TTC39B標的RNA医薬搭載肝特異的バイオナノカプセルによる脂肪肝炎治療薬開発

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H03532
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 小関 正博 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (10467582)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 黒田 俊一 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (60263406)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 核酸医薬 / PCSK9 / バイオナノカプセル

Outline of Annual Research Achievements

RNAiは血中に存在するendonucleaseによる分解により速やかに分解されてしまうため、化学修飾による耐性向上か、ナノキャリア搭載による保護が必要である。今回申請者は、endonuclease耐性が高くなる独自のたんぱく修飾をした核酸作成技術をもつA社と共同研究契約を結び、LDL受容体の発現調節に関与しているPCSK9に対して、マウスのヒトで保存されている配列を選択しRNAiを作成した。Hepa1-6などの細胞株にて、RNAiの配列を選定した。分担研究者の黒田が開発したヒト肝臓特異的DDSナノキャリアであるバイオナノカプセル（Yamada et al. Nature Biotech 2003）に搭載した。バイオナノカプセルはヒト肝臓特異的に感染するB型肝炎ウイルスの表面タンパク質を提示しており、同ウイルス固有の①ヒト免疫系からの回避能、②高効率かつ高特異性のヒト肝臓細胞感染能、③ヒト肝臓細胞内におけるエンドソーム脱出能を有している。培養細胞株でPCSK9 mRNA抑制効果を検討したが、十分なPCSK9抑制効果が得られなかったので、A社作成のRNAiとバイオナノカプセルの相性（電荷、疎水性など）がよくなく、十分RNAiが格納されていない可能性が考えられた。そこで、別の性質を持つナノカプセルB、ナノカプセルCを作成し、A社のRNAiを搭載した核酸を作成した。一定の効果が得られたことを確認したのち、LDL受容体ヘテロマウスにwestern dietを2週間給餌して血清LDL-C値を高くしたのちに、ナノカプセルCに搭載した抗PCSK9-RNAiを投与する郡、PBSを投与する郡で計10匹に尾注し、血清LDL-C、肝PSCK9 mRNA(qPCR法)を評価した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

RNAiは血中に存在するendonucleaseによる分解により速やかに分解されてしまうため、化学修飾による耐性向上か、ナノキャリア搭載による保護が必要である。今回申請者は、endonuclease耐性が高くなる独自のたんぱく修飾をした核酸作成技術をもつA社と共同研究契約を結び、LDL受容体の発現調節に関与しているPCSK9に対して、マウスのヒトで保存されている配列を選択しRNAiを作成した。Hepa1-6細胞株にて、RNAiの配列を選定した。分担研究者の黒田が開発したヒト肝臓特異的DDSナノキャリアであるバイオナノカプセル（Yamada et al. Nature Biotech 2003）に搭載した。培養細胞株でPCSK9 mRNA抑制効果を検討したが、十分なPCSK9抑制効果が得られなかったので、A社作成のRNAiとバイオナノカプセルの相性（電荷、疎水性など）がよくなく、十分RNAiが格納されていない可能性が考えられた。そこで、別の性質を持つナノカプセルB、ナノカプセルCを作成し、A社のRNAiを搭載した核酸を作成した。
一定の効果が得られたことを確認したのち、LDL受容体ヘテロマウスにwestern dietを2週間給餌して血清LDL-C値を高くしたのちに、ナノカプセルCに搭載した抗PCSK9-RNAiを投与する郡、PBSを投与する郡で計10匹に尾注し、血清LDL-C、肝PSCK9 mRNA(qPCR法)を評価することができた。
また脂肪肝炎の評価のために、これまでの高脂肪高シュクロース胆汁酸含有食を改変し新規食事誘導性脂肪肝炎マウスモデルを作成した。

Strategy for Future Research Activity

LDL受容体ヘテロマウスにwestern dietを2週間給餌して血清LDL-C値を高くしたのちに、ナノカプセルCに搭載した抗PCSK9-RNAiを投与する郡、PBSを投与する郡で計10匹に尾注し、血清LDL-C、肝PSCK9 mRNA(qPCR法)を評価することができたが、予想していたより個体間のLDL-C値のバラツキが大きく、評価が難しかった。このため、当面はC57Bl/6マウスを導入し、ナノカプセルCに搭載した抗PCSK9-RNAiを投与する群、ナノカプセルCのみを投与する群、RNAiのみを投与する群で、効果の評価をすることとした。
脂肪肝炎の評価のために、これまでの高脂肪高シュクロース胆汁酸含有食を改変し新規食事誘導性脂肪肝炎マウスモデルを作成したので、PCSK9のRNAiで一定の成果が出た場合には、TTC39Bに対するRNAi搭載ナノカプセルについても、C57Bl/6マウスに投与する実験を予定としている。

