ＲＮＡの造形力を利用した医薬品探索

• 研究課題/領域番号: 24241074
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ケミカルバイオロジー
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中村 義一 東京大学, 医科学研究所, 名誉教授 (40114590)
• 研究期間 (年度): 2012-10-31 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円); 2015年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円); 2014年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円); 2013年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円); 2012年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
• キーワード: アプタマー / SELEX / 核酸医薬 / 創薬標的 / アンタゴニスト / アゴニスト / RNA造形力 / 構造生物学 / RNAアプタマー / 疾患標的タンパク質

研究成果の概要

本研究はRNAの造形力を利用した医薬品探索を目的としたもので、SELEX（人工進化）技術を用いてMidkine, Autotaxin, FGF2等の創薬標的タンパク質に結合するRNA分子（アプタマーという）を創成し、in vitro（細胞）試験でそれらの特性を明らかにし、in vivo（動物）試験で癌・線維症・骨疾患等の適応疾患に対する薬効を確認した。このうち、Autotaxin・アプタマー複合体のX線結晶構造を2.0オングストロームの解像度で明らかにすることに成功し、アプタマーの阻害機序を原始レベルで明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Structural basis for specific inhibition of Autotaxin by a DNA aptamer (2016)
  • 著者名/発表者名: Kato, K., Ikeda, H., Miyakawa, S., Futakawa, S., Nonaka, Y., Fujiwara, M., Aoki, J., Morita, J., Ishitani, R., Nishimasu, H., Nakamura, Y., Nureki, O.
  • 雑誌名: Nature Str. Mol. Biol. 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1038/nsmb.3200
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A functional involvement of ABCE1, eukaryotic ribosome recycling factor, in nonstop mRNA decay in Drosophila melanogaster cells (2014)
  • 著者名/発表者名: (206)Kashima, I., Takahashi, M., Hashimoto, Y., Sakota, E., Nakamura, Y., Inada, T.
  • 雑誌名: Biochimie 巻: 106 ページ: 10-16
  • DOI: 10.1016/j.biochi.2014.08.001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Solution structure of a DNA mimicking motif of an RNA aptamer against transcription factor AML1 Runt domain (2013)
  • 著者名/発表者名: Nomura, Y., Tanaka, Y., Fukunaga, J., Fujiwara, K., Chiba, M., Iibuchi, H., Tanaka, T., Nakamura, Y., Kawai, G., Kozu, T., Sakamoto, T.
  • 雑誌名: J Biochem 巻: 154 号: 6 ページ: 513-519
  • DOI: 10.1093/jb/mvt082
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clearance of yeast eRF-3 prion [PSI+] by amyloid enlargement due to the imbalance between chaperone Ssa1 and cochaperone Sgt2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Arai, C., Kurahashi, H., Pack, C.-G.., Sako, Y., and Nakamura, Y.
  • 雑誌名: Translation. 巻: 1 号: 2 ページ: e26574-e26574
  • DOI: 10.4161/trla.26574
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of a mouse model with down-regulated U50 snoRNA (SNORD50) expression and its organ-specific phenotypic modulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Soeno, Y., Fujita, K., Kudo, T., Asagiri, M., Kakuta, S., Taya, Y., Shimazu, Y., Sato, K., Kubo, S., Iwakura, Y., Nakamura, Y., Aoba, T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Runt domain of AML1 (RUNX1) binds a sequence-conserved RNA motif that mimics a DNA element (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukunaga, J., Nomura, Y., Tanaka, Y., Tanaka, T., Nakamura, Y., Kawai, G., Sakamoto, T., Kozu, T.
  • 雑誌名: RNA 巻: 19 号: 7 ページ: 927-936
  • DOI: 10.1261/rna.037879.112
  • 査読あり
• [雑誌論文] The RNA aptamer inhibiting human vesicular endothelial growth factor receptor 1 without affecting the cytokine binding (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, S., Shibuya, M., Nakamura, Y.
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 52 号: 13 ページ: 2274-2279
  • DOI: 10.1021/bi301669p
  • 査読あり
• [雑誌論文] Midkine promotes neuroblastoma through Notch2 signaling (2013)
  • 著者名/発表者名: Kishida S, Mu P, Miyakawa S, Fujiwara M, Abe T, Sakamoto K, Onishi A, Nakamura Y, Kadomatsu K
  • 雑誌名: Cancer Res 巻: 73(4) 号: 4 ページ: 318-327
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-12-3070
  • 査読あり
• [雑誌論文] A bipolar functionality of Q/N-rich proteins: Lsm4 amyloid causes clearance of yeast prions (2013)
  • 著者名/発表者名: Keita Oishi, Hiroshi Kurahashi, Chan-Gi Pack, Yasushi Sako, Yoshikazu Nakamura
  • 雑誌名: Microbiology Open 巻: (印刷中) 号: 3 ページ: 415-430
  • DOI: 10.1002/mbo3.83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clearance of yeast prions by misfolded multi-transmembrane proteins (2013)
  • 著者名/発表者名: Chie Arai, Hiroshi Kurahashi, Masao Ishiwata, Keita Oishi, Yoshikazu Nakamura
  • 雑誌名: Biochimie 巻: 95 号: 6 ページ: 1223-1232
  • DOI: 10.1016/j.biochi.2013.01.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of an inhibitory RNA aptamer against T7 RNA polymerase (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, S., Mori, Y., Nakamura, Y
  • 雑誌名: FEBS Open Bio 巻: 2 号: 1 ページ: 203-207
  • DOI: 10.1016/j.fob.2012.07.004
  • 査読あり
• [学会発表] Development of an efficient Cell-SELEX to generate RNA aptamers against a cell surface protein of interest (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, M., Hashimoto, Y., Sakota, E., Nakamura, Y.
