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。

我们已经成功开发了一种新型的pH响应性人造核酸，用于使用肽核糖核酸（PRNA），这是一种人造核酸，可以选择性地作用于缺血性疾病，例如大脑梗死和癌症，以及用于开发新的pH- pH- pH-反应性人造核酸，以便将这种核酸施加这种方法论，以便将这种方法施加更多的核酸。我们合成了嵌合的人造核酸，这些核酸融合了去年与DNA成功合成的PRNA肽核酸（PNA）低聚物，并致力于使用基于pH变化的靶RNA控制与靶RNA的复合形成控制RNase H活性。当在各种pH条件下通过TM测量分析合成的嵌合人造核酸与靶核酸的结合行为时，发现其pH转换能力在很大程度上取决于引入的PRNA的位置和数量。因此，必须开发一种方法，该方法可以随时在低聚物序列中的各个位置引入PRNA衍生物。但是，由于PRNA具有酰胺结合的主链主链，因此很难将其引入由磷酸基链或其他人造核酸组成的DNA，而PRNA仅与PNA结合了PRNA。因此，今年，我们已经成功开发了一种新的PRNA衍生物，目的是扩大PRNA的应用范围，特别是通过将PRNA引入人造核酸-DNA混合物中，预计该混合物将被预期用作反义核酸，尤其是这些核酸的发展，这些是prNA的发展，与人造核酸混合物相同，这些核酸是核酸群，并将其用于核酸核酸群，并将其与人构成核酸群相同，以至于是核酸核酸群，并将其与核酸核酸构成，以使其成为核酸核酸群，以至于是核酸核酸群，并将其与众不同。 2'修饰的核酸和DNA的差距以及外显子跳过治疗。此外，为了实现核糖核酸酶H与DNA结合通道的结合位置的控制，为了实现序列选择性的RNA裂解和高效率转换，开发了一种名为Hemi Gapmer的新型嵌合人造核酸，是嵌合分子与诸如LNA的人工核酸和甲基甲基化的拟甲基酸磷酸化的嵌合分子形成的。使用这种方法，预计该药物将开发用于不影响正常细胞并且不表现出可以选择性功能性缺血性疾病的核酸药物。

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

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

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）