自己組織化型ハイブリッド核酸ナノデバイスによる中分子医薬のピンポイント送達

本研究では、核酸医薬やペプチドなどの中分子医薬の標的部位へのピンポイント送達を実現するために、核酸の自己組織化を利用することで構築した核酸ナノデバイスに、標的化のためのリガンドを結合した自己組織化型ハイブリッド核酸ナノデバイスを開発する。今年度は、前年度に引き続き、自然免疫を活性化するCpGオリゴを中分子医薬として選択し、その標的細胞である抗原提示細胞への標的化について、核酸ナノデバイスの構造最適化を検討した。これまでに、マンノース修飾CpGオリゴを多足型構造に組み込むこと、あるいはグアニン四重鎖（GQ）構造とすることが、抗原提示細胞への送達に有効であることを見出してきた。そこで、GQ構造とマンノース修飾の組み合わせによる送達効率のさらなる向上を試みた。CpG1668と同塩基配列で、ホスホジエステル結合のCpGオリゴを選択し、その5‘末端にグアニンが5個連続する配列を付加したG5-CpGを設計した。この5’または3’末端にマンノースを修飾することで、2種類のマンノース修飾G5-CpG（Man-G5-CpG、G5-CpG-Man）を合成した。マンノースレセプターを発現するマウスマクロファージJ774.1細胞に添加したところ、マンノース未修飾のG5-CpGあるいはMan-G5-CpGと比較して、G5-CpG-Manは有意に高いサイトカイン産生を誘導した。また、このマンノース修飾によるサイトカイン産生の上昇は、マンノースレセプターを発現していない細胞では認められないことが示された。

本研究では、核酸医薬やペプチドなどの中分子医薬の標的部位へのピンポイント送達を実現するために、核酸の自己組織化を利用することで構築した核酸ナノデバイスに、標的化のためのリガンドを結合した自己組織化型ハイブリッド核酸ナノデバイスを開発する。今年度は、前年度に引き続き、自然免疫を活性化するCpGオリゴを中分子医薬として選択し、その標的細胞である抗原提示細胞への標的化について、核酸ナノデバイスの構造最適化を検討した。これまでに、マンノース修飾CpGオリゴを多足型構造に組み込むこと、あるいはグアニン四重鎖（GQ）構造とすることが、抗原提示細胞への送達に有効であることを見出してきた。そこで、GQ構造とマンノース修飾の組み合わせによる送達効率のさらなる向上を試みた。CpG1668と同塩基配列で、ホスホジエステル結合のCpGオリゴを選択し、その5‘末端にグアニンが5個連続する配列を付加したG5-CpGを設計した。この5’または3’末端にマンノースを修飾することで、2種類のマンノース修飾G5-CpG（Man-G5-CpG、G5-CpG-Man）を合成した。マンノースレセプターを発現するマウスマクロファージJ774.1細胞に添加したところ、マンノース未修飾のG5-CpGあるいはMan-G5-CpGと比較して、G5-CpG-Manは有意に高いサイトカイン産生を誘導した。また、このマンノース修飾によるサイトカイン産生の上昇は、マンノースレセプターを発現していない細胞では認められないことが示された。