革新的バイオ医薬品創出基盤技術開発事業
代表研究者:東北大学 加藤幸成
2014年度〜2018年度

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東北大学大学院医学系研究科 抗体創薬研究分野
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*バイオ医薬品は低分子医薬品よりターゲットへの特異性が高いことから効果が劇的であり、副作用も少ないことが期待されています。我が国の製薬企業もバイオ医薬品の開発に取り組みつつありますが、多くの技術的課題の解決(細胞内標的を創薬ターゲットとする技術、バイオ医薬品の低分子化、特定の組織や細胞にバイオ医薬品を送達する技術、核酸医薬の高活性化及び安定性向上、糖鎖構造の制御技術等)が求められています。

AMED革新的バイオ医薬品創出基盤技術開発事業 (i-biomed)は、これら背景を踏まえ、我が国のバイオ医薬品の国際競争力の強化を目的とし、バイオ医薬品の創出に関する先端的技術を有する機関に対して、製薬企業が抱える技術的課題の解決及び世界初の革新的な次世代技術の創出を目指した研究開発を平成26年度からの5か年計画で実施している委託事業(委託者:〜H27.3文部科学省、H27.4〜日本医療研究開発機構(AMED))です。
 
 
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我々は近年、がん細胞に特異的反応性を示すモノクローナル抗体(CasMab;キャスマブ)を作製する技術を開発しました。CasMab法は、がん細胞のみを攻撃する抗体を高い効率で作製する戦略的プラットフォームです。 新規の標的に対する抗体医薬の開発だけでなく、既存の抗体医薬品を副作用のほとんどない抗体医薬品に置き換えることが可能となりました。 がん細胞に高発現しているが正常細胞にも発現していることで、抗体医薬の開発が断念されていたような標的に対しても、再び抗体医薬の開発に挑戦することができます。 また、悪性脳腫瘍や悪性中皮腫のような、全く治療法の開発されていない難治性のがんに対する抗体医薬の開発にも取り組んでいます。
 
*従来の抗体医薬開発では、その標的の絞り方や開発方法には複数の問題点があります。例えば、DNAマイクロアレイなどの遺伝子発現解析により、がん細胞/正常細胞比が高い抗原が標的となっていました。 そのため、がん細胞に高発現していても正常組織にも発現していると、最初から候補分子から外れるというのが一般的でした。 また、がん細胞と正常細胞に共通に発現している膜タンパク質の糖鎖構造の差を質量分析計などによって検出しようとしても、膜タンパク質への糖鎖付加には不均一性があるため、がん細胞特異的糖鎖構造の検出には限界があります。 さらに、がん特異的糖鎖構造が発見されたとしても、特にO型糖鎖を人工的に大量合成することは非常に困難です。従って、がん特異的糖鎖構造を付加した膜タンパク質を、免疫原やスクリーニングに使用する段階には至っていません。 これらの問題点をすべて解決する方法を検討した結果、CasMab法の開発に至りました。
 
*がん細胞と正常細胞に同一のアミノ酸配列の膜タンパク質が発現している場合、糖鎖などの翻訳後修飾の違いを利用し、がん細胞のみに反応する抗体を樹立するのがCasMab法ですが、これには複数の独自技術が必要となります。 すなわち、‥鎖を中心としたがん特異的抗原を発現した特殊ながん細胞株を樹立すること、特殊ながん細胞株に目的遺伝子を導入し免疫原を作製すること、K譽織鵐僖質精製のための新規タギンング技術を開発すること、て伴の抗体工学や細胞工学を用いた抗体改変技術を開発すること、などです。 すでに我々は、ポドプラニンという転移促進因子に対するCasMabの開発に成功しています。ポドプラニンは、リンパ管や肺胞上皮細胞のような正常細胞にも高発現しており、抗体医薬の標的にはならないとされていました。 しかし、ポドプラニンに対するCasMabを作製することにより、ポドプラニンが高発現する脳腫瘍・肺がん・食道がん・悪性中皮腫などを抗体医薬で治療することが現実的となってきました。また、PAタグという独自タグを開発することで、精製が困難とされる膜タンパク質の精製にも成功しています。 本プロジェクトでは、さらに各要素技術を磨き上げ、複数の標的に対してCasMabを開発していきます。
 
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*本プロジェクトの謝辞を入れた論文を、以下に紹介します。
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論文一覧

2017
 
43. Itai S, Yamada S, Kaneko MK, Harada H, Kagawa Y, Konnai S, Kato Y*.
(*corresponding author)

Expression of cat podoplanin in feline squamous cell carcinomas.
Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., in press
 
42. Itai S, Yamada S, Kaneko MK, Chang YW, Harada, H, Kato Y*.
(*corresponding author)

Establishment of EMab-134, a sensitive and specific anti-epidermal growth factor receptor monoclonal antibody for detecting squamous cell carcinoma cells of the oral cavity.
Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., in press
 
