DSpace Repository

Production of recombinant protein ltb-ctla4 by transient plant-based expression using geminiviral vector

Show simple item record

dc.contributor.advisor Waranyoo Phoolcharoen
dc.contributor.author Sutita Yiemchavee
dc.contributor.other Chulalongkorn University. Faculty of Pharmaceutical Sciences
dc.date.accessioned 2022-07-23T03:57:16Z
dc.date.available 2022-07-23T03:57:16Z
dc.date.issued 2020
dc.identifier.uri http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/79421
dc.description Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2020
dc.description.abstract Cancer is one of the leading global causes of death. In 2018, WHO estimated that 9.6 million patients died from cancer, with 18.1 million new cases emerged. In recent years, immunotherapy is considered as a treatment improving cancer-related immune function by manipulating the immune checkpoints in the immune system. Cytotoxic-T-lymphocyte antigen 4 (CTLA-4) is a immune checkpoint transmembrane protein. The expression of CTLA-4 on the surface of activated T-cell could downregulate the production and proliferation of cytotoxic T-lymphocyte cells (CTLs). CTLs are the host-defended immune cells that could retard the growth of cancer cells by recognizing the tumor-associated antigens expressed on the membrane of cancer cells, then eliminate them before spreading and evading throughout the body. The overexpression of CTLA-4 founded in cancer has a suppressive effect on cytotoxic T-lymphocyte cells, encouraging the tumor cell's growth. Recently, the monoclonal antibodies targeting CTLA-4 have successfully proved to be an active agent in immunotherapy. However, the large amount and multiple dosing had been a major hindrance. In this study, we developed heat-labile enterotoxin B subunit (LTB) fused CTLA-4 or LTB-CTLA4 as a cancer vaccine, to reduce the disadvantage in term of quantity, price, and frequency of dosing. LTB-CTLA4 was produced in Nicotiana benthamiana plant as a bio-factory, a promising platform for the plant-derived biopharmaceutical production which has abilities to produce high value but cost-effective vaccines. The highest LTB-CTLA4 level reached 1.29 µg per gram plant fresh weight and induced BALB/c mice to produce specific IgG against CTLA-4. LTB-CTLA4 has a potential as a candidate agent for cancer vaccine either to prevent the development of cancer or to treat cancer in the future. 
dc.description.abstractalternative โรคมะเร็งเป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับต้นของประชากรโลก ในปี ค.ศ.2018 มีผู้ป่วยที่เสียชีวิตด้วยโรคมะเร็งถึง 9.6 ล้านคน ในปัจจุบันมีการนำวิธีต่าง ๆ มาใช้ในการรักษามะเร็ง โดยเมื่อไม่นานมานี้ได้มีการนำภูมิคุ้มกันบำบัดมาใช้ในการรักษาโรคมะเร็งได้อย่างมีประสิทธิพล โดยการปิดกั้น immune checkpoint เป็นหนึ่งในภูมิคุ้มกันบำบัดที่สามารถลดการเสียชีวิตของผู้ป่วยมะเร็งได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยกลไกล immune checkpoint เป็นระบบที่ควบคุมภูมิคุ้มกันในร่างกายไม่ให้ร่างกายตอบสนองต่อภูมิคุ้มกันตนเองมากจนทำร้ายเซลล์ของร่างกาย ในขณะที่เซลล์ภูมิคุ้มกันบางประเภทสามารถทำลายเซลล์มะเร็งได้การยับยั้งกลไกล immune checkpoint  โดยหนึ่งใน immune checkpoint ที่มีการนำมาพัฒนาในการรักษาโรคมะเร็งที่สำคัญ คือโปรตีน cytotoxic T-lymphocyte antigen-4 หรือ CTLA-4 เป็นโปรตีนที่พบได้บนผิวเซลล์เม็ดเลือดขาวที่มีบทบาทในระบบ immune checkpoint โดยการทำหน้าที่ยับยั้งการเจริญเติบโตและการแบ่งตัวของเม็ดเลือดขาวประเภท cytotoxic T-lymphocyte ซึ่งเป็นเม็ดเลือดขาวที่มีหน้าที่ทำลายเซลล์ติดเชื้อหรือเซลล์มะเร็ง เมื่อยับยั้งหรือลดการทำงานของโปรตีน CTLA-4 จะสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดการเพิ่มการสร้างภูมิคุ้มกันเพื่อต่อต้านเซลล์มะเร็งได้ โดยยารักษาประเภทโมโนโคลนอลแอนติบอดีที่จำเพาะต่อโปรตีน CTLA-4 สามารถยับยังการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็งในผู้ป่วยได้อย่างมีประสิทธิผล แต่อย่างไรก็ตามยังมีข้อจำกัดในด้านปริมาณในการให้ยาที่ถี่และปริมาณมาก ในปัจจุบันการผลิตชีวเภสัชภัณฑ์ในพืชได้รับความสนใจมากขึ้น โดยพืชสามารถใช้เป็นฐานการผลิตโปรตีนโครงสร้างซับซ้อนได้โดยไม่ต้องอาศัยสถานที่หรือเครื่องมือซับซ้อนราคาแพง งานวิจัยฉบับนี้ได้มีการออกแบบรีคอมบิแนนท์โปรตีน LTB-CTLA4 โดยมีโปรตีน CTLA-4 เชื่อมต่อกับ heat-labile enterotoxin B subunit (LTB) ผ่านวิธีการแสดงออกแบบชั่วครู่โดยใช้ตัวนำยีนจากเจมิไนไวรัส สามารถผลิตรีคอมบิแนนท์โปรตีนในพืช Nicotiana benthamiana ได้ปริมาณสูงสุดที่ 12.9 ไมโครกรัมต่อกรัมของน้ำหนักพืชสด นอกจากนี้โปรตีน LTB-CTLA4 ที่ผลิตในพืชสามารถเหนี่ยวนำหนู BALB/c ให้สร้างแอนติบอดีชนิด IgG แบบจำเพาะต่อ CTLA-4 โปรตีน โดย LTB-CLTA4 สามารถนำไปพัฒนาต่อยอดวิจัยวัคซีนมะเร็งเพื่อใช้เสริมการรักษาหรือป้องกันโรคมะเร็งชนิดต่าง ๆ สำหรับมนุษย์ได้ในอนาคต 
dc.language.iso en
dc.publisher Chulalongkorn University
dc.relation.uri http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2020.376
dc.rights Chulalongkorn University
dc.subject Cancer cells -- Growth -- Regulation
dc.subject Recombinant proteins
dc.subject Plant proteins
dc.subject เซลล์มะเร็ง -- การเจริญเติบโต -- การควบคุม
dc.subject รีคอมบิแนนต์โปรตีน
dc.subject โปรตีนจากพืช
dc.title Production of recombinant protein ltb-ctla4 by transient plant-based expression using geminiviral vector
dc.title.alternative การผลิตรีคอมบิแนนท์โปรตีนแอลทีบี-ซีทีแอลเอ 4 โดยการแสดงออกชั่วครู่ในพืชโดยมีตัวนำยีนจากเจมิไนไวรัส
dc.type Thesis
dc.degree.name Master of Science
dc.degree.level Master's Degree
dc.degree.discipline Pharmaceutical Sciences and Technology
dc.degree.grantor Chulalongkorn University
dc.identifier.DOI 10.58837/CHULA.THE.2020.376


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

  • Pharm - Theses [1269]
    วิทยานิพนธ์ คณะเภสัชศาสตร์

Show simple item record