細胞結合性配列を用いた易吸収性ペプチド製剤の設計

文献情報

• 文献番号: 200500205A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 細胞結合性配列を用いた易吸収性ペプチド製剤の設計
• 課題番号: H16-ナノ-010
• 研究年度: 平成17(2005)年度
• 研究代表者(所属機関): 矢野 明(財団法人 岩手生物工学研究センター 安全性評価研究部)
• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 萌芽的先端医療技術推進研究【ナノメディシン分野】
• 研究開始年度: 平成16(2004)年度
• 研究終了予定年度: 平成17(2005)年度
• 研究費: 4,835,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

近年、ガン細胞のみを攻撃させるペプチドガンワクチン等の開発が行われているが、ワクチンとして用いるためにはペプチドは抗原性が弱いという致命的な欠陥がある。本研究ではペプチド製剤そのものに生体組織への親和性、選択性を持たせ、ペプチドの免疫原性を高めることを目的とする。まず細胞結合配列を用い、その抗原性を増強する基本設計法の検証を進め、様々なペプチドに対して抗体誘導を可能にする手法の研究を行う。またペプチドの局所動態に関して細胞生物学的な知見を得、さらに化学合成効率が悪い４０アミノ酸残基長のペプチドを生物学的に製造する方法に関して、低分子タンパク質の発現をモデル系として若干の検討を行う。

研究方法

N末端側から細胞結合配列の代表であるアルギニン、グリシン、アスパラギン酸（RGD）、MHC-II分子によって提示されT細胞に認識されるT細胞エピトープ配列（T epitope）、細胞内の消化小包で切断を受けると考えられるリジンリンカー（KK）、抗体を誘導するための任意のアミノ酸配列（B epitope）、すなわち「RGD-T epitope-KK-B epitope」という配列のペプチドを設計、合成し、マウスの免疫実験にて効果を検証する。研究の実用化を意識し、アルツハイマー病の治療、予防につながるペプチドワクチンの設計を行う。ペプチドの生物学的な生産法に関して、過去に実績のある植物培養細胞を用いた抗体生産系を軸に、モデルタンパク質としてFab等の生産を行う。

結果と考察

基本設計を使いアルツハイマー病に効果があると報告されているアミロイドβペプチドに対する抗体の誘導を試みた。抗体誘導能を高めるため３種混合ワクチン等に含まれるジフテリアトキソイド由来エピトープ等をT細胞エピトープとして用い免疫実験を行った。ペプチド投与２週間前に市販のジフテリア破傷風２種混合ワクチンを接種しておくことで、抗Ab抗体誘導が顕著に増強された。ペプチド生産系のモデルとしてFabのタバコ培養細胞による生産を細胞外へ分泌させることによって効率の良い生産が期待できることが明らかになった。

結論

細胞結合配列を用いたペプチド設計法を用いて抗アミロイドβペプチドに対する抗体を誘導することに成功した。これはヒトへの応用が可能だと考えられ、安価で効果の高いアルツハイマー病治療及び予防薬の開発に役立つと考えられる。

公開日・更新日

• 公開日: 2006-04-07
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 200500205B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 細胞結合性配列を用いた易吸収性ペプチド製剤の設計
• 課題番号: H16-ナノ-010
• 研究年度: 平成17(2005)年度
• 研究代表者(所属機関): 矢野 明(財団法人 岩手生物工学研究センター 安全性評価研究部)
• 研究分担者(所属機関): -
• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 萌芽的先端医療技術推進研究【ナノメディシン分野】
• 研究開始年度: 平成16(2004)年度
• 研究終了予定年度: 平成17(2005)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

行政効果報告

• 文献番号: 200500205C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: 細胞接着性配列を付加することで、従来困難とされていた、ペプチドの免疫原としての効果を増強する事に成功し、免疫アジュバントを使用せずに、皮下投与、あるいは鼻腔粘膜への投与で、抗ペプチド抗体を誘導する事を可能にした。また、リジンリンカーの導入によるＴ及びＢ細胞エピトープの分離と適切な配置によって、ＭＨＣ拘束を破り、ＭＨＣ型の異なる様々な個体において、抗体の誘導を可能にした。
• 臨床的観点からの成果: 理論的には、ほぼ全ての個人において、任意のアミノ酸配列を認識する抗体の誘導を可能にした。ただし、自己抗原に対する抗体の誘導には制限がかかる。臨床応用としては、ウイルスの保存領域を認識する抗体を誘導する系粘膜ペプチドワクチンの開発などが期待できる。例としては、インフルエンザウイルスのＭ２タンパク質に対する抗体を特異的に誘導することで、様々な種類のウイルス株を中和することが期待できる。また、アルツハイマー病の原因である、アミロイドβペプチドの可溶化抗体を誘導するワクチン開発などが期待できる。
• ガイドライン等の開発: ガイドライン等は開発していない。
• その他行政的観点からの成果: 過去、任意の配列をもつペプチドに対する抗体を、アジュバントなしで誘導可能なペプチドワクチンは存在しなかった。したがって、本研究成果をどのような疾患の予防や治療に適用するかで行政上の効果は大きく変化する。本研究では、アルツハイマー病の治療や予防に適応可能性のあるペプチドを設計し、健常マウスを用いた試験で好成績を得た。これが、臨床薬として開発に成功すれば、アルツハイマー病の治療、あるいは予防が期待でき、行政上の大きな成果が得られる。
• その他のインパクト: アルツハイマー病の治療につながる可能性のあるペプチド配列について特許を申請した。この事について、共同通信社などから取材を受け、地方の新聞などに掲載された。

発表件数

• 原著論文（和文）: 0件
• 原著論文（英文等）: 3件
• その他論文(和文): 0件
• その他論文(英文等): 1件
• 学会発表(国内学会): 0件
• 学会発表(国際学会等): 1件
• その他成果(特許の出願): 0件 ; 「出願」「取得」計1件
• その他成果(特許の取得): 0件 ; 2006年2月国内出願済み その後1年以内にPCT及び台湾へ出願
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 0件

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Yano A, Onozuka A, Asahi-Ozaki Y, et al.; An ingenious design for peptide vaccines.; Vaccine. , 23 , 2322-2326 (2005)
• 原著論文2: Yano A, Takekoshi M, Morita E, et al.; Production of the Fab fragment to surface protein antigen of Streptococcus mutans serotype c derived peptide by Escherichia coli and tobacco cell cultures.; J. Biosciences and Bioengineering. , 101 (3) , 251-256 (2006)
• 原著論文3: Yano A, Maeda F, Takekoshi M.; Transgenic tobacco cells producing the human monoclonal antibody to hepatitis B surface antigen.; J. Medical Virology. , 73 (2) , 208-215 (2004)

公開日・更新日

• 公開日: 2015-05-26
• 更新日: -