| Project/Area Number |
20K22872
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0902:General internal medicine and related fields
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
葛城 鳴門 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい准教授 (30544506)
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| Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | アンチセンス核酸 / ペリオスチン / 無細胞転写翻訳系 / 核内移行 |
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| Outline of Research at the Start |
アンチセンス核酸は主に核内に存在するRNaseHにより標的RNAを切断・分解することで機能するため核内移行できることが必須であり、核内への移行が容易な改良型アンチセンス核酸を開発する。従来法の問題点を解決するためにアンチセンス核酸の両末端に核移行シグナルペプチドを配置し、核内への移行が容易なアンチセンス核酸を取得することで少量で最大の効果が得られることが期待できる。
ステップ１：核移行の効率が良い核移行シグナルペプチドをスクリーニングする。
ステップ２：核移行シグナルペプチドを付加したアンチセンス核酸を合成し、核内にあるmRNAが効率よく分解されるアンチセンス核酸をスクリーニングする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
核酸医薬品はバイオ医薬の主役である「抗体医薬」が治療できない疾患を治療できる点、抗体医薬の1/10程度で製造できるとされる点等から、次世代の主役と目されている。しかしながら、改善点として細胞内、特に核内で機能するものが多いが核酸分子は負電荷を多く持っているため細胞膜の透過効率が低いこと、入っても核内移行が難しいことが大きな障壁となっており、核内移行が容易な核酸医薬品が望まれている。この問題を解決すべく核内移行シグナルを持つアンチセンス核酸を創成し、核内移行が容易な医薬品の開発に繋げる研究を行うことが本研究の目的である。
2020～22年度はヒトペリオスチン遺伝子（hPN）の全領域を標的にアンチセンス核酸を設計・スクリーニングし、核内移行が容易なアンチセンス核酸を取得することが目標であった。しかしながら、無細胞転写翻訳系を用いたアンチセンスオリゴの抑制効果評価系が上手く機能せず、選別が思うように進まなかった。
これを受けて、2023年度は2022年度から引き続き評価系の再構築から行い、核内移行が容易なアンチセンス核酸を取得し、in vitro、in vivoでの効果確認までを目標とした。現在まで合計８種類の無細胞転写翻訳系のシステムを用いて、安定してmRNAが得られる系を微調整しながら繰り返し探した結果、ようやく安定的にタンパク質が合成できる系を確認した。しかしながら、アンチセンス核酸のスクリーニング以降が未達となっている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
2020～22年度の目標は発現抑制効果の有るアンチセンス核酸を選別後、核内への移行シグナル配列を融合させた核酸を作成し、核内への導入効率の高い移行シグナル配列を選別するところまでを目標としていた。しかしながら、無細胞転写翻訳系が安定したmRNAの合成が出来ていないことが分かった。これを受けて現在まで合計８種類の無細胞転写翻訳系のシステムを用いて、安定してmRNAが得られる系を探していたが昨年度に引き続き微調整を重ねながら合成条件を探した結果、ようやく安定的にタンパク質が合成できる系を確立した。しかしながら、アンチセンス核酸のスクリーニング以降が未達となっていることから「（４）遅れている」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度は以下の研究を予定している。①安定してmRNAを発現する無細胞転写翻訳系を用い、アンチセンス核酸のスクリーニングを行う。②候補の一つのアンチセンス核酸に蛍光ラベルした各種の核移行シグナルペプチド配列を人工的に付加したアンチセンス核酸を再度合成し、in vitroにて核内移行が容易に行えるシグナルペプチド配列をスクリーニングする。③候補のアンチセンス核酸全てに蛍光ラベル核移行シグナルペプチド配列を人工的に付加したアンチセンス核酸を再度合成し、in vitroにて核内移行が容易なアンチセンス効果のある核酸をスクリーニングする。④in vitroモデルとして、NASHを模したヒト肝星細胞株LX-2とヒト単球細胞株THP-1の共培養系モデルにおける候補のアンチセンス核酸の抗炎症性効果を評価する。⑤in vivoモデルとして、ペリオスチンの高発現が見られるNASHモデルマウスに候補のアンチセンス核酸を尾静脈投与し、抗炎症性効果を評価する。
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