2021 Fiscal Year Research-status Report
免疫難病治療の新規モダリティを目指したTNFR1シグナル選択的阻害薬の創製
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21K06540
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| Research Institution | Kobe Gakuin University |
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Principal Investigator |
井上 雅己 神戸学院大学, 薬学部, 助教 (80757097)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
角田 慎一 神戸学院大学, 薬学部, 教授 (90357533)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 腫瘍壊死因子 / TNF阻害薬 / 1型TNF受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自己免疫疾患治療にTNF阻害薬が奏功しているが、結核の再燃や脱髄症状の悪化などの懸念がある。我々は、これまで、感染防御能や制御性T細胞の活性化能の維持を期待して、免疫疾患の炎症病態を担うTNFR1シグナルだけを選択的に阻害するTNFR1選択的アンタゴニスト「T2」の開発を進めてきた。T2は関節リウマチや多発性硬化症の疾患モデルマウスで治療効果を示したが、血中安定性が低く、実用化への課題があった。そこで本研究では、免疫疾患治療に資する新規モダリティとして、T2の抗炎症作用や体内安定性を向上させるため、タンパク質工学の技術を駆使して、3量体構造の一本鎖化及びIgG-Fc融合による構造最適化を図ったT2誘導体「scT2-Fc」の創製を試みた。scT2-Fcは、(i) 2価のT2が炎症をより強力に抑制する、(ii)分子量増大やリサイクリング機構が血中半減期を延長する、(iii) TNFR2シグナルの温存が制御性T細胞による免疫抑制活性を示すなど、治療効果が増強され、低投与量・低投与回数で抗炎症作用が期待できる。本年度は、TNFR1アンタゴニスト「T2」の一本鎖化とIgG-Fc融合を行った遺伝子をクローニングし、scT2-Fcタンパク質を作製した。その結果、哺乳類細胞発現系を用いて、scT2-Fcタンパク質を得ることができた。今後は、まず、生体分子相互作用解析によるTNF受容体に対する選択性や結合力、細胞傷害アッセイによる濃度依存的なTNFシグナル阻害活性などを解析し、scT2-Fcのin vitroでの分子特性を調べる。
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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
scT2-Fcは、一本鎖TNFR1アンタゴニスト-Fc融合体という独自の分子構造をもつ新規モダリティである。T2は3量体構造を形成するため、単純にT2遺伝子とFc遺伝子を連結するだけでは、IgG様構造のscT2-Fcとして発現しない。その点、我々は、これまでに、T2のアンタゴニスト活性を維持したまま、分子構造を安定化させる創薬基盤技術として、一本鎖構造化を見出している。この技術を活用することで、一本鎖T2（scT2）は、3量体構造がペプチドリンカーによって連結した一本のアミノ酸配列で構成されるため、C末端へのFc融合が容易になり、IgG型構造であるscT2-Fcの創製が可能になる。この構造最適化により、scT2-Fcは、TNFR1結合活性ならびに体内安定性が向上し、免疫疾患に対する高い治療効果を発揮すると考える。現在までに、本研究の核となるTNFR1シグナル選択的阻害分子として、一本鎖TNFR1アンタゴニスト-Fc融合体「scT2-Fc」を作製した。まず、scT2-Fc遺伝子として、3量体に相当するT2遺伝子3つをGSリンカー遺伝子で連結し、その3’末端にヒトIgG1由来Fc遺伝子を融合した発現ベクターを構築した。Expi293F細胞にscT2-Fc発現ベクターを導入し、培養上清中にタンパク質を発現させた。Protein Aアフィニティークロマトグラフィー及びゲルろ過クロマトグラフィーで精製し、目的分子量通りのタンパク質として、scT2-Fcを得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度、新規TNFR1シグナル選択的阻害薬として、scT2-Fcを創製することができた。今後は、当初の計画通りに、scT2-Fcが、従来のTNFR1選択的アンタゴニストであるT2に比べて、レセプター結合性やTNFシグナル阻害活性、生体内安定性が向上したことを明らかにするため、in vitroでの分子特性解析を行う。また、scT2-Fcの薬物動態解析を行い、Fc融合によって血中半減期が延長することを調べる。最終的には、関節リウマチモデルマウスでの薬理効果を評価し、scT2-Fcの有用性を明らかにしていく。
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| Causes of Carryover |
物品の納入価の変動により、489円の次年度使用額が生じました。次年度の物品費として使用します。
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