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2021 年度 実績報告書

心筋・骨格筋の任意の遺伝子制御を可能とする革新的な核酸医薬の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H01016
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

永田 哲也  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, プロジェクト准教授 (50362976)

研究分担者 原 倫太朗  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, プロジェクト講師 (70709766)
横田 隆徳  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (90231688)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード骨格筋 / 心筋 / ヘテロ核酸 / 筋疾患 / エクソン・スキッピング
研究実績の概要

脂質リガンド付きヘテロ核酸は血中のLDL/HDLに蛍光偏光法で結合することを確認した。脂質受容体ノックアウトマウスでは遺伝子抑制効果に影響は見られなかったので高脂肪食や肝硬変マウスで血中脂質の増加/減少を行い、遺伝子抑制効果に対する影響を観察したが、影響は見られなかった。またラットにおいてもヘテロ核酸での骨格筋・心筋で効果の増強が可能か、静脈投与で用量漸増試験を行った。心筋・骨格筋及び横隔膜では 8 mg/kgの投与量で92-95%、20 mg/kgでも96-97%と圧倒的な遺伝子抑制効果を認めた。また皮下投与でも、50 mg/kg・複数回投与では99%の遺伝子抑制効果を認めた。またマウスで筋強直性ジストロフィーの遺伝子標的Dmpkに対して、その効果を検証した。複数回投与で、骨格筋・心筋で90%以上の遺伝子抑制効果を示し、タンパク発現でも同様の抑制が確認できている。エクソン・スキッピングに関しても、このヘテロ核酸構造で同様の作用増強が可能か検証した。スキッピングに関してはモルフォリノ核酸を使用し、はじめに薬物動態を評価するためHybridization Elisa法でモルフォリノの血清および組織内測定系を確立した。モルフォリノ単体とヘテロ核酸をそれぞれ筋ジストロフィーモデルmdxマウスで評価した。モルフォリノ換算で100 mg/kgをそれぞれ投与すると、ヘテロ核酸では血中滞留性の向上(5倍)を認め、心筋・骨格筋への到達量は、150-280 倍と劇的な向上を認めた。スキッピング効率も心臓が、従来の報告どおりモルフォリノではほとんど見られないのに対して、ヘテロ核酸では40%前後と著明なスキッピング効率を確認し、骨格筋・横隔膜でも4-8倍前後の向上が見られた。リガンドに関しては、直鎖状のアルキル鎖で更に長さを延ばして検討したところ、心臓での遺伝子抑制効果の向上が見られた。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件)

  • [雑誌論文] DNA/RNA heteroduplex oligonucleotide technology for regulating lymphocytes in vivo2021

    • 著者名/発表者名
      Ohyagi Masaki、Nagata Tetsuya、Ihara Kensuke、Yoshida-Tanaka Kie、Nishi Rieko、Miyata Haruka、Abe Aya、Mabuchi Yo、Akazawa Chihiro、Yokota Takanori
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 ページ: 1~12

    • DOI

      10.1038/s41467-021-26902-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cholesterol-functionalized DNA/RNA heteroduplexes cross the blood?brain barrier and knock down genes in the rodent CNS2021

    • 著者名/発表者名
      Nagata Tetsuya、Dwyer Chrissa A.、Yoshida-Tanaka Kie、Ihara Kensuke、Ohyagi Masaki、Kaburagi Hidetoshi、Miyata Haruka、Ebihara Satoe、Yoshioka Kotaro、Ishii Takashi、Miyata Kanjiro、Miyata Kenichi、Powers Berit、Bennett C. Frank、Seth Punit P.、Rigo Frank、Yokota Takanori
    • 雑誌名

      Nature Biotechnology

      巻: 39 ページ: 1529~1536

    • DOI

      10.1038/s41587-021-00972-x

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effective silencing of miR-126 after ischemic stroke by means of intravenous α-tocopherol?conjugated heteroduplex oligonucleotide in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Motohiro、Ishibashi Satoru、Iwasawa Eri、Oguma Takahiro、Saito Yasuhiro、Li Fuying、Otsu Shinichi、Ichinose Keiko、Yoshioka Kotaro、Nagata Tetsuya、Yokota Takanori
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 1~13

    • DOI

      10.1038/s41598-021-93666-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Short DNA/RNA heteroduplex oligonucleotide interacting proteins are key regulators of target gene silencing2021

    • 著者名/発表者名
      Asada Ken、Sakaue Fumika、Nagata Tetsuya、Zhang Ji-chun、Yoshida-Tanaka Kie、Abe Aya、Nawa Makiko、Nishina Kazutaka、Yokota Takanori
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 49 ページ: 4864~4876

    • DOI

      10.1093/nar/gkab258

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2024-12-25  

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