  • 学会等名: The Oligonucleotide Therapeutics Society 11th Annual Meeting
  • 発表場所: Leiden (Netherlands)
  • 年月日: 2015-10-11
  • 国際学会
• [学会発表] Aptamer Therapeutics Targeting Pain and Fibrosis (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Nakamura
  • 学会等名: 18th A-IMBN Annual Conference & SIMS Opening Ceremony
  • 発表場所: Cheonan Korea
  • 年月日: 2015-09-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Therapeutic Aptamer Discovery by RiboART System (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Nakamura
  • 学会等名: 第５３回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2015-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] Therapeutic Aptamer Discovery by the RiboART SystemTargeting Lung Fibrosis (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Nakamura
  • 学会等名: 16th Annual TIDES
  • 発表場所: San Diego（USA)
  • 年月日: 2015-05-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Aptamer Therapeutics Targeting Pain and Lung Fibrosis (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, Y.
  • 学会等名: Aptamers 2015
  • 発表場所: Oxford, UK
  • 年月日: 2015-03-31
  • 招待講演
• [学会発表] Aptamer Therapeutics Targeting Lung Fibrosis (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, Y.
  • 学会等名: 17th A-IMBN Annual Conference
  • 発表場所: Manila, Philippines
  • 年月日: 2014-12-01 – 2014-12-02
  • 招待講演
• [学会発表] 抗IL-17アプタマーはC57BL/6JマウスにおけるIL-23誘導乾癬様皮膚炎を抑制する (2014)
  • 著者名/発表者名: 長嶺誠和、大瀧菜月、森 重之、佐々木麻子、平本真介、春田和彦、石黒 亮、中村義一
  • 学会等名: 第３７回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] AML1 Runt domainとRNAアプタマーの相互作用のNMR解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高田健太、天野亨、永田崇、片平正人、野村祐介、田中陽一郎、中村義一、神津知子、坂本泰一
  • 学会等名: 第３７回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] RNAアプタマーを用いた新規医用材料の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野村祐介、福井千恵、戸井田瞳、新見伸吾、宮川伸、金玲、中村義一、蓜島由二
  • 学会等名: 第36回日本バイオマテリアル学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-11-17 – 2014-11-18
• [学会発表] Improvement of the stability of RNA aptamers against Interleukin-17A. (2014)
  • 著者名/発表者名: Otaki, N., Sasaki, A., Hiramoto, S., Nagamine, M., Mori, S., Kayo, T., Hota, K., Takahashi, M., Haruta, K., Nakamura, Y.
  • 学会等名: American College of Rheumatoloty
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2014-11-14 – 2014-11-19
• [学会発表] Characterization of RNA aptamer targeting the DNA binding domain of AML1 protein (2014)
  • 著者名/発表者名: Takada, K., Amano, R., Tanaka, Y., Nagata, T., Katahira, M., Nakamura, Y., Kozu, T., Sakamoto, T.
  • 学会等名: 第41回 国際核酸化学シンポジウム
  • 発表場所: 北九州市
  • 年月日: 2014-11-05 – 2014-11-07
• [学会発表] A eRF3-targeted novel regulatory system in gene expression and apoptosis (2014)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, Y., Hoshino, S.-I., Nakamura, Y.
  • 学会等名: Joint Australia and Japan RNA Meeting
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2014-11-02 – 2014-11-05
• [学会発表] Application of atypical RNAi for human diseases (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi,M., Nakamura, Y., Hohjoh, H.
  • 学会等名: Joint Australia and Japan RNA (jajRNA) meeting
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2014-11-02 – 2014-11-05
• [学会発表] Properties of RNA aptamer binding to AML1 Runt domain (2014)
  • 著者名/発表者名: Amano, R., Nomura, Y., Nagata, T., Kobayashi, N., Mori, Y., Takada, K., Fukunaga, J., Tanaka, Y., Katahira, M., Nakamura, Y., Kozu, T., Sakamoto, T.
