニズムの解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邊綾佑, 辻大輔, 山口沙恵香, 本窪田絢加, 水谷安通, 田中裕大, 伊藤孝司
  • 学会等名: 第57回 日本生化学会 中国・四国支部例会
  • 発表場所: 高知県南国市（高知大学医学部）
  • 年月日: 2016-05-28 – 2016-05-28
• [学会発表] トランスジェニック カイコ由来ヒトカテプシンA の機能及び有効性の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 日高朋, 西岡宗一郎, 月本準, 近藤まり, 小林功, 笠嶋めぐみ, 辻大輔, 瀬筒秀樹, 伊藤孝司
  • 学会等名: 第57回 日本生化学会 中国・四国支部例会
  • 発表場所: 高知県南国市（高知大学医学部）
  • 年月日: 2016-05-28 – 2016-05-28
• [学会発表] TG カイコ由来ヒトリソソーム酵素の糖鎖リモデリングと治療への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西岡宗一郎, 小林功, 原囿景, 久保勇樹, 松崎祐二, 真板宣夫, 日高朋, 辻大輔, 瀬筒秀樹, 町井博明, 石井明子, 川崎ナナ, 伊藤孝司
  • 学会等名: 第57回 日本生化学会 中国・四国支部例会
  • 発表場所: 高知県南国市（高知大学医学部）
  • 年月日: 2016-05-28 – 2016-05-28
• [学会発表] Sandhoff 病モデルマウスにおける 神経細胞死に対するリソソーム制御因子Tfeb の関与 (2016)
  • 著者名/発表者名: 水谷安通, 辻大輔, 渡邊綾佑, 山口沙恵香, 本窪田絢加, 田中裕大, 伊藤孝司
  • 学会等名: 第57回 日本生化学会 中国・四国支部例会
  • 発表場所: 高知県南国市（高知大学医学部）
  • 年月日: 2016-05-28 – 2016-05-28
• [学会発表] 塩基改変したU1 snRNA によるカテ プシンA スプライス異常修復効果の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村麻里安, 池啓伸, 斎藤朱里, 山﨑尚志, 伊藤孝司, 南川典昭, 滝口祥令
  • 学会等名: 第57回 日本生化学会 中国・四国支部例会
  • 発表場所: 高知県南国市（高知大学医学部）
  • 年月日: 2016-05-28 – 2016-05-28
• [学会発表] 経難病としての糖鎖蓄積症モデル系の構築と治療法開発への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 孝司
  • 学会等名: 第57回 日本生化学会 中国・四国支部例会
  • 発表場所: 高知県南国市（高知大学医学部）
  • 年月日: 2016-05-27 – 2016-05-27
  • 招待講演
• [備考] 徳島大学大学院薬科学教育部・創薬生命工学分野
  • URL: http://www.tokushima-u.ac.jp/ph/faculty/labo/btc/
• [産業財産権] 2)マンノース-６-リン酸基含有糖蛋白質の製造方法、及び蛍光基結合型マンノース-６-リン酸基含有糖蛋白質の細胞内分布を検出する方法 (2017)
  • 発明者名: 伊藤孝司,西岡宗一郎,松崎祐二, 飯野健太,瀬筒秀樹,小林功
  • 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/JP2017/13322
  • 出願年月日: 2017-03-31
  • 外国