Research Products

• [Journal Article] Statement for Appropriate Clinical Use of PCSK9 Inhibitors (2018)
  • Author(s): Atsushi Nohara, Hirotoshi Ohmura, Hiroaki Okazaki, Masatsune Ogura, Kazuo Kitagawa, Masahiro Koseki, Kayoko Sato, Kazuhisa Tsukamoto, Shizuya Yamashita, On behalf of the Japan Atherosclerosis Society Working Group on Statement for Appropriate Use of PCSK9 Inhibitors
  • Journal Title: Journal of Atherosclerosis and Thrombosis Volume: 25 Pages: 747-750
  • DOI: 10.1016/j.jacl.2018.06.010.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Accelerated Atherogenicity in Tangier Disease. (2018)
  • Author(s): Jun Muratsu, Masahiro Koseki, Daisaku Masuda, Yuji Yasuga, Satoki Tomoyama, Keiji Ataka, Yoshiki Yagi, Atsushi Nakagawa, Hidehumi Hamada, Shigeki Fujita, Hiroaki Hattori, Tohru Ohama, Makoto Nishida, Hisatoyo Hiraoka, Yuji Matsuzawa, Shizuya Yamashita
  • Journal Title: Journal of Atherosclerosis and Thrombosis Volume: 25 Pages: 286-298
  • DOI: 10.5551/jat.43257
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A Novel Selective PPARα Modulator (SPPARMα), K-877 (Pemafibrate), Attenuates Postprandial Hypertriglyceridemia in Mice (2018)
  • Author(s): Sairyo Masami、Kobayashi Takuya、Masuda Daisaku、Kanno Koutaro、Zhu Yinghong、Okada Takeshi、Koseki Masahiro、Ohama Tohru、Nishida Makoto、Sakata Yasushi、Yamashita Shizuya
  • Journal Title: Journal of Atherosclerosis and Thrombosis Volume: 25 Pages: 142-152
  • DOI: 10.5551/jat.39693
  • Open Access
• [Journal Article] オキシステロールと動脈硬化 (2018)
  • Author(s): 小関正博
  • Journal Title: Heart View Volume: 22 Pages: 65-70
• [Journal Article] 小腸におけるコレステロール吸収と動脈硬化 (2018)
  • Author(s): 小関正博
  • Journal Title: Pharma Medica Volume: 36 Pages: 57-60
• [Presentation] Oxidized cholesterol, 7-ketocholesterol, is an Important Risk Factor for the Development of Atherosclerosis (2019)
  • Author(s): Masahiro Koseki
  • Organizer: 第83回日本循環器学会学術集会
• [Presentation] Establishment of an Enzyme-Linked Immunosorbent Assay for Oxidized High Density Lipoprotein and Its Clinical Significance for Cardiovascular Risk Assessment (2019)
  • Author(s): Takeshi Okada, Tohru Ohama, Mitsuyo Okazaki, Hiroyasu Inui, Kotaro Kanno, Hibiki Matsuda, Yinghong Zhu, Daisaku Masuda, Masahiro Koseki, Makoto Nishida, Yasushi Sakata, Shizuya Yamashita
  • Organizer: 第83回日本循環器学会学術集会
• [Presentation] Lipoprotein Particle Number Analysis of Detailed Subclasses by Gel Permeation HPLC (2018)
  • Author(s): Takeshi Okada, Tohru Ohama, Hiroyasu Inui, Kotaro Kanno, Hibiki Matsuda, Yinghong Zhu, Daisaku Masuda, Masahiro Koseki, Makoto Nishida, Yasushi Sakata, Shizuya Yamashita
  • Organizer: Gordon Research Conference 2018 Lipoprotein Metabolism
