2020 Fiscal Year Research-status Report
核酸医薬品の細胞内取り込み/細胞内動態に関する分子基盤の解明
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18K06811
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| Research Institution | National Institute of Health Sciences |
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Principal Investigator |
井上 貴雄 国立医薬品食品衛生研究所, 遺伝子医薬部, 部長 (50361605)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 核酸医薬品 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、アンチセンスやsiRNAに代表される核酸医薬品の開発が進展しており、治療法のない遺伝性疾患や難治性疾患に対する次世代医薬品として注目を集めている。現状では、アンチセンス医薬を中心に15品目の核酸医薬品が上市されているが、その潜在的な課題として細胞内への送達効率が低い点が指摘されている。この課題に対して、オリゴ核酸を構成する核酸の化学修飾、オリゴ核酸の末端の修飾（脂質、糖などの付加）、送達キャリアの活用など、膜あるいは膜タンパク質との親和性を高める試みが行われているが、実用化の観点から更なる技術革新が望まれている。
我々はこれまでに、RNA分解型アンチセンスを用いて、その細胞内取り込みに関与する遺伝子を「GFP発現細胞に対してGFP RNAを分解するアンチセンスを添加し、GFP蛍光をモニターするアッセイ系」により探索し、候補分子群を特定してきた。
本年度は、スプライシング制御型アンチセンス(SSO)を用いたスクリーニング系を新たに構築した。SSOは標的pre-RNAと結合することにより、スプライシング因子がpre-RNAに結合することを立体的に阻害し、その結果、スプライシングのパターンを変化させることで遺伝子発現を制御する。我々はヒト筋由来細胞においてジストロフィン遺伝子の特定のエクソンをスプライスアウトさせるアンチセンスSSO18-1を特定し、当該エクソンを挟む領域をPCRで増幅することにより、アンチセンスの有効性を評価する系を確立した。この評価系を用いて、上述の候補遺伝子群を絞り込むスクリーニングを実施し、SSOの機能発現にも関与する遺伝子群を特定することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は上述の通り、昨年度実施したヒト全遺伝子を対象とした網羅的RNAiスクリーニングによって絞り込んだ候補分子に対して、新たに構築したスプライシング制御型アンチセンス(SSO)を用いたスクリーニングを用いて更なる絞り込みを実施した。この結果から、Gapmer型アンチセンスとSSOの両方の機能発現に関与する遺伝子群を特定することに成功した。以上より、当初の計画以上に順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、これまでに特定した候補分子について、遺伝子破壊株及び過剰発現株を樹立する。樹立した細胞株の性状解析を行い、当該遺伝子の基質特異性の特定を行う。当該分子がアンチセンスの細胞内取り込みや細胞内輸送におけるどのステップで機能をするかを明らかにする。これにより、核酸医薬品の細胞内送達の律速となるKey moleculeを同定する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの蔓延により研究が遅延したため。次年度使用額については、引き続き「樹立した細胞株の性状解析」における試薬類等に使用する予定である。
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