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Medium molecularization strategy of high molecular weight RNA medicine

Publicly Offered Research

Project AreaMiddle molecular strategy: Creation of higher bio-functional molecules by integrated synthesis.
Project/Area Number 18H04398
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

阿部 洋  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (80415067)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
KeywordssiRNA / デリバリー / 光反応 / ナノテクノロジー / 中分子 / 細胞 / RNA / 核酸医薬 / 化学反応 / RNA干渉 / 免疫応答 / 細胞膜透過性 / ビルドアップ / 生体内有機化学 / ライゲーション
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、非活性な中分子RNAを細胞内に導入することで活性のある高分子siRNAを作り出す、細胞内ビルドアップ法を開発することを目指した。このように巧みにsiRNA前駆体を設計することにより、RNA干渉で問題となるsiRNA分子の膜透過性や免疫応答の問題を回避できると期待した。前年度までに、光切断ユニットあるいはジスルフィド構造を組み込んだ環状RNAを前駆体として用いることで、細胞膜透過性を向上させる結果が得られている。前者のsiRNA前駆体では光照射依存的に、後者は細胞内GSHによって直鎖siRNAに変換されるメカニズムを想定した。 今年度は詳細なメカニズム解析により、設計した細胞内ビルドアップメカニズムが作用しているかについて検証を行った。また、本手法の優位性を実証するデータの取得を行った。メカニズム解析では、環状siRNA前駆体作用後に生じる切断産物の解析により、細胞内で活性なsiRNAが形成されることを実証した。また、本手法はルシフェラーゼなどの人工的な系だけでなく、ApoBなどの複数の内在性遺伝子を標的とした場合にも優位性が確認された。また、導入した環境応答性リンカーに免疫原性がないことも確認した。これにより作用メカニズムの妥当性と、従来法に対する優位性の普遍性を実証できた。以上の成果をChemical Communications誌に報告した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (34 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 2 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 13 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Intracellular Delivery of Antisense DNA and siRNA with Amino Groups Masked with Disulfide Units2020

    • Author(s)
      Shu Zhaoma、Ota Azumi、Takayama Yukiya、Katsurada Yuri、Kusamori Kosuke、Abe Naoko、Nakamoto Kosuke、Tomoike Fumiaki、Tada Seiichi、Ito Yoshihiro、Nishikawa Makiya、Kimura Yasuaki、Abe Hiroshi
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 68 Issue: 2 Pages: 129-132

    • DOI

      10.1248/cpb.c19-00811

    • NAID

      130007793432

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • Year and Date
      2020-02-01
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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Quantification of native mRNA dynamics in living neurons using fluorescence correlation spectroscopy and reduction-triggered fluorescent probes2020

    • Author(s)
      Fujita Hirotaka、Oikawa Ryota、Hayakawa Mayu、Tomoike Fumiaki、Kimura Yasuaki、Okuno Hiroyuki、Hatashita Yoshiki、Fiallos Oliveros Carolina、Bito Haruhiko、Ohshima Toshio、Tsuneda Satoshi、Abe Hiroshi、Inoue Takafumi
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: - Issue: 23 Pages: 7923-7940

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.010921

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  • [Journal Article] Chemically synthesized circular RNAs with phosphoramidate linkages enable rolling circle translation2020

    • Author(s)
      Nakamoto Kosuke、Abe Naoko、Tsuji Genichiro、Kimura Yasuaki、Tomoike Fumiaki、Shimizu Yoshihiro、Abe Hiroshi
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: - Issue: 46 Pages: 6217-6220

    • DOI

      10.1039/d0cc02140g

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Synthesis and Biological Evaluation of NMDI-14 Derivatives as anti-Mesothelioma Agents2020

    • Author(s)
      Hong Nhung Nguyen, Koya Suzuki, Yasuaki Kimura, Takatsugu Hirokawa, Yuko Murakami-Tonami, and Hiroshi Abe
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 100 Issue: 2 Pages: 253-266

    • DOI

      10.3987/com-19-14191

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  • [Journal Article] Intracellular build-up RNAi with single-strand circular RNAs as siRNA precursors2020

