Development of artificial nucleic acid aptamers to improve the efficacy of antisense oligonucleotide

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核酸医薬の一つであるアンチセンス核酸（ASO）が抱える課題として肝臓以外の臓器（細胞）へのデリバリーがあげられる。ASOを肝臓以外の臓器に効率的に送達し機能を発揮させるデリバリー担体として、同じ核酸分子であるアプタマーに着目した。アプタマーは抗体のように標的分子に特異的に結合することができる1本鎖の核酸分子であり、SELEX法と呼ばれる選別方法によって望みの機能を持ったものを効率的に取得できる特徴がある。本研究では、ASOの機能を指標としたSELEXによって、目的の臓器（細胞）への送達効率だけでなくASOの機能も向上可能なアプタマーの創出を試みる。得られたアプタマーを培養細胞での機能評価だけでなく実験動物における送達効率や治療効果を検証することでその有用性を評価する。なお、アプタマーの核酸分解酵素に対する安定性を向上させるための糖部修飾と、親和性を向上するための塩基部修飾を組み合わせた塩基部/糖部デュアル修飾型人工核酸を利用する。令和4年度（2022年度）は、SELEXに使用するライブラリを構築する際の各種反応条件（酵素濃度、三リン酸体濃度、テンプレート濃度、Mn2+濃度、反応温度・時間）を精査することで、酵素合成の反応効率を2倍程度向上できる条件を見出した（天然型のDNAとほぼ同程度の反応効率）。また、ライブラリ構築およびスクリーニング時に使用する塩基部/糖部デュアル修飾型人工核酸三リン酸体（2'-OMe-Utrp-TP）を合成する際の鍵反応であるHeck反応によるウラシル5位へのリンカー構造の導入について、反応条件を精査することで、収率を2倍程度向上させる条件を見出した。