ペプチド修飾型Ago2/miRNA複合体によるがん特異的デリバリーシステムの開発

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26461961
• 研究機関: 東京医科大学
• 研究代表者: 上田 しのぶ 東京医科大学, 医学部, 助手 (00521874)
• 研究分担者: 須藤 カツ子 東京医科大学, 医学部, 兼任講師 (50126091) ; 黒田 雅彦 東京医科大学, 医学部, 教授 (80251304) ; 高梨 正勝 東京医科大学, 医学部, 講師 (80312007)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: miRNA / Ago2 / 遺伝子治療

研究実績の概要

microRNA(miRNA)はがんの発生や抑制に関与しており、血中のmiRNAはエクソソーム内に存在することで、RNaseによる分解から逃れている。これまでに、がん特異的に