細胞内環境応答性人工核酸による血管内皮細胞マイクロＲＮＡ制御と脳梗塞治療薬の開発

细胞内环境响应性人工核酸调控血管内皮细胞microRNA及脑梗死治疗药物的开发

• 批准号: 18J11742
• 负责人: 稲垣 雅仁
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J11742/
• 关键词: 核酸医薬; 人工核酸; 虚血性疾患; 触媒的核酸医薬; リボヌクレアーゼH; ペプチドリボ核酸; Hemi-gapmer; アンチセンス核酸; 刺激応答性人工核酸; 虚血性疾患選択的核酸医薬; ペプチドリボ核酸（PRNA）; ホウ酸エステル結合; 核酸塩基部配向変化; キメラ人工核酸; RNase H活性

脳梗塞や癌などの虚血性疾患選択的に作用できる人工核酸であるペプチドリボ核酸（PRNA）のDNAとのキメラ分子化ならびに本方法論をより一般的な核酸医薬へと応用するための新規pH応答性人工核酸の開発に成功した。昨年度合成に成功したPRNA-ペプチド核酸（PNA）オリゴマーとDNAを融合したキメラ人工核酸の合成を行い、pH変化に基づく標的RNAとの複合体形成制御を利用したRNase H活性制御に取り組んだ。合成したキメラ人工核酸の標的核酸との結合挙動を様々なpH条件下Tm測定により解析したところ、そのpHスイッチング能はPRNAの導入位置や導入数に大きく依存することが明らかになった。したがって、オリゴマー配列中様々な位置に自由自在にPRNA誘導体を導入可能な方法論の開発が必要不可欠である。しかしながら、PRNAはアミド結合主鎖骨格を有するため、リン酸骨格から構成されるDNAやその他人工核酸への導入が難しくPRNAはPNAとの複合化のみしか達成されていなかった。そこで、今年度はPRNAの適用範囲拡大、特にアンチセンス核酸としての応用が期待されている糖部架橋型核酸 (LNA/BNA)や2’-修飾核酸とDNAのgapmerやエキソンスキッピング治療などへの展開が有望視されている人工核酸-DNA mixmerへのPRNA導入により、より一般的な方法論としての展開を目指した新規PRNA誘導体の開発に成功した。さらに、リボヌクレアーゼHのDNA結合チャネルへの結合位置制御に基づく配列選択的RNA切断と高効率ターンオーバーの実現のため、LNAやメチルホスホネート核酸などの人工核酸とのキメラ分子化したHemi-gapmerと名付けた新規キメラ人工核酸を開発した。本方法論を用いることにより正常細胞には影響を与えず虚血性疾患選択的に機能しうる副作用を発現しない核酸医薬への展開が期待される。

This methodology has successfully developed a novel pH-responsive artificial nucleic acid for use in the selection of infarct, cancer, and other vascular diseases. The synthesis of PRNA-containing nucleic acid (PNA), DNA fusion, synthesis of artificial nucleic acid, pH conversion, RNA complex formation, and the use of RNase H activity control were successfully carried out. Synthesis of artificial nucleic acid target nucleic acid binding activity under pH conditions Tm determination, resolution, pH, and ability to introduce PRNA position and number of large dependent It is necessary to develop a methodology for introducing PRNA inducers into the genome. PRNA and PNA can be incorporated into DNA and other artificial nucleic acids. This year, the application of PRNA is expected to be large and special, and the application of LNA/BNA and 2 '-modified nucleic acid and DNA gapmer is expected to be successful. In addition, the DNA binding site control of DNA binding site control, RNA cleavage and high efficiency of DNA binding site control, LNA and RNA binding site control, DNA binding site control, Hemi-gapmer and RNA This methodology is used to investigate the effects of nucleic acid therapy on normal cells and on the function of vascular disease.

项目成果

ハロゲン化ウラシル誘導体を用いた新規光刺激応答性人工核酸の開発

使用卤化尿嘧啶衍生物开发新型光刺激响应人工核酸

• 发表时间: 2019
• 作者: 稲垣雅仁;西貝勇輝;荒木保幸;西嶋政樹;和田健彦
• 通讯作者: 和田健彦

Design and synthesis of intracellular condition responsive artificial nucleic acids for the catalytic oligonucleotide therapeutics

用于催化寡核苷酸治疗的细胞内条件响应性人工核酸的设计和合成

• 发表时间: 2019
• 作者: Masahito Inagaki;Daisuke Unabara;Yasuyuki Araki;Satoru Ishibashi;Takanori Yokota;Takehiko Wada
• 通讯作者: Takehiko Wada

ヌクレアーゼ活性制御を指向したDNA-人工核酸キメラ分子の開発

旨在控制核酸酶活性的DNA-人工核酸嵌合分子的开发

• 发表时间: 2019
• 作者: Sugai;Hiroka; Nakase;Ikuhiko; Sakamoto;Seiji; Nishio;Akihito; Nishijima;Masaki; Yamayoshi;Asako; Araki;Yasuyuki; Ishibashi;Satoru; Yokota;Inoue;Yoshihisa; Wada;Takehiko,*;粉川明日香;稲垣雅仁
• 通讯作者: 稲垣雅仁

カリフォルニア大学アーバイン校(米国)

加州大学欧文分校（美国）

高効率触媒的核酸医薬系構築を指向したDNA-人工核酸キメラ分子系の構築

DNA-人工核酸嵌合分子系统的构建旨在构建高效催化核酸药物系统

• 发表时间: 2019
• 作者: 稲垣雅仁;海原大輔;上松亮平;浅井光夫;荒木保幸;西嶋政樹;石橋哲;横田隆徳;和田健彦
• 通讯作者: 和田健彦