Development of RNA-targeting drugs for hematopoietic neoplasms

造血系统肿瘤RNA靶向药物的开发

• 批准号: 22KK0127
• 负责人: 合山 進
• 金额: $ 12.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-10-07 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KK0127/
• 关键词: lncRNA; 骨髄系腫瘍; NEAT1; CRISPR/Cas13; siRNA; 白血病融合遺伝子; 脂質ナノ粒子; 核酸医薬; 白血病幹細胞; CRISPR-Cas13

本研究では、脂質ナノ粒子(Lipid Nanoparticle: LNP)などの新しいドラックデリバリーシステムを活用して、造血器腫瘍発症の原因となるRNAを直接標的とする治療法の開発を目指している。今年度は、白血病原因融合遺伝子RUNX1-RUNX1T1およびMLL-AF9をsiRNAやCRISPR-Cas13を用いて標的とする治療法の開発を試みたが、十分な治療効果を認めなかった。標的融合遺伝子のノックダウン効果が不十分であったことが原因と考えられ、現在siRNAやcrRNAのデザインにさらなる工夫を加えると同時に、複数のsiRNA/crRNAを同時に活用する方法など、新たな手法を開発中である。一方、造血器腫瘍を含む様々ながん細胞で高発現しているlong noncoding RNA (lncRNA)を標的とする治療法の開発も行い、パラスペックル構成lncRNAであるNEAT1を標的とするCRISPR-Cas13が、骨髄系腫瘍細胞の増殖を強く抑制することを見出した。またRNA-seq、RNA pull-downアッセイ、およびパスウェイ解析を行い、NEAT1を標的とするCRISPR-Cas13が核小体ストレスの誘導などを介して骨髄系腫瘍の増殖を抑制していることを明らかにした。さらに、crRNAのループ配列の最適化や複数のNEAT標的配列をつなぐというcrRNAの改良を行い、改良型crRNAがより強い細胞増殖抑制効果を示すことを確認した。そして、これまでに開発してきた複数の造血器腫瘍指向形LNPの導入効率を、様々な造血器腫瘍細胞株を用いて検討し、特に導入効率の良いLNPを同定した。今後は、このLNPにsiRNAやCas13/crRNAを内包したものを作製し、造血器腫瘍に対する治療効果を検証する。

This study aims to develop new methods for the treatment of hematopoiesis by using Lipid Nanoparticle (LNP) as a novel RNA target for the pathogenesis of hematopoiesis. This year, leukemia causative fusion gene RUNX1-RUNX1 T1 and MLL-AF9 siRNA and CRISPR-Cas13 were used to develop therapeutic methods. The target fusion gene is not very effective. The reasons are discussed. The time for siRNA/crRNA fusion is increased. The method for simultaneous use of multiple siRNA/crRNA is developed. CRISPR-Cas13, which contains high levels of long noncoding RNA (lncRNA) targeting in hematopoietic tumors, strongly inhibits proliferation of osteoid tumor cells. RNA-seq, RNA pull-down analysis, NEAT1 targeting, CRISPR-Cas13 nucleosome transcription induction, and bone marrow tumor proliferation inhibition. The optimization of crRNA alignment and the identification of multiple NEAT target alignment are also discussed. In addition, the introduction efficiency of multiple hematopoietic tumor-oriented LNP was determined by using hematopoietic tumor cell lines. In the future, the LNP siRNA and Cas13/crRNA will be used to detect the therapeutic effects of hematopoietic tumors.

项目成果

Identification of tumor regulators in myeloid neoplasms using in vivo CRISPR-Cas9 screening

使用体内 CRISPR-Cas9 筛选鉴定骨髓肿瘤中的肿瘤调节因子

• 发表时间: 2022
• 作者: Yu-Hsuan Chang;Takeshi Fujino,Toshio Kitamura;Susumu Goyama2
• 通讯作者: Susumu Goyama2

加齢とクローン性造血

衰老与克隆造血

• 发表时间: 2023
• 期刊: BioClinica
• 作者: 合山進

Cincinnati Children’s Hospital(米国)

辛辛那提儿童医院（美国）