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2011 Fiscal Year Annual Research Report

非コードRNA作用マシナリーの医薬応用

Planned Research

Project AreaFunctional machinery for non-coding RNAs
Project/Area Number 21115008
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

和田 猛  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (90240548)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 竹下 文隆  独立行政法人国立がん研究センター, 研究所・分子細胞治療研究分野, 主任研究員 (40466199)
Keywords核酸医薬 / siRNA / microRNA / ホスホロチオエートRNA / 固相合成 / 不斉合成 / 保護基 / 化学修飾核酸
Research Abstract

平成23年度の研究において、和田は、立体が制御されたホスホロチオエート結合を含むPO/PSキメラ型RNAの固相合成を検討した。特に、硫化反応と酸化反応条件の検討を詳細に行い、脱硫を伴わずに4種類の核酸塩基を有するリン原子の立体が厳密に制御されたホスホロチオエート結合を含むPO/PSキメラ型RNAを高収率かつ高立体選択的に合成することに成功した。一方、RNA型核酸医薬の効率合成を可能にする、新規2'水酸基保護基の開発も行った。穏和な中性条件下、DDQ(2,3-ジクロロ-5,6-ジシアノ-p-ベンゾキノン)により脱保護される2'水酸基の新規保護基として、4-メトキシベンジル骨格を有するMBOM(4-メトキシベンジルオキシメチル)基を検討し、MBOMで2'水酸基を保護したウリジン3'-ホスホロアミダイトモノマー合成し、これを用いてウリジル酸10量体高収率で合成することに成功した。これらの研究成果は、非コードRNA医薬の合成研究に大きく貢献することが期待される。
竹下は、光学非活性のホスホロチオエート化siRNAにおいて、配列上のPS結合位置の違いによって、RNA分解酵素に対する抵抗性が変化することを確認し、安定性が高くRNAi効果がより低濃度で発現可能なPS結合位置を同定した。また、ヒト乳がんや肺がん細胞株を移植し作成したがんモデルマウスにおいて、がん細胞由来の発光遺伝子を、乳がんモデルでは腫瘍内投与、肺がんモデルでは全身投与することにより、ホスホロチオエート化siRNAはPS結合を持たないsiRNAよりも低濃度で抑制することを示した。siRNAの非特異的な作用であるoff-target効果や副作用は、siRNAの大量投与によって惹起される可能性もあり、より低濃度で効果を発揮するホスホロチオエート化siRNAは、医薬応用に向け有用であることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成23年度は特に立体が制御されたホスホロチオエート結合を含むPO/PSキメラ型RNAの合成法の確立を目標に研究を行ったが、当初の目標は達成された。これと並行して、光学非活性なホスホロチオエートRNAを用いる酵素耐性、RNAi効果を評価する実験も予定通り進行しており、次年度は光学活性ホスホロチオエートを用いる実験が行われる予定である。

Strategy for Future Research Activity

平成23年度に立体が制御されたホスホロチオエート結合を含むPO/PSキメラ型RNAの合成法が確立されたので、今後はsiRNAの様々な部位にリン原子の立体が制御されたホスホロチオエート結合を導入し、それらの酵素耐性、RNAi効果を評価する。それらの結果より、ホスホロチオエート結合の導入位置、絶対立体配置がRNAi活性に及ぼす効果を明らかにし、優れたRNAi医薬の創製を目指す。

  • Research Products

    (15 results)

All 2012 2011

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (8 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Inhibition of Stabilin-2 elevates circulating hyaluronic acid levels and prevents tumor metastasis2012

    • Author(s)
      Hirose, Y., Saijou, E., Sugan,o Y., Takeshita, F., Nishimura, S., Nonaka, H., Chen, Y.R., Sekine, K., Kido, T., Nakamura, T., Kato, S., Kanke, T., Nakamura, K., Nagai, R., Ochiya, T., Miyajima, A.
    • Journal Title

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA

      Volume: 109 Pages: 4263-4268

    • DOI

      10.1073/pnas.1117560109

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stereocontrolled synthesis of oligonucleotide analogs containing chiral in ternucleotidic phosphorus atoms2011

    • Author(s)
      Oka, N., Wada, T.
    • Journal Title

      Chem.Soc.Rev.

