| Project/Area Number |
22KJ1729
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| Project/Area Number (Other) |
21J23160 (2021-2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 43060:System genome science-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
亀田 重賢 京都大学, 医学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | circRNA / 脂質ナノ粒子（LNP） / 標的臓器特異的な遺伝子発現制御 / circRNA-LNP製剤 / mRNA-LNP / circRNA switch / 細胞種特異的な遺伝子発現制御 / IRES / miRNA / 人工環状mRNA / 遺伝子発現の持続性 / RNA結合タンパク質 / 結合モチーフ |
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| Outline of Research at the Start |
新型コロナウイルスに対するワクチンでの成功を受けて、メッセンジャーRNA（mRNA）医薬は新たな創薬モダリティとしてますます期待が高まっている。しかし、mRNAは細胞内において非常に不安定であるため、その遺伝子発現の持続性は既存の遺伝子導入ベクターに比べて低いことが知られている。また、遺伝子導入後にターゲットの細胞・臓器以外での遺伝子発現による副作用が懸念されている。このような背景から、mRNA医薬の実用化範囲の拡大に向けて、遺伝子発現の持続性と特異性の向上が必要とされている。
本研究では、遺伝子発現の持続性と細胞種特異性を併せ持つ、次世代型人工mRNAを開発することで前述の解題の解決を試みる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は環状RNAスイッチ (circRNA switch)のin vivoでの応用を目的に、circRNA switchの配列要素と輸送担体である脂質ナノ粒子（LNP）の組合せ最適化を行うことで、標的臓器での遺伝子発現を維持しつつ、非標的臓器での遺伝子発現（オフターゲット）の抑制に成功した。
具体的には、脾臓でのオフターゲットを示す肝臓標的化LNPに、脾臓特異的なmiRNAに応答するcircRNA switchを封入したcircRNA-LNP製剤を作製し、マウスの尾静脈より投与した。その結果、miRNAへの応答性を示さないコントロールの製剤では脾臓での遺伝子発現が観察されたのに対し、circRNA switch製剤では脾臓での遺伝子発現が80%程度抑制された。また、肝臓でのオフターゲット示す脾臓標的化LNPに、肝臓特異的なmiRNAに応答するcircRNA-LNP製剤を用いた実験では、同様に肝臓での遺伝子発現が80%程度抑制された。
記の結果を受け、当初の研究方針の通り、肝臓がんモデルにおいて正常な肝臓細胞と肝臓がん細胞を識別し、がん細胞特異的に自殺遺伝子を発現させることで治療を行うcircRNA switch-LNP製剤の作製に着手した。現在は肝臓がんモデルマウスを樹立し、がん細胞の性状解析までを完了している。今後は性状解析の結果をもとにデリバリー用LNPやcircRNA switchの標的分子並びに搭載する自殺遺伝子の選定を行う。
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