従来の高分子抗体医薬品が抱える課題を克服するために，本研究では，低分子量と高機能を両立した抗体様物質として，安定なヘリックス-ループ-ヘリックス構造をもつ分子標的ペプチド（分子標的HLHペプチドと呼ぶ）の開発を行う。
（１） 支援：分子標的HLHペプチドの開発
1. 免疫チェックポイント関連タンパク質CTLA-4に対する分子標的ペプチド阻害剤の開発
抗CTLA-4分子標的HLHペプチドT-6について，CTLA-4/B7のタンパク質相互作用を阻害すること，また，T細胞を活性化させることを確認した。本ペプチドの高活性化するために，抗CTLA-4分子標的ペプチドのアラニン・スキャンニングを行い，結合に強く関与する8種のアミノ酸を同定した。これらの結果をもとに，HLHペプチドT6/CTLA-4複合体の分子モデル（AlphaFold）を作成した。現在，分子モデルを参考にしてペプチド変異体を合成しており，活性の向上を図るともにモデルの妥当性を検証している。

（２） 高度化
１． 分子標的ペプチド-薬物複合体（PDC）の開発
分子標的HLHペプチドM49は、VEGFと複合体を形成し、VEGF受容体を介したエンドサイトーシスによって細胞内へ移行する。しかし、細胞内ではエンドソームから脱出できず細胞質への薬物送達効率は低い。そこで、細胞膜透過性ペプチド (CPP) として知られるポリアルギニン (R₅) を導入した。共焦点レーザー顕微鏡で観察した結果，FITC-R5-M49ではペプチドが細胞質へ拡散する様子が観察された。CPPを最適化することで、エンドソームに残るペプチド量を低減し、より効率的な薬物送達が実現できる。

２．¹⁰B-ホウ素化した分子標的HLHペプチドによるホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の適応拡大
緑色蛍光素子 (BODIPY) を導入したホウ素薬剤を新たに合成した。BODIPYはBSHに正電荷を与え、マレイミド基の反応性を改善するだけでなく、分子標的ペプチドの細胞内局在を観察することができる。さらに、BODPYを赤色蛍光に変更することで、セラノスティクスへの応用が期待できる。

（３） 連携
1. 分子標的HLHペプチドによる新しい分子標的化合物設計法の開発
顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)受容体に結合する分子標的HLHペプチドを，apratoxin Aを土台分子として，低分子化することに成功した。分子標的HLHペプチドのファーマコフォア空間配置に適合するapratoxin A誘導体を設計し（担当：産総研・広川貴次），各種誘導体を合成した（担当：東北大・土井隆行）。SPR法により，apratoxin A誘導体のG-CSF受容体への結合を観測することに成功した（担当：大阪府大・藤井郁雄）。