41. Itai S, Fujii Y, Nakamura T, Chang YW, Yanaka M, Saidoh N, Handa S, Suzuki H, Harada H, Yamada S, Kaneko MK, Kato Y*.
(*corresponding author)

Establishment of CMab-43, a Sensitive and Specific Anti-CD133 Monoclonal Antibody, for Immunohistochemistry.
Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., in press
 
40. Itai S, Kaneko MK, Fujii Y, Yamada S, Nakamura T, Yanaka M, Saidoh N, Handa S, Chang Yao-Wen, Suzuki H, Harada H, Kato Y.
(*corresponding author)


Development of EMab-51, a Sensitive and Specific Anti-EGFR Monoclonal Antibody in Western Blot and Immunohistochemistry.

Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., in press
 
39. Itai S, Yamada S, Kaneko MK, Harada H, Kato Y.
(*corresponding author)


Immunohistochemical Analysis Using Anti-Podocalyxin Monoclonal Antibody PcMab-47 Demonstrates Podocalyxin Expression in Oral Squamous Cell Carcinoma Cells.

Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., in press
 
38. Jung E, Gardner D, Choi D, Park E, Jin Seong Y, Yang S, Castorena-Gonzalez J, Louveau A, Zhou Z, Lee GK, Perrault DP, Lee S, Johnson M, Daghlian G, Lee M, Jin Hong Y, Kato Y, Kipnis J, Davis MJ, Wong AK, Hong YK.

Development and Characterization of A Novel Prox1-EGFP Lymphatic and Schlemm's Canal Reporter Rat.

Sci Rep., 7(1):5577. doi: 10.1038/s41598-017-06031-3., 2017
 
37. Yamada S, Itai S, Nakamura T, Yanaka M, Saidoh N, Chang YW, Handa S, Harada H, Kagawa Y, Ichii O, Konnai S, Kaneko MK, Kato Y.

PMab-52: Specific and Sensitive Monoclonal Antibody against Cat Podoplanin for Immunohistochemistry.

Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., in press
 
36. Itai S, Fujii Y, Kaneko MK, Yamada S, Nakamura T, Yanaka M, Saidoh N, Chang YW, Handa S, Takahashi M, Suzuki H, Harada H, Kato Y.

H2Mab-77 is a sensitive and specific anti-HER2 monoclonal antibody against breast cancer.

Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 36(4): 143-148, 2017
 
35. Kaneko MK, Kunita A, Yamada S, Nakamura T, Yanaka M, Saidoh N, Chang YW, Handa S, Ogasawara S, Ohishi T, Abe S, Itai S, Harada H, Kawada M, Nishioka Y, Fukayama M, Kato Y.*
Anti-Podocalyxin Antibody chPcMab-47 Exerts Antitumor Activity in Mouse Xenograft Models of Colorectal Adenocarcinomas.
Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 36(4): 157-162, 2017
 
34. Yamada S, Honma R, Kaneko MK, Nakamura T, Yanaka M, Saidoh N, Takagi M, Konnai S, Kato Y.*
(*corresponding author)


Characterization of Anti-bovine Podoplanin Monoclonal Antibody PMab-44

Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 36(3): 129-134, 2017
 
33. Kaneko MK, Kato Y,* et al.,
(*corresponding author)


ChLpMab-23: Cancer-specific Human-Mouse Chimeric Anti-podoplanin Antibody Exhibits Antitumor Activity via Antibody-Dependent Cellular Cytotoxicity

Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 36(3): 104-112, 2017
 
32. Ogasawara S, Kaneko MK, Yamada S, Honma R, Nakamura T, Saidoh N, Yanaka M, Yoshida K, Fujii Y, Kato Y.*
PcMab-47: Novel Anti-human Podocalyxin Monoclonal Antibody for Immunohistochemistry
Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 36(2): 50-56, 2017
 
31. Yamada S, Ogasawara S, Kaneko MK, Kato Y.*
(*corresponding author)

LpMab-23: A Cancer-Specific Monoclonal Antibody against Human Podoplanin
Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 36(2): 72-76, 2017
 
30. Yamada S, Kaneko MK, Nakamura T, Ichii O, Konnai S, Kato Y.*
(*corresponding author)

Development of mPMab-1, a Mouse-Rat Chimeric Antibody against Mouse Podoplanin
Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 36(2): 77-79, 2017
 
29. Kaneko MK, Yamada S, Nakamura T, Abe S, Nishioka Y, Kunita A, Fukayama M, Fujii Y, Ogasawara S, Kato Y*
(*corresponding author)


