2018 Fiscal Year Annual Research Report
高機能型バイオスーパーの合理的デザインと疾患モデルによる治療評価システム開発
| Project/Area Number |
17H04102
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokushima |
|---|
Principal Investigator |
伊藤 孝司 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (00184656)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 大輔 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 助教 (00423400)
広川 貴次 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究チーム長 (20357867)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 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 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
1.つくば農研機構との共同で作製した、ヒトリソソーム性カテプシンA（CTSA）を後部絹糸腺で高発現する組換えカイコの繭から精製した、末端マンノース残基（Man）含有糖鎖付加型のCTSA前駆体タンパク質を、スプライシング異常誘導型Ctsa劣性変異導入（Ctsa及びNeu1同時欠損）ガラクトシアリドーシスモデル（GS）マウス脳由来の初代培養ミクログリアに投与すると、細胞表面のManレセプター（ManR）を介して取り込まれ、Ctsa及びNeu1活性を回復させるとともに、蓄積Neu1基質である末端シアル酸含有糖鎖を減少させることを明らかにした。
2.ヒトCTSA前駆体タンパク-6xHisタグ付きを高発現するCHO細胞の培養上清から精製し、成体GSマウスの脳室内に単回投与すると、脳構成細胞内に取り込まれ、Ctsa及びNeu1活性が一過的に回復することを明らかにした。またGS患者由来繊維芽細胞株の培養液に添加すると、マンノース6-リン酸レセプター（M6PR）との結合を介して細胞内に取り込まれた後、リソソームへと輸送され、欠損しているCtsa及びNeu1活性が回復した。しかしリソソーム内半減半減期は短く、24時間程度と推定された。
3.ムコ多糖症１型（MPS1）の責任酵素である、α-イズロニダーゼ（IDUA）を絹糸腺で高発現する組換えカイコの繭から、活性型IDUAを簡便に抽出・精製し、N型糖鎖転移酵素を用いた末端M6P含有合成糖鎖付加IDUAは、MPS1患者由来線維芽細胞内に取り込まれ、蓄積ヘパラン硫酸が減少させることを明らかにした。また2017年度に京都大霊長類研究所との共同で発見した、自然発症IDUA欠損症ニホンサル家系において、酵素診断により疾患個体をさらに見いだすことができた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまで治療薬がない、リソソーム病の一種であるヒトCTSA欠損症（ガラクトシアリドーシスGS）のモデルマウスの脳由来初代培養ミクログリアに対して、連携研究者の瀬筒秀樹博士、立松謙一郎博士らが作製した、ヒトCTSA遺伝子を絹糸腺で高発現する組換えカイコ繭の供給を受け、繭から精製したCTSA前駆体がManRを介して取り込まれ、有効性を示すこと、また脳室内単回投与により、活性化ミクログリアや神経炎症の抑制効果をもつことを明らかにできた。またヒトCTSA-6xHis高発現・分泌する哺乳類CHO細胞株の培養上清から精製した組換えCTSA-6xHisを、GSマウスに脳室内に投与すると、CTSA前駆体タンパク質に付加される末端M6P含有糖鎖とM6PRを介して脳構成細胞内に取り込まれ、欠損Ctsa及びNeu1活性を回復させることができた。さらにIDUA発現組換えカイコの繭から精製したヒト酵素に、末端M6P含有合成糖鎖を付加でき、IDUA欠損細胞内に取り込ませ、蓄積基質を分解・減少させる技術を開発できたため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
2019年度以降は、ヒトCTSA遺伝子を恒常発現する組換えカイコまたは哺乳類CHO細胞株の培養上清から精製するヒトCTSA前駆体タンパク質を、GSマウスの脳室内（脳脊髄液）または静脈内に投与し、同マウスの中枢神経症状及び末梢症状に対する有効性を検討していく。
また自然発症ムコ多糖症１型（IDUA欠損症）ニホンザル個体に、IDUA発現組換えカイコの繭由来ヒト酵素の糖鎖改変体を静脈内投与し、有効性と安全性評価を検討していく予定である。
|
Research Products
(41 results)
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] 化学酵素法によるTG カイコ繭由来ヒトリソソーム酵素の糖鎖修飾と酵素補充効果2018
Author(s)
西岡宗一郎, 小林功, 松崎祐二, 飯野健太, 灘中里美, 笠島めぐみ, 日高朋, 辻大輔, 瀬筒秀樹, 北川裕之, 山本憲二, 伊藤孝司
Organizer
第59 回日本生化学会中国・四国支部例会
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] ENGase(Endo-CC) を用いたTG カイコ由来ヒトリソソーム酵素のN 型糖鎖修飾2018
Author(s)
西岡宗一郎, 小林功, 炭谷めぐみ, 飯塚哲也, 日高朋, 木下嵩司, 住吉渉, 三谷藍, 堂崎雅仁, 須田稔, 辻大輔, 瀬筒秀樹, 伊藤孝司
Organizer
第37 回日本糖質学会年会
-
-
[Presentation] エンドグリコシダーゼと機能性合成N 型糖鎖を利用するネオ糖タンパク質医薬品の開発を目指して2018
Author(s)
伊藤孝司, 西岡宗一郎, 小林功, 笠嶋めぐみ, 立松謙一郎, 瀬筒秀樹, 松崎裕二, 飯野健太, 木下崇司, 堂崎雅仁,灘中里美, 北川裕之
Organizer
第70 回日本生物工学大会プログラム
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
