2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of technology to search for novel antibody targets by proteomics specialized on the surface of circulating tumor cells
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18H02004
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
井上 豪 大阪大学, 薬学研究科, 教授 (20263204)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鎌田 春彦 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 創薬デザイン研究センター, プロジェクトリーダー (00324509)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | プロテオミクス / 癌 / 血管内皮 / 膜蛋白質 / ビオチン化ラベル / 抗体標的探索 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
抗体は分子量の問題から細胞内部には直接侵入できない。従って、抗体の開発には疾患組織の細胞表面に存在する膜表在性蛋白質を高精度に分析する技術の開発が必須である。また、がん細胞周辺組織である新生血管はがん細胞の成長に必須であり、血管内皮細胞に特異的に発現する膜蛋白質や細胞増殖の足場として不可欠な細胞外マトリクス(ECM)を構成するECM構成蛋白質などを標的にした抗体は固形癌を組織ごと死滅することができる可能性を秘めており、癌組織等の血管内皮に存在する蛋白質を高精度に分析する技術の開発が望まれている。
これまでに、難治性がんの治療を目的に、がんの間質組織に特異的に発現する分子の新規ラベル化法を確立し、新規創薬標的に対するバイオ医薬品の開発に貢献することを目的として、非天然型ビオチン (IMNBTN)の誘導体を用いてラベル化し、特異的に発現する膜蛋白質や細胞外マトリクスを構成する蛋白質を改変型ストレプトアビジンストレプトアビジン (MTSA)を担持したビーズで精製するシステムの構築を行ってきた。
そこで本申請研究では、本系を用いて野生型およびA20を播種した担癌マウスの両方で、血管からビオチン化ラベルの試薬を還流させ、血管内皮の蛋白質を精製し、プロテオミクス解析を行い、両者を比較することによって癌の新生血管の内皮細胞の表面に特異的に発現している抗体の標的蛋白質を探索することを目的としており、このプロテオミクス解析を複数回行うことによって信頼性の高いデータを得ることに成功した。
一方、本探索技術がより安定化するよう技術改良を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、難治性がんの治療を目的に、がんの間質組織に特異的に発現する分子の新規ラベル化法を確立し、新規創薬標的に対するバイオ医薬品の開発に貢献することを目的としており、ヒトの転移癌モデルとなるA 20リンパ腫を播種した担癌マウスを用いたラベル化プロテオミクスを行い、癌が肝臓に転移した部位のプロテオミクス解析を行った。その結果、癌組織の新生血管に特異的な成長因子であるVEGF受容体やCEACAM1が亢進している様子が見えたほか、Drug BankにもProtein Data Bankにも登録されていない新たな標的が複数発見されており、新たな抗体の開発のための新規標的蛋白質に関する情報が得られているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本プロテオミクス解析ではデータの解析やその解釈、さらには得られた情報を評価して、検証することが必要である。その方法には複数種類が存在し、ゲノム解析のデータなどと照合して、本手法の有意性を確認する必要があると考えている。
一方で、ラベル化に用いる非天然型ビオチンの試薬が不安定で、ユーザーによって、条件によって得られるデータにばらつきが大きいことが判明している。現在、これを安定化させる手法について検討し、一定のデータが出るには至ってるが、広く一般に使える試薬とするためにはさらに技術を改良する必要があると認識しており、新たな手法の確立を目指した研究を開始している。
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