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lncRNAを基盤とした神経変性疾患に対する核酸医薬シードの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K16452
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分50020:腫瘍診断および治療学関連
研究機関埼玉医科大学

研究代表者

米田 竜馬  埼玉医科大学, 医学部, 講師 (00734881)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードALS / m6A修飾 / 核酸医薬 / FUS / lncRNA / LLPS / TLS/FUS / 相分離 / cyclin D1
研究開始時の研究の概要

本研究ではlncRNAを基盤にした神経変性疾患に対する核酸医薬シードを開発することを目指す。神経変性疾患では神経細胞がアポトーシスを起こし発症へとつながる。その原因は多岐に渡るが、本研究では「cyclin D1の過剰発現」と「RNA結合タンパク質(RBP)の繊維化」に注目する。Cyclin D1は細胞周期を司る因子で、その過剰発現は神経細胞の細胞周期を再活性化しアポトーシスを誘発する。またRBPは繊維化することでアポトーシスへと導く。cyclin D1の発現とRBPの繊維化を同時に抑制する配列をlncRNAの中から見出し効果を検証することで、神経変性疾患の治療につながることが期待できる。

研究成果の概要

本研究では、筋萎縮性側索硬化症(ALS)の原因遺伝子であるFUSの、凝集体形成を阻害するRNA配列を探索した。その結果、20ntのRNA配列にm6A修飾というメチル化修飾を入れることで、その凝集体形成阻害効果が大幅に増強されることを見出した。m6A修飾RNAによる、FUSの凝集体形成の阻害効果は、さまざまな細胞株で確認しており、その普遍性が確認できた。またoff target効果を細胞増殖で検証したところ、導入したm6A修飾RNA自体には細胞毒性がないことも確認した。これらの結果より、FUSを原因とするALSの核酸医薬シードとして、非常に有効なRNA配列を同定することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ALSはいまだに治療法が確立されていない難病の一つである。孤発性と家族性とがあり、FUSはその両方に関わっているとされる。FUSを含むRNA結合タンパク質は、多くの神経変性疾患の原因遺伝子とされており、これらのタンパク質が細胞質で凝集体を形成することが、発症の一因とされている。したがって、これらの凝集体形成を阻害する薬剤の探究が急務である。我々が同定したRNA配列は、FUSに特異的に結合してその相分離を阻害する。この研究を進めていけば、ALSのみならず、その他の神経変性疾患をターゲットとした核酸医薬の開発へとつながる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Identification of Essential Components of RNA Binding Domain of TLS/FUS2024

    • 著者名/発表者名
      Ueda Naomi、Yoneda Ryoma、Kurokawa Riki
    • 雑誌名

      Biomedical Sciences

      巻: 10 号: 2 ページ: 30-43

    • DOI

      10.11648/j.bs.20241002.13

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of Long Noncoding RNA Recognized by RNA-Binding Protein TLS/FUS: Purification of RNAs by Affinity Chromatography of GST-TLS2022

    • 著者名/発表者名
      Naomi Ueda, Ryoma Yoneda, Riki Kurokawa
    • 雑誌名

      Biomedical Sciences

      巻: 8(4) ページ: 144-156

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] m 6 A Modified Short RNA Fragments Inhibit Cytoplasmic TLS/FUS Aggregation Induced by Hyperosmotic Stress2021

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Yoneda, Naomi Ueda, Riki Kurokawa
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: Vol.22 号: 20 ページ: 11014-11014

    • DOI

      10.3390/ijms222011014

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Non-coding RNA suppresses FUS aggregation caused by mechanistic shear stress on pipetting in a sequence-dependent manner2021

    • 著者名/発表者名
      Hamad Nesreen、Yoneda Ryoma、So Masatomo、Kurokawa Riki、Nagata Takashi、Katahira Masato
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 9523-9523

    • DOI

      10.1038/s41598-021-89075-w

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Potential Inhibitor Against Phase Separation, 1, 6-hexanediol Specifically Binds to Beta Actin in Nuclear Extract of Human Cell Line2020

    • 著者名/発表者名
      Naomi Ueda, Yuki Hirose, Ryoma Yoneda, Toshikazu Bando, Riki Kurokawa
    • 雑誌名

      Biomedical Sciences

      巻: 6 ページ: 88-97

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] m6A修飾認識タンパク質としてのTLS/FUS2023

    • 著者名/発表者名
      米田竜馬、上田奈緒美、黒川理樹
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] TLS/FUSのm6A修飾readerとしての可能性2022

    • 著者名/発表者名
      米田竜馬、上田奈緒美、黒川理樹
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The effect of m6A RNA on LLPS of TLS/FUS2021

    • 著者名/発表者名
      米田竜馬、上田奈緒美、黒川理樹
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] CCND1遺伝子発現におけるlncRNAのm6A修飾の役割2021

    • 著者名/発表者名
      米田竜馬、上田奈緒美、浦西洸介、平崎正孝、黒川理樹
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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