Rapid design and preparation of artificial antibodies to inhibit immune checkpoints

快速设计和制备抑制免疫检查点的人工抗体

基本信息

批准号：
20K06516
负责人：
宮武秀行
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

オプジーボなどのモノクローナル抗体薬は、免疫チェックポイントPD-1/PD-L1を阻害し、がん細胞の免疫逃避を阻害することで、抗がん剤として働く。一方で、モノクローナル抗体薬は細胞による調製が必要なため、低分子化合物に比べて高価であり、副作用や耐性の問題もある。そこで本研究では、大腸菌で調製可能な、オプジーボを代替する、非IgG型人工抗体阻害剤の開発を目指した。そのために申請者は、in-silico/in-cell複合選択法（特許出願中）を開発した。この方法により、まず、コンピューター上でPD-1/PD-L1複合体を再現し、in-silico変異実験により、PD-1とPD-L1の結合を強めるPD-1変異体候補を選択した。次に、選択した変異体候補を細胞内相互作用アッセイによりさらに選択した結果、PD-1の２残基変異体である2PD-1が得られ、T細胞再活性化活性も持つことがわかった。これにより、免疫チェックポイント阻害剤2PD-1の開発に成功した。さらに申請者は、本手法を別のがん関連タンパク質複合体であるmTORC1にも適応た。mTORC1は多くのがん細胞で異常に活性化されており、抗がん剤の標的として有望である。しかし、mTORC1を阻害する既存の薬剤は副作用が大きく、効果も限定的であることが問題となっている。そこで、申請者は、mTORC1に結合する低分子WRX606を選択し効果を調べたところ、WRX606はmTORC1の活性をピンポイントで阻害し、in vitroやin vivoの実験で抗がん効果を示した。本研究では、新規なスクリーニング方法により、PD-1/PD-L1免疫チェックポイントとmTORC1という二つのがん関連の重要なタンパク質複合体を阻害する薬剤の開発に成功した。この方法は、今後のがんを標的とした創薬に貢献すると考えられられる。

单克隆抗体药物（例如OPDIVO）通过抑制免疫检查点PD-1/PD-L1并抑制癌细胞的免疫逃逸，用作抗癌剂。另一方面，单克隆抗体药物需要细胞制备，这比小分子化合物昂贵，并且具有副作用和耐药性。因此，在这项研究中，我们旨在开发一种可以在大肠杆菌中制备并取代Opdivo的非IGG型人工抑制剂。为此，申请人开发了一种合并的核中/核心内选择方法（专利待处理）。通过这种方法，首先在计算机上重现PD-1/PD-L1复合物，并在计算机上重现了Silico突变实验，选择了候选PD-1突变体，从而增强了PD-1和PD-L1之间的结合。接下来，通过细胞内相互作用测定获得了进一步选择选定的突变候选物，导致2PD-1，一种PD-1的两层突变体，该突变体也具有T细胞重新激活活性。这成功开发了免疫检查点抑制剂2PD-1。申请人还将该方法适应了另一种与癌症相关的蛋白质复合物mTORC1。 MTORC1在许多癌细胞中被异常激活，并有望作为抗癌药物的靶标。但是，抑制MTORC1的现有药物具有较大的副作用和有限的作用。因此，申请人选择了与MTORC1结合并检查效果的小分子WRX606，并发现WRX606重点抑制了MTORC1的活性，并在体外和体内实验中显示出抗癌作用。在这项研究中，我们成功地开发了一种使用新型筛选方法的药物，该药物抑制了两种重要的癌症相关蛋白复合物PD-1/PD-L1免疫检查点和MTORC1。据信这种方法有助于未来以癌症为目标的药物发现。