Antitumor activity of chLpMab-2, a human-mouse chimeric cancer-specific antihuman podoplanin antibody, via antibody-dependent cellular cytotoxicity

Cancer Med., ,6(4): 768-777, 2017
 
28. Kaneko MK*, Abe S, Ogasawara S, Fujii Y, Yamada S, Murata T, Uchida H, Tahara H, Nishioka Y, Kato Y*.
(*corresponding author)


Chimeric Anti-human Podoplanin Antibody NZ-12 of Lambda Light Chain Exerts Higher Antibody-dependent Cellular Cytotoxicity and Complement-dependent Cytotoxicity Compared with NZ-8 of Kappa Light Chain

Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 36(1): 25-29, 2017
 
27. Kato Y*, Kunita A, Fukayama M, Abe S, Nishioka Y, Uchida H, Tahara H, Yamada S, Yanaka M, Nakamura T, Saidoh N, Yoshida K, Fujii Y, Honma R, Takagi M, Ogasawara S, Murata T, Kaneko MK*
(*corresponding author)
Anti-Glycopeptide Mouse Monoclonal Antibody LpMab-21 Exerts Antitumor Activity Against Human Podoplanin via Antibody-Dependent Cellular Cytotoxicity and Complement-Dependent Cytotoxicity Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 36(1): 20-24, 2017
 
26. Kaneko MK, Nakamura T, Honma R, Ogasawara S, Fujii Y, Abe S, Takagi M, Harada H, Suzuki H, Nishioka Y, Kato Y. Development and characterization of anti-glycopeptide monoclonal antibodies against human podoplanin using glycan-deficient cell lines generated by CRISPR/Cas and TALEN Cancer Med., 6(2); 382-396, 2017
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2016
 
25.Ogasawara S, Honma R, Kaneko MK, Fujii Y, Kagawa Y, Konnai S, Kato Y.* Podoplanin Expression in Canine Melanoma. Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 35(6): 304-306, 2016
 
24. Fujii Y, Kaneko MK, Kato Y*. MAP tag: A novel tagging system for protein purification and detection. Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 35(6): 293-299, 2016
 
23. Shiina S, Ohno M, Ohka F, Kuramitsu S, Yamamichi A, Kato A, Motomura K, Tanahashi K, Yamamoto T, Watanabe R, Ito I, Senga T, Hamaguchi M, Wakabayashi T, Kaneko MK, Kato Y, Chandramohan V, Bigner DD, Natsume A. CAR T cells targeting podoplanin reduce orthotopic glioblastomas in mouse brains Cancer Immunol Res.;4(3):259-68.,2016
 
22. Umitsu M, Sakai K, Ogasawara S, Kaneko MK, Asaki R, Tamura-Kawakami K, Kato Y, Matsumoto K, Takagi J. Probing conformational and functional states of human hepatocyte growth factor by a panel of monoclonal antibodies. Sci. Rep.,6, 33149, doi: 10.1038/srep33149.
 
21. Kitago Y, Kaneko MK, Ogasawara S, Kato Y*, Takagia J*. Structural basis for multi-specific peptide recognition by the anti-IDH1/2 monoclonal antibody, MsMab-1. Biochem Biophys Res Commun., 478(3):1274-9., 2016
 
20. Kaneko MK, Honma R, Ogasawara S, Fujii Y, Nakamura T, Saidoh N, Takagi M, Kagawa Y, Konnai S, Kato Y*. PMab-38 recognizes canine podoplanin of squamous cell carcinomas. Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 35(5): 263-266, 2016
 
19. Ogasawara S, Fujii Y, Kaneko MK, Oki H, Sabit H, Nakada M, Suzuki H, Ichimura K, Komori T, Kato Y*. Establishment of Anti-Human ATRX Monoclonal Antibody AMab-6. Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 35(5): 254-258, 2016
 
18. Abe S, Kaneko MK, Tsuchihashi Y, Izumi T, Okada N, Miyamoto R, Sato C, Tobiume M, Otsuka K, Tsuchiya K, Kawazoe K, Ogasawara S, Kato Y, and Nishioka Y. Antitumor effect of novel anti-podoplanin antibody NZ-12 against malignant pleural mesothelioma in orthotopic xenograft model. Cancer Sci., 107(9):1198-205, 2016
 
17. Ogasawara S, Kaneko MK, Kato Y*. LpMab-19 Recognizes Sialylated O-glycan on Thr76 of Human Podoplanin. Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 35(5): 245-253, 2016
 
16. Honma R, Kaneko MK, Ogasawara S, Fujii Y, Konnai S, Takagi M, Kato Y*. Specific Detection of Dog Podoplanin Expressed in Renal Glomerulus by A Novel Monoclonal Antibody PMab-38 in Immunohistochemistry. Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., DOI: 10.1089/ mab.2016.0022., 2016
 