      Volume: 40 Pages: 5829-5843

    • DOI

      10.1039/c1cs15102a

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and properties of novel 2'-O-alkoxymethyl-modified nucleic acids2011

    • Author(s)
      Arai, K., Uchiyama, N., Wada, T.
    • Journal Title

      Bioorg.Med.Chem.Lett.

      Volume: 21 Pages: 6285-6287

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2011.09.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Oligodiaminosaccharides Having a α-Glycoside Bonds and Their Interactions with Oligonucleotide Duplexes2011

    • Author(s)
      Iwata, R., Sudo, M., Nagafuji, K., Wada, T.
    • Journal Title

      J.Org.Chem.

      Volume: 76 Pages: 5895-5906

    • DOI

      10.1021/jo200951p

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vivo delivery of interferon-α gene enhances tumor immunity and suppresses immunotolerance in reconstituted lymphopenic hosts2011

    • Author(s)
      Narumi, K., Udagawa, T., Kondoh, A., Kobayashi, A., Hara, H., Ikarashi, Y., Ohnami, S., Takeshita, F., Ochiya, T., Okada, T., Yamagishi, M., Yoshida, T., Aoki, K.
    • Journal Title

      Gene Therapy

      Volume: 287 Pages: 1397-1405

    • DOI

      10.1038/gt.2011.73

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Competitive,Interactions of Cancer Cells and Normal Cells via Secretory MicroRNAs2011

    • Author(s)
      Kosaka, N., Iguchi, H., Yoshioka, Y., Takeshita, F., Ochiya, T.
    • Journal Title

      J.Biol.Chem.

      Volume: 287 Pages: 1397-1405

    • DOI

      10.1074/jbc.M111.288662

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 薬として働く核酸分子を化学の力で組み立てる2012

    • Author(s)
      和田猛
    • Organizer
      第7回理研「バイオものづくり」シンポジウム
    • Place of Presentation
      理化学研究所和光キャンパス(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-08
  • [Presentation] 骨肉種のがん幹細胞様性質を制御するmicroRNAの同定2012

    • Author(s)
      藤原智洋、竹下文隆
    • Organizer
      第3回日本RNAi研究会
    • Place of Presentation
      広島プリンスホテル
    • Year and Date
      2012-03-08
  • [Presentation] P-Chiral Nucleic Acids as New Therapeutic Agents2011

    • Author(s)
      和田猛
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-13
  • [Presentation] 膀胱がんの悪性化に関与するmicroRNAの同定と機能解析2011

    • Author(s)
      内野慧太、竹下文隆
    • Organizer
      第70回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2011-10-04
  • [Presentation] マイクロRNAは、癌細胞の老化プログラムを制御する2011

    • Author(s)
      福永早央里、竹下文隆
    • Organizer
      第70回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2011-10-04
  • [Presentation] 核酸医薬の新機軸2011

    • Author(s)
      和田猛
    • Organizer
      第38回BMBコンファレンス
    • Place of Presentation
      箱根高原ホテル(招待講演)
    • Year and Date
      2011-07-10
  • [Presentation] リン原子修飾核酸医薬の化学的創製2011

    • Author(s)
      和田猛
    • Organizer
      第8回分子複合医薬研究会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所関西センター(招待講演)
    • Year and Date
      2011-07-10
  • [Presentation] リン原子修飾核酸医薬の化学的創製2011

    • Author(s)
      和田猛
    • Organizer
      第27回日本DDS学会
    • Place of Presentation
      東京大学・本郷キャンパス(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-09
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 中性条件下除去可能な2'-水酸基保護基を用いるRNAの製造法2012

    • Inventor(s)
      和田猛、額賀陽平
    • Industrial Property Rights Holder
      東京大学
    • Industrial Property Number
      US61/600,095
    • Filing Date
      2012-02-19
    • Overseas

URL: 

Published: 2013-06-26  

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