  • 学会等名: XXI Round Table on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids
  • 発表場所: Poznan, Poland
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-28
• [学会発表] ショウジョウバエ細胞においてリボソームリサイクリング因子ABCE1はNonstop mRNA decayに関与する (2014)
  • 著者名/発表者名: 鹿島勳、迫田絵理、中村義一、稲田利文
  • 学会等名: 第１６回に本RNA学会年会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2014-07-23 – 2014-07-25
• [学会発表] A sequence-conserved RNA motif binds to the DNA-recognition site of AML1 (2014)
  • 著者名/発表者名: Kozu, T., Fukunaga, J., Nomura, Y., Tanaka, Y., Amano, R., Tanaka, T., Nakamura, Y., Kawai, G., Sakamoto, T.
  • 学会等名: 第７３回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-27
• [学会発表] NMRによるAML1タンンパク質をRNAアプタマーの相互作用の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 天野亨、野村祐介、永田崇、小林直宏、高田健太、福永淳一、田中陽一郎、片平正人、中村義一、神津知子、坂本泰一
  • 学会等名: 日本分光発光学会年次講演会
  • 発表場所: 和光市
  • 年月日: 2014-05-26 – 2014-05-28
• [学会発表] The RNA aptamer against midkine suppresses neuroblastoma xenograft growth by attenuating midkine-Notch2 pathway (2014)
  • 著者名/発表者名: Kishida, S., Mu, P., Miyakawa, S., Fujiwara, M., Abe, T., Sakamoto, K., Nakamura, Y., Kadomatsu, K.
  • 学会等名: Advances in Neuroblastoma Research
  • 発表場所: Cologne, Germany
  • 年月日: 2014-05-13 – 2014-05-16
• [学会発表] Therapeutic Aptamer Discovery by the RiboART System (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakamura
  • 学会等名: 6th Annual AsiaTIDES
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] 転写因子AML1に対して複数の結合部位を持つ高親和性RNAアプタマーの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 天野亨、野村祐介、永田崇、小林直宏、森揺子、福永淳一、田中陽一郎、片平正人、中村義一、神津知子、坂本泰一
  • 学会等名: 第36回分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Mluti-site binding of high affinity aptamer against AML1 Runt domain (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryo Amano, Yusuke Nomura, Takashi Nagata,Naohiro Kobayashi Yoko Mori,Jun-ichi Fukunaga, Yoichiro Tanaka, Masato Katahira, Yoshikazu Nakamura, Tomoko Kozu and Taiichi Sakamoto
  • 学会等名: 第40回国際核酸化学シンポジウム
  • 発表場所: 神奈川
• [学会発表] Novel Therapeutics for Pain Control with RNA Aptamer against Nerve Growth Factor (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Nakamura
  • 学会等名: Aptamers in Medicine and Perspectives
  • 発表場所: Naples (Italy)
• [学会発表] アプタマー創薬 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村義一
  • 学会等名: 第１５回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 松山
  • 招待講演
• [学会発表] 転写因子AML1を標的としたRNAアプタマーによるDNAの擬態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 天野亨、野村祐介、永田崇、森揺子、福永淳一、田中陽一郎、片平正人、中村義一、神津知子、坂本泰一
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第８回年会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Novel Therapeutics for Pain Control with RNA Aptamer against Nerve Growth Factor (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, Y.
  • 学会等名: 1st Gene and Immunotherapy Conference
  • 発表場所: Ho Chi Minh City, Vietnam
  • 招待講演
• [学会発表] 転写因子AML1タンパク質とRNAアプタマーの相互作用解析
  • 著者名/発表者名: 天野亨、野村祐介、永田崇、森揺子、福永淳一、田中陽一郎、片平正人、中村義一、神津知子、坂本泰一
  • 学会等名: 平成２５年度日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: 山梨
• [学会発表] RNAの造形力を利用したアプタマー創薬
  • 著者名/発表者名: 中村義一
  • 学会等名: 第４回新たな創薬パラダイムの創出
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [図書] アプタマーの創製と医薬開発、「核酸医薬の創製と応用展開」（和田猛監修） (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤原将寿、中村義一
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] アプタマーを標的とした研究の進展と安全性評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野中洋介、藤原将寿、中村義一
  • 出版者: 技術情報協会書籍出版
• [備考] 東京大学医科学研究所 RNA医科学社会連携研究部門
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/rnaikagaku/top.html
• [備考] 東京大学医科学研究所「RNA医科学」社会連携研究部門
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/rnaikagaku/top.html
• [備考] 東京大学医科学研究所
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/imsut/jp/
• [産業財産権] IL-17に対するアプタマー及びその使用 (2014)
  • 発明者名: 石黒亮、中村義一、春田和彦、君島智代
  • 権利者名: 全薬工業株式会社、東京大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-03-20
  • 外国
• [産業財産権] IL-17に対するアプタマー及びその使用 (2013)
  • 発明者名: 中村義一、石黒亮、春田和彦、君島智代
  • 権利者名: 全薬工業株式会社、東京大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-060817
  • 出願年月日: 2013-03-22
• [産業財産権] ミッドカインに対するアプタマー及びその用途 (2012)
  • 発明者名: 宮川伸、藤原将寿、中村義一、門松健治、牟萍
  • 権利者名: 株式会社リボミック、名古屋大
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-255588
  • 出願年月日: 2012-11-21