Research on the development of nuclear medicine methods to specifically diagnose RNA virus diseases and the therapeutic agents

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K07726
• Research Institution: Dokkyo Medical University
• Principal Investigator: 中神 佳宏 獨協医科大学, 医学部, 教授 (80347301)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齋藤 豊 獨協医科大学, 医学部, 助教 (60766054) ; 加納 大輔 国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 薬剤師 (70392347) ; 原 孝光 群馬県立県民健康科学大学, 診療放射線学部, 教授 (70464542)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: siRNA

Outline of Annual Research Achievements

個体における遺伝子発現を非侵襲的にリアルタイムで画像診断することができれば、病気の分子診断法としても、あるいは治療効果の確認法としても、従来にない画期的なツールになるものと期待される。従来の遺伝子発現イメージングは主に標識アンチセンスによるものや、siRNAを使用したものが散見されるものの、これまでのところ大きな進展が得られていない。一方，我々は放射性同位元素をsiRNAに標識することに成功し，それを用いて遺伝子発現イメージングを得ることに成功した。
今回、この成果を発展させ、RNAウイルス感染症、特に新型コロナウイルス感染症「COVID-19」を特異的に診断する新規の核医学検査法を開発する着想に至った。本研究を行うことにより，新たなRNAウイルス感染症イメージング法を開発するとともに、RNAi現象による新規のRNAウイルス感染症の治療法をも確立することが期待される。
まず、Idris Aらの報告に基づき、新型コロナウイルス感染症の原因ウイルスである「SARS-CoV-2」をターゲットとしたsiRNAを設計しようと試みた（Idris A et al. A SARS-CoV-2 targeted siRNA-nanoparticle therapy for COVID-19. Mol Ther. 2021 Jul 7;29(7):2219-2226.）。しかしながら、コロナ禍の影響が終息しつつあるものの、学外の専門家からの適切な助言を得られることが中々出来ず、siRNAの設計自体も予期せぬトラブルもあって思うように進まなかった。今後、コロナが終息したこともあり、学外の専門家の助言を得ながら、研究をより速やかに進めたい。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症の原因ウイルスである「SARS-CoV-2」をターゲットとしたsiRNAを設計しようと試みたものの、昨年度同様、思うようなsiRNAの設計には至らなかった。siRNAを他社製品に切り替え、実験プロトコールの抜本的な見直しを検討しているところであるが、学外の専門家から適切な助言を得ることが出来ず、見直しについては上手くいっていないのが現状である。
また、コロナ禍が終息したものの、その影響が長引き、他施設との共同研究が滞ってしまったのみならず、本学でも研究制約が生じてしまい、研究の大幅な遅れを来している。現在、コロナが終息したこともあり、研究環境を整えるようなお一層努力したい。

Strategy for Future Research Activity

まず、早急に研究体制を再整備し研究の遅れを取り戻したい。siRNAの設計について、プロトコールの見直しを検討し、安定的なsiRNAの設計の確立をする必要がある。使用している細胞や試薬の変更を考慮したり、学外の感染症や分子生物学の専門家の意見を参考にしたりする必要があるだろう。
また、今の所、手付かずになっている、SARS-CoV-2レプリコンの合成についても早急に着手する。これには、Kotaki T らの方法によるが、我々の研究室で上手く合成出来なかったため、専門の外部委託業者に合成を依頼する予定である。また、これには本学にはない特殊な施設を必要とするが、国立がん研究センター東病院や横浜市立大学医学部での協力が得られそうなので、新型コロナが終息したこともあり、これらの機関と協力して研究遂行のスピードをより一層上げて遅れを取り戻していきたいと思う。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症の原因ウイルスである「SARS-CoV-2」をターゲットとしたsiRNAを設計が想定通りにはいかなかったので、物品費の使用額が想定より少なくなったことに加え、新型コロナの蔓延のため他施設との共同研究が滞ってしまった。そればかりか、本学でも研究制約が生じてしまい、研究の大幅な遅れを来したため。また、コロナ禍以降、軒並み学会や研究会等がウェブ開催やハイブリッド開催によるものが多くなり、旅費を使用する機会が少なくなってしまったため。実験プロトコールを早急に見直すことにより物品費の使用額を想定通りにするように努めるとともに、研究のスピードアップを図るため人件費も計上することを想定している。或いは、研究の一部を学外の専門業者に委託する予定である。