Development of therapeutic oligonucleotides without ligand conjugation.

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K15140
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 横田 隆徳 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (90231688)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: アンチセンス核酸医薬 / 2本鎖核酸医薬

Outline of Annual Research Achievements

従来の１本鎖であるアンチセンス核酸(ASO)に相補鎖核酸をハイブリダイズさせた全く新規の核酸医薬であるDNA/RNA２本鎖アンチセンス核酸(２本鎖ASO)を当教室では開発し、トコフェロール結合型２本鎖ASO ではASO 主鎖の有効性に影響を与えることなく相補鎖側にリガンド分子を結合することが可能となり、in vivo でED50 が0.03mg/kg とほぼ世界最高の肝臓の内因性遺伝子の抑制効果を達成していた。一方で、以上の構造で用いた核酸医薬はRNase H依存性の核酸医薬に限られており、さらに有効性の向上にはリガンド分子の結合を要するため応用に限界が生じていた。
本研究では、リガンド分子を用いず２本鎖核酸医薬単独での有効性向上、並びにRNaseH「非」依存性の核酸医薬への応用を試みた。デュシェンヌ型筋ジストロフィーの原因遺伝子Dystrophin(現在splicing 制御の１種であるExon skipping による臨床治験が進んでいる)に対するスプライシングスイッチ核酸医薬（SSO）のデザインし、2本鎖ASOでのをin vitro(筋細胞であるC2C12細胞へのトランスフェクション), in vivo（野生型マウスや病態モデルマウスであるmdxマウスの前脛骨筋に筋肉注射投与）で検討した。対象となるdystrophinでのRT-PCR法によるexon skipping比率を検討したところ二本鎖SSOでin vitro, in vivoでのexon skippingを誘導することに成功した。本研究で用いた核酸医薬によるexon skipping法によるデュシェンヌ型筋ジストロフィーは国内外で臨床治験が進んでおり、本研究による2本鎖ASOが治療薬実現に寄与すると考える。