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ジスルフィドを利用したオリゴ核酸デリバリー法の深化と技術拡張

研究課題

研究課題/領域番号 23K23486
補助金の研究課題番号 22H02219 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

木村 康明  名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (80769977)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2025年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードジスルフィド / 核酸医薬 / デリバリー / アンチセンス核酸 / siRNA / オリゴ核酸医薬 / デリバリー法 / mRNA / 細胞膜透過性
研究開始時の研究の概要

細胞内の標的mRNAの分解を誘発することによって疾病治療を行うオリゴ核酸医薬の開発が盛んに行われているが、オリゴ核酸分子を効率的に細胞内に送達する手法について様々な課題がある。 本研究ではジスルフィド構造に基づき、その送達効率の向上と送達の分子メカニズムの解明に取り組み、高活性な核酸医薬創出の基盤を構築する。

研究実績の概要

アンチセンス核酸やsiRNAは標的mRNAの発現を抑制する遺伝子治療薬として有望であるが、その細胞内へのデリバリー法に関して課題がある。有用な手法としてLNPなどの高分子キャリアや、リガンドコンジュゲート法などが存在するが、細胞質への到達効率や細胞毒性等の観点から課題が残り、オリゴ核酸に適した新規のデリバリー技術の開発が重要である。こうした背景を踏まえ本研究ではジスルフィド構造をオリゴ核酸の末端に導入することで、その細胞内取り込みを促進する手法を開発する。
今年度の研究では、昨年度の検討で見出した有望なジスルフィドユニットの構造を基盤として、オリゴ核酸への導入パターンについて種々検討を行った。その中から、活性向上に重要な修飾構造を見出した。また、オリゴ核酸の細胞内デリバリー法と並んで重要になるメカニズムベースの高活性化に関しても検討も行い、活性向上に資する新規遺伝子発現抑制能を有するオリゴ核酸の分子デザインを同定した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ジスルフィド導入核酸について活性向上に有効な分子構造、およびオリゴ核酸医薬の活性機能向上に資する分子デザインの同定に至っているため。

今後の研究の推進方策

これまでの基礎検討を踏まえて、オリゴ核酸医薬の活性向上に資する分子デザインの集約化を行い、vivo系においても高い活性を示すオリゴ核酸構造の探索を行う。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Topological capture of mRNA for silencing gene expression2023

    • 著者名/発表者名
      Lyu Fangjie、Tomita Takashi、Abe Naoko、Hiraoka Haruka、Hashiya Fumitaka、Nakashima Yuko、Kajihara Shiryu、Tomoike Fumiaki、Shu Zhaoma、Onizuka Kazumitsu、Kimura Yasuaki、Abe Hiroshi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 59 号: 77 ページ: 11564-11567

    • DOI

      10.1039/d2cc06189a

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 2′-modified uridine analog, 2′-O-(methylthiomethoxy)methyl uridine, for siRNA applications2022

    • 著者名/発表者名
      Fangjie Lyu, Seongjin An, Yoshiaki Kobayashi, Kohei Nomura, Rintaro Baba, Naoko Abe, Haruka Hiraoka, Fumitaka Hashiya, Zhaoma Shu, Kumiko Ui-Tei, Yasuaki Kimura, Hiroshi Abe
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 74 ページ: 128939-128939

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2022.128939

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 核酸医薬への応用を志向した新規細胞膜透過性核酸の開発2024

    • 著者名/発表者名
      横江隼人, Lyu Fangjie, 秤谷隼世, 平岡陽花, Li Zhenmin, 松原徳明, Soo Yonghao, 橋谷文貴, 阿部奈保子, Shu Zhaoma, 中本航介, 木村康明, 阿部洋
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会(横浜)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Topological capture of mRNA for silencing gene expression2023

    • 著者名/発表者名
      呂 方杰, 富田 貴志, 友池 史明, 阿部 奈保子, 鬼塚 和光, 木村 康明, 阿部 洋
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第8回年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] mRNAのトポロジカル捕捉による遺伝子発現抑制2023

    • 著者名/発表者名
      木村康明, 富田貴志, Lyu Fangjie, 阿部奈保子, 平岡陽花, 橋谷文貴, 中嶋裕子, 梶原司琉, 友池史明, 鬼塚和光, 阿部洋
    • 学会等名
      第17回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Topological Capture of mRNA for Silencing Gene Expression2023

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kimura, Takashi Tomita, Fangjie Lyu, Naoko Abe, Haruka Hiraoka, Fumitaka Hashiya, Yuko Nakashima, Shiryu Kajihara, Fumiaki Tomoike, Kazumitsu Onizuka, Hiroshi Abe
    • 学会等名
      ISNAC2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 1.アンチセンスDNAの送達プラットフォームとしての細胞膜透過性オリゴ核酸2022

    • 著者名/発表者名
      秤谷隼世,Lyu Fangjie,Shu Zhaoma,Li Zhenmin,木村康明,阿部洋
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第7回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 膜透過性核酸MPONの核移行によるエキソンスキッピングの促進2022

    • 著者名/発表者名
      平岡陽花・Zhaoma Shu・Bao Tri Le・益田恵子・中本航介・林光太朗・阿部奈保子・木村康明・Rakesh N. Veedu・清水義宏・内田智士・阿部洋
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of new membrane permeable oligonucleotides for therapeutics2022

    • 著者名/発表者名
      Lyu Fangjie, Hayase Hakariya, Haruka Hiraoka, Li Zhenmin, Noriaki Matsubara, Satoshi Uchida, Yasuaki Kimura, Hiroshi Abe
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Tri-branched Disulfide Units Enables Efficient Intracellular Delivery of Antisense Oligonucleotides2022

    • 著者名/発表者名
      Fangjie Lyu, Hayase Hakariya, Haruka Hiraoka, Zhenmin Li, Noriaki Matsubara, Satoshi Uchida, Yasuaki Kimura, Hiroshi Abe
    • 学会等名
      ISNAC2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ジスルフィド結合を利用した細胞膜透過性オリゴ核酸の開発2022

    • 著者名/発表者名
      松原 徳明・平岡 陽花・秤谷 隼世・Li Zhenmin Li・Lyu Fangjie・内田 智士・木村康明・阿部洋
    • 学会等名
      中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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