がんの遺伝子治療に向けた超機能性人工オリゴヌクレオチドの創製

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我々は、天然ヌクレオシドの糖部を架橋構造化することでN型或いはS型と呼ばれる立体配座に固定した新しい人工核酸(Bridged Nucleic Acid:BNA)の開発を進め、これら人工核酸をオリゴヌクレオチド中に導入することで、そのアンチセンス効果が飛躍的に向上することを見いだしてきた。ここでは、細胞のアポトーシス死に関する遺伝子として知られるbcl-xLおよび原ガン遺伝子として知られるc-mycに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドに2',4'-BNAを導入しその評価解析を行った。その結果、bcl-xLを標的とした2'、4'-BNA修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド(BNA-oligo)は、培養細胞系においてbcl-xLのmRNAレベルを大幅に低下させ、細胞をアポトーシスへと導いた。その効果は配列特異的であった。これに対し同配列のホスホロチオアートオリゴヌクレオチド(S-oligo)はbcl-xL以外にも多くの遺伝子のmRNAレベルを低下させた。一方、これまで天然オリゴヌクレオチド(D-oligo)による細胞増殖抑制効果が認められていたc-mycに対するアンチセンス配列を用い、S-oligo、D-oligo及びBNA-oligoの効果を評価したところ、S-oligoでは配列非特異的な効果を示した。また、D-oligoは強い細胞増殖抑制を示した。これに対し、意外にもBNA-oligoは増殖抑制を全く示さなかった。この結果を詳細に解析したところ、c-mycを標的とした場合のD-oligoによる細胞増殖抑制効果が、配列中に含まれる、CpGモチーフに由来するものであることが強く示唆された。このことより、BNA-oligoではCpGモチーフによる細胞増殖阻害を回避できることが明らかとなった。