15. Honma R, Ogasawara S, Kaneko MK, Fujii Y, Oki H, Nakamura T, Takagi M, Konnai S, Kato Y.* PMab-44 Detects Bovine Podoplanin in Immunohistochemistry. Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother, 35(4): 212-216, 2016
 
14. Kato Y*, Ogasawara S, Oki H, Goichberg P, Honma R, Fujii Y, Kaneko MK. LpMab-12 Established by CasMab Technology Specifically Detects Sialylated O-glycan on Thr52 of Platelet Aggregation-stimulating Domain of Human Podoplanin. PLoS One, 11(3), e0152912, 2016
 
13. Kato Y*, Ogasawara Y, Oki H, Honma R, Takagi M, Fujii Y, Nakamura T, Saidoh N, Kanno H, Umetsu M, Kamata S, Kubo H, Yamada M, Sawa Y, Morita K, Harada H, Suzuki H, Kaneko MK. Novel Monoclonal Antibody LpMab-17 Developed by CasMab Technology Distinguishes Human Podoplanin from Monkey Podoplanin. Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 35(2), 109-116, 2016
 
12. Ogasawara S, Kaneko MK, Honma R, Oki H, Fujii Y, Takagi M, Suzuki H, Kato Y.* Establishment of Mouse Monoclonal Antibody LpMab-13 against Human Podoplanin. Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 35(3):155-162, 2016
 
11. Honma R, Fujii Y, Ogasawara S, Oki H, Konnai S, Kagawa Y, Takagi M, Kaneko MK, Kato Y.* Critical Epitope of Anti-Rabbit Podoplanin Monoclonal Antibodies for Immunohistochemical Analysis. Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 35(2), 65-72, 2016
 
10. Honma R, Fujii Y, Ogasawara S, Oki H, Liu X, Nakamura T, Kaneko MK, Takagi M, Kato Y*. Establishment of a novel monoclonal antibody PMab-32 against rabbit podoplanin. Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 35(1), 41-47, 2016
 
 
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2015
 
9. Fujii Y, Ogasawara S, Oki H, Liu X, Kaneko MK, Takano S, Kato Y* A high-sensitive HMab-2 specifically detects IDH1-R132H, the most common IDH mutation in gliomas Biochem Biophys Res Commun., 466(4),733-739, 2015
 
8. Liu X, Ogasawara S, Kaneko MK, Oki H, Hozumi Y, Goto K, Takagi M, Kato Y.* A novel monoclonal antibody SMab-2 recognizes endogenous IDH2-R172S of chondrosarcoma Biochem Biophys Res Commun., 459(4),636-642, 2015
 
7. Oki H, Honma R, Ogasawara S, Fujii Y, Liu X, Kandeko MK, Takagi M, Kato Y*. Development of a sensitive monoclonal antibody PMab-2 against rat podoplanin. Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 2015, 34(6): 396-403.
 
6. Ogasawara S, Oki H, Kaneko MK, Hozumi Y, Liu X, Honma R, Fujii Y, Nakamura T, Goto K, Takagi M, Kato Y.* Development of a monoclonal antibody LpMab-10 recognizing non-glycosylated PLAG1/2 domain including Thr34 of human podoplanin. . Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 2015, 34(5): 318-326.
 
5. Kaneko MK, Oki H, Hozumi Y, Liu X, Ogasawara S, Takagi M, Goto K, Kato Y*. A monoclonal antibody LpMab-9 recognizes O-glycosylated N-terminus of human podoplanin. Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 2015, 34(5): 310-317.
 
4. Kaneko MK, Oki H, Ogasawara S, Takagi M, Kato Y*. An anti-podoplanin monoclonal antibody LpMab-7 detects metastatic legions of osteosarcoma. Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 2015, 34(3): 154-161.
 
3. Oki H, Kaneko MK, Ogasawara S, Tsujimoto Y, Liu X, Sugawara M, Takakubo Y, Takagi M, Kato Y*. Characterization of a monoclonal antibody LpMab-7 recognizing non-PLAG domain of podoplanin. Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 2015 34(3): 174-180.
 
2. Oki H, Ogasawara S, Kaneko MK, Takagi M, Yamauchi Y, Kato Y*. Characterization of a monoclonal antibody LpMab-3 recognizing sialylated glycopeptide of podoplanin. Monoclon. Antib, Immunodiagn. Immunother., 2015, 34(1): 44-50.
 
1. Kato Y*, Kunita A, Abe S, Ogasawara S, Fujii Y, Oki H, Fukayama M, Nishioka Y, and Kaneko MK. The chimeric antibody chLpMab-7 targeting human podoplanin suppresses pulmonary metastasis via ADCC and CDC rather than via its neutralizing activity. Oncotarget, 2015, 36003-36018.
 
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