研究内容

新たな抗体分子をつくり医療につなげよう

~新薬を創る・病気の状態を調べる・治療法を開発する~

一本鎖抗体とは?

生体内で、異物を認識するタンパク質である抗体。抗体分子のうち、抗原(異物)を認識する場所が可変領域(Fv領域)といわれる部分である。このFv領域に着目します。Fv領域は、分子量の小さいL鎖由来のVL部分と分子量の大きいH鎖由来のVH部分の2本のペプチドから成る。この2本をリンカー(十数個のアミノ酸からなるペプチド)でつないだ、一本鎖抗体を遺伝子組み換えの手法を用いて作製する。一本鎖抗体は、本来の抗体よりも分子量が小さいため、細胞内で速やかに動き、その効果を発揮する。低分子量という性質は、解析が容易で、薬として応用する際には安価に製造できるという利点もある。

医療分野における一本鎖抗体の活用法

一本鎖抗体の大きな特徴は、抗原を認識する、つまり標的分子をとらえることができる(ターゲティング)機能をもつタンパク質である。抗原が病気に関与する物質である場合、一本鎖抗体は、その病気にかかっているかどうかの診断(病態解析)や、その分子のはたらきを抑える薬としての利用につながる可能性がある。

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抗体(IgG)と一本鎖化抗体(scFv)

一本鎖抗体を用いた応用研究もある。一本鎖抗体に、ある波長の光を当てるとより長い波長のより強い光(蛍光)を発する分子をつけた機能性タンパク質を作製する。このタンパク質の蛍光を追いかけることで、一本鎖抗体が細胞内のどこにあるのかがわかる。これにより以下のようなことができるようになる。

  1. 抗体の標的となっている、病気に関与する分子が、体内のどこに集まっているかがわかる。
  2. ある薬を投与した際に、病気に関与する分子の体内での分布や量がどのように変化するかがわかる。すなわち、薬の効果を知ることができる。
  3. 抗体を薬として利用したときには、薬の体内での動きや変化(薬物動態)がわかる。
  4. 蛍光化合物ではなく、薬を抗体につけた場合には、病気の部分(病変部)に選択的に薬を送り届けることができます。それにより、副作用を減らすことができる。

しかしながら、抗体分子は不安定であり、そのまま体内に入れても機能しないことがある。そこで、抗体分子の体内での安定性を向上させるための方法の開発や、より結合が強い抗体を人為的に設計していくために、抗体とその標的分子との間の結合様式の詳細な解析を行っている。  扱う抗体分子は様々である。糖尿病、動脈硬化症、がん、リンパ腫、色素性乾皮症など、様々な疾患に関連する分子を標的とした抗体分子の研究を、全国の様々な研究機関と共同で進めている。このように新たな抗体分子を、創薬につなげることを目指して研究している。

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機能性一本鎖抗体.
様々な標的分子に対する、様々な抗体に、様々な機能性分子をつけることで、様々な応用が考えられる
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