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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of the mechanism for auto-penetrating DNA aptamers and their application as post-antibody drugs

Research Project

Project/Area Number 19H03512
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

中馬 吉郎  新潟大学, 自然科学系, 研究教授 (40372263)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 寺尾 豊  新潟大学, 医歯学系, 教授 (50397717)
東元 祐一郎  久留米大学, 医学部, 教授 (40352124)
阿部 貴志  新潟大学, 自然科学系, 教授 (30390628)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
KeywordsDNAアプタマー / 抗がん剤 / ホスファターゼ / 核酸医薬 / 分子標的薬
Outline of Annual Research Achievements

これまでに我々はイオン刺激により特徴的な四重鎖を形成し,特定の標的分子に結合するDNAアプタマー(Ion-Responsive DNA Aptamer, IRDAptamer)を開発 し,このIRDAptamerが細胞膜透過能を有することを明らかにしている.2021年度はマウスを用いたIRDAptamerの生体内における抗がん活性評価の検証を実施した.まず,IRDAptamerのマウスにおける抗腫瘍活性を評価する系を構築するため,複数種の免疫不全マウスを用いてPPM1Dが過剰発現しているヒト由来乳がん細胞MCF7細胞の生着実験を実施した.3種の免疫不全マウスBALB/c-nu, SHO, NOD/SCIDに対して,1x107の細胞を乳腺近傍に移植し,streptozotocin投与によりヒト腫瘍細胞の生着条件を検討した.その結果,NOD/SCIDマウスで腫瘍の生着が見られた.実際,回収した腫瘍検体に対して抗PPM1D抗体を用いたWestern Blotting解析を実施したところ,目的バンドが検出されたことからヒト腫瘍細胞の生着を確認した.次にMCF7細胞を移植したマウスに対して,PPM1D特異的IRDAptamerを投与したところ,腫瘍サイズが減少する傾向がみられたことから,本分子による腫瘍抑制効果が示唆された.一方,本実験系ではIRDAptamer投与前の腫瘍形成能に個体差が大きいという課題が生じたが、ホルモンタブレットを投与することにより,MCF7細胞生着マウスの安定的な構築に成功した.今後,これらのマウスを用いた薬効評価の知見を蓄積することにより,IRDAptamerが細胞内を標的とする抗腫瘍薬として展開されることが期待される.

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2021 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Application of Mn2+-specific Biosensor Based on G-quadruplex DNA Aptamer.2021

    • Author(s)
      Mizunuma, M., Kaneko, A., Watari, M., Saito, H., Banno, A., Yamagata, Y., Furukawa, K., and Chuman, Y.
    • Journal Title

      Peptide Sci.

      Volume: 2020 Pages: 135-136

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 時空間的制御可能な外部刺激応答性核酸医薬の現状と応用2021

    • Author(s)
      山形 優香・鈴木 未来・水沼 正昂・中馬 吉郎
    • Journal Title

      BIO Clinica

      Volume: 36 (14) Pages: 79-81

  • [Presentation] Ion-responsive DNA Aptamer (IRDAptamer) drugs targeting intercellular oncogenic protein phosphatase PPM1D2021

    • Author(s)
      Atsushi Kaneko, Yuuka Yamagata, Mirai Suzuki, Masataka Mizunuma, Kazuhiro Furukawa, 〇Yoshiro Chuman
    • Organizer
      日本核酸医薬学会 第6回年会
  • [Presentation] 発がんホスファターゼPPM1D特徴的loopの酵素活性における分子基盤解明2021

    • Author(s)
      〇齊藤輝,伊東孝祐,古川和広,中馬吉郎
    • Organizer
      第61回新潟生化学懇話会
  • [Presentation] FCP/SCPタイプホスファターゼの酵素活性発現における末端領域の機能解析2021

    • Author(s)
      〇田中信伍,石動駿樹, 古川和広,中馬吉郎
    • Organizer
      第61回新潟生化学懇話会
  • [Presentation] Development of Novel Mn2+-specific Sensor using G-quadruplex DNA Aptamer2021

    • Author(s)
      〇Masataka Mizunuma, Atsushi Kaneko, Kazuhiro Furukawa, Yoshiro Chuman
    • Organizer
      第44回 日本分子生物学会
  • [Presentation] イオン刺激応答性DNAアプタマー: IRDAptamerの膜透過メカニズムの解明2021

    • Author(s)
      〇山形優香, 坂野彰則, 齊藤輝, 金子敦巳, 古川和広, 中馬吉郎
    • Organizer
      第10回日本プロテインホスファターゼ研究会 学術集会
  • [Presentation] 脱リン酸化酵素PPM1Dの触媒活性における特異的loopの機能解明2021

    • Author(s)
      〇齊藤輝, 伊東孝祐, 古川和広, 中馬吉郎
    • Organizer
      第12回 UGCEシンポジウム
  • [Remarks] 新潟大学 理学部理学科化学プログラム 生物化学研究室(中馬研)

    • URL

      http://chem.sc.niigata-u.ac.jp/~chuman/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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