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Atherogenicity in Tangier Disease - Literature-based Analysis and A Case Report- (2018)
  • Author(s): Masahiro Koseki, Shizuya Yamashita,Yasushi Sakata
  • Organizer: Gordon Research Conference 2018 Lipoprotein Metabolism
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Adipose Tissue-derived Cell Transplantation In A Homozygous Familial Hypercholesterolemia Patient (2018)
  • Author(s): Masahiro Koseki, Ayami Saga, Takeshi Okada, Kotaro Kanno, Masumi Asaji, Kouichi Tomita, Keigo Osuga, Sachiko Ezoe, Makoto Nishida, Yasushi Sakata, Shizuya Yamashita
  • Organizer: American Heart Association Annual Meeting 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The Molecular Mechanism Underlying both Atherosclerosis and Non-alcoholic Steatohepatitis (2018)
  • Author(s): Masahiro Koseki, Shizuya Yamashita,Yasushi Sakata
  • Organizer: 第66回日本心臓病学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] 腸管上皮細胞のコレステロールトランスポータ―NPC1L1と核内受容体LXRを識る (2018)
  • Author(s): 小関正博、嵯峨礼美、冠野昂太郎、岡田健志、大濱透、西田誠、山下静也、坂田泰史
  • Organizer: 第50回日本動脈硬化学会総会学術集会
  • Invited
• [Presentation] 家族性高コレステロール血症ホモ接合体に対する同種脂肪組織由来幹細胞移植療法の開発の現状 (2018)
  • Author(s): 小関正博、嵯峨礼美、冠野昂太郎、岡田健志、朝治真澄、冨田興一、大須賀慶悟、江副幸子、西田誠、坂田泰史、山下静也
  • Organizer: 第50回日本動脈硬化学会総会学術集会
  • Invited
• [Presentation] NAFLD/NASHと動脈硬化症をつなぐ分子メカニズムは何か (2018)
  • Author(s): 小関正博、嵯峨礼美、冠野昂太郎、岡田健志、山下静也、坂田泰史
  • Organizer: 第50回日本動脈硬化学会総会学術集会
  • Invited
• [Presentation] LXRalphaの新規調節機構：TTC39B阻害はLXRalphaのユビキチン化によるプロテアソーム分解を減弱させアテローム性動脈硬化症および非アルコール性脂肪性肝炎の両方を改善する (2018)
  • Author(s): 小関正博、山下静也、坂田泰史
  • Organizer: 第55回日本臨床分子医学会学術集会
• [Presentation] Lipoprotein Particle Number Analysis of Detailed Subclasses by Gel Permeation HPLC (2018)
  • Author(s): Takeshi Okada, Tohru Ohama, Mitsuyo Okazaki, Hiroyasu Inui, Kotaro Kanno, Hibiki Matsuda, Yinghong Zhu, Daisaku Masuda, Masahiro Koseki, Makoto Nishida, Yasushi Sakata, Shizuya Yamashita
  • Organizer: 第66回日本心臓病学会学術集会
• [Presentation] 重症家族性高コレステロール血症に対する再生医療の臨床応用 (2018)
  • Author(s): 冠野昂太郎、小関正博、嵯峨礼美、岡田 健志、朝治真澄、冨田興一、大須賀慶悟、江副幸子、西田誠、坂田泰史、山下 静也
  • Organizer: 第50回日本動脈硬化学会総会・学術集会
• [Presentation] Accelerated Systematic Atherogenicity in Tangier Disease -Review and Case Report- (2018)
  • Author(s): Jun Muratsu, Masahiro Koseki, Daisaku Masuda, Yuji Yasuga, Satoki Tomoyama, Keiji Ataka, Yoshiki Yagi, Atsushi Nakagawa, Hidehumi Hamada, Shigeki Fujita, Tohru Ohama, Makoto Nishida, Hisatoyo Hiraoka, Yuji Matsuzawa, Shizuya Yamashita
  • Organizer: 第50回日本動脈硬化学会総会・学術集会
• [Presentation] 冠動脈硬化と頸動脈分岐部狭窄を来した弾性繊維性仮性黄色腫の1例 (2018)
  • Author(s): 冠野昂太郎、小関正博、乾洋勉、松田 響、西良雅己、岡田健志、増田大作、 大濱透、西田誠、室田浩之、山下静也
  • Organizer: 第50回日本動脈硬化学会総会・学術集会