    • Author(s)
      Kimura Yasuaki、Shu Zhaoma、Ito Mika、Abe Naoko、Nakamoto Kosuke、Tomoike Fumiaki、Shuto Satoshi、Ito Yoshihiro、Abe Hiroshi
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 56 Issue: 3 Pages: 466-469

    • DOI

      10.1039/c9cc04872c

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  • [Journal Article] Translational control by secondary-structure formation in mRNA in a eukaryotic system2020

    • Author(s)
      Daisuke Kawaguchi, Saaya Shimizu, Naoko Abe, Fumitaka Hashiya, Fumiaki Tomoike,Yasuaki Kimura, Hiroshi Abe
    • Journal Title

      Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids

      Volume: 39 Issue: 1-3 Pages: 195-203

    • DOI

      10.1080/15257770.2019.1671593

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  • [Journal Article] A robust model for quantitative prediction of the silencing efficacy of wild-type and A-to-I edited miRNAs2019

    • Author(s)
      Tian Shen、Terai Goro、Kobayashi Yoshiaki、Kimura Yasuaki、Abe Hiroshi、Asai Kiyoshi、Ui-Tei Kumiko
    • Journal Title

      RNA Biology

      Volume: 17 Issue: 2 Pages: 264-280

    • DOI

      10.1080/15476286.2019.1678364

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  • [Journal Article] N6-methyl adenosine in siRNA evades immune response without reducing RNAi activity2019

    • Author(s)
      Akihiro Imaeda, Fumiaki Tomoike, Mayu Hayakawa, Kosuke Nakamoto, Yasuaki Kimura, Naoko Abe, Hiroshi Abe
    • Journal Title

      Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids

      Volume: 38 Issue: 12 Pages: 972-979

    • DOI

      10.1080/15257770.2019.1641205

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  • [Journal Article] Disulfide-Unit Conjugation Enables Ultrafast Cytosolic Internalization of Antisense DNA and siRNA2019

    • Author(s)
      Shu Zhaoma、Tanaka Iku、Ota Azumi、Fushihara Daichi、Abe Naoko、Kawaguchi Saki、Nakamoto Kosuke、Tomoike Fumiaki、Tada Seiichi、Ito Yoshihiro、Kimura Yasuaki、Abe Hiroshi
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 印刷中 Issue: 20 Pages: 6611-6615

    • DOI

      10.1002/anie.201900993

    • NAID

      130007841763

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  • [Journal Article] A Covalent Inhibitor for Glutathione S‐Transferase Pi (GSTP1‐1) in Human Cells2019

    • Author(s)
      Shishido Yuko、Tomoike Fumiaki、Kuwata Keiko、Fujikawa Haruka、Sekido Yoshitaka、Murakami‐Tonami Yuko、Kameda Tomoshi、Abe Naoko、Kimura Yasuaki、Shuto Satoshi、Abe Hiroshi
    • Journal Title

      ChemBioChem

      Volume: 20 Issue: 7 Pages: 900-905

    • DOI

      10.1002/cbic.201800671

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  • [Presentation] 核酸医薬のための分子デザイン2020

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      阿部 洋
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      第415回 CBI学術講演会「広がりゆく核酸医薬」
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  • [Presentation] 二次構造形成によるmRNAの翻訳反応制御2019

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      川口 大輔、清水 沙彩、阿部 奈保子、友池 史明、木村 康明、阿部 洋
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第14回年会
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  • [Presentation] 新規核酸ケミカルライゲーション反応の開発2019

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      小久保 建吾、山岡 和樹、中本 航介、友池 史明、木村 康明、阿部 洋
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第14回年会
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  • [Presentation] Membrane Permeable Oligonucleotides based on Disulfide Unit2019

    • Author(s)
      Zhaoma Shu, Iku Tanaka, Azumi Ota, Fumiaki Tomoike, Naoko Abe, Hiroshi Abe
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第14回年会
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  • [Presentation] ケミカルライゲーション法による環状RNAの構築とその翻訳評価2019

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      中本航介、阿部奈保子、阿部洋
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第14回年会
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  • [Presentation] Shape Design of RNA Molecule Provides General Functions2019

    • Author(s)
      Hiroshi Abe
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      Core-to-Core and GTR Symposium on Elements Function for transformative Catalysis and Materials
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  • [Presentation] Synthetic oligonucleotides for gene silencing method2019

    • Author(s)
      Hiroshi Abe
    • Organizer
      China Trends in Nucleic Acid (TINA) 2019
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  • [Presentation] Synthetic Oligonucleotide for Drug Discovery2019

    • Author(s)
      Hiroshi Abe
    • Organizer
      NU-UoE JD and JSPS Core-to-Core Joint-Workshop on "New Horizons in Chemistry and Materials Science"
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  • [Presentation] Molecular Design of mRNA improving translation reaction2019

    • Author(s)
      Hiroshi Abe
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      CISNAC2019
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  • [Presentation] Molecular Design of mRNA improving translation reaction2019

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      Hiroshi Abe
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      the 9th Inter national Conference on Nucleic Acid-Protein Chemical and Structural Biology for Drug Discovery at Sichuan University, China, August 13th-16th, 2019
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Nano-structured RNA for drug discovery2019

    • Author(s)
      Hiroshi Abe
    • Organizer
      China NANO 2019, 8th International Conference on Nanoscience and Technology
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  • [Presentation] RNAの形状デザインに基づく機能設計2019

    • Author(s)
      阿部 洋
    • Organizer
      名古屋市立大学薬学部、薬学会東海支部特別講演会、2019年4月24日
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  • [Presentation] 迅速に細胞質分布するアンチセンス核酸・siRNAの開発2019

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      阿部 洋
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      新学術領域研究 第 8 回成果報告会 京都大学桂キャンパス船井晢良記念講堂 2019年5月31日
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  • [Presentation] 生命をだまして薬をつくる2019

    • Author(s)
      阿部 洋
    • Organizer
      第29回 名古屋大学理学部懇話会 2019年6月16日
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  • [Presentation] タンパク合成を効率化するめのmRNAの分子デザイン2019

    • Author(s)
      阿部 洋
    • Organizer
      協和キリンセミナー 東京 町田 2019年9月24日
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  • [Presentation] 人工核酸による翻訳機能制御2019

    • Author(s)
      阿部 洋
    • Organizer
      先端化学セミナー
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  • [Presentation] RNA 創薬 ―生命をだまして薬をつくるー2019

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      阿部 洋
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  • [Presentation] 膜透過性核酸の開発2019

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      川口紗貴, Zhaoma Shu, 太田杏摘, 中本航介, 阿部奈保子, 友池史明, 木村康明, 阿部洋
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      日本薬学会 第139年会
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  • [Presentation] 膜透過性核酸の開発2018

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      Zhaoma Shu, Iku Tanaka, Azumi Ota, Naoko Abe, Seiichi Tada,Yoshihiro Ito, Hiroshi Abe
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      第34回 日本DDS学会学術集会
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  • [Presentation] ジスルフィド構造導入によるオリゴ核酸の膜透過性向上2018

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      田中育, 太田杏摘, 伏原大地, Shu Zhaoma, 阿部奈保子, 友池史明, 木村康明, 多田誠一, 阿部洋
    • Organizer
      日本核酸医薬学会第4回年会
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  • [Presentation] 潜在性カチオン分子を利用したオリゴ核酸の膜透過性向上2018

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      田中育, 太田杏摘, 伏原大地, Shu Zhaoma, 阿部奈保子, 友池史明, 木村康明, 多田誠一, 阿部洋
    • Organizer
      日本核酸医薬学会第4回年会
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  • [Presentation] The development of membrane permeabable oligonucleotides2018

    • Author(s)
      Zhaoma Shu, Iku Tanaka, Azumi Ota, Naoko Abe, Seiichi Tada,Yoshihiro Ito, Hiroshi Abe
    • Organizer
      ISNAC2018
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Improvement of Oligonucleotide Cellular Uptake with Latently Cationic Molecules2018

    • Author(s)
      Azumi Ota, Zhaoma Shu, Iku Tanaka, Daichi Fushihara, Naoko Abe, Fumiaki Tomoike, Yasuaki Kimura, Seiichi Tada, Yoshihiro Ito, Hiroshi Abe
    • Organizer
      ISNAC2018
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    • Int'l Joint Research
  • [Book] 化学 Vol.74 No.82019

    • Author(s)
      阿部洋, 木村康明, Shu Zhaoma
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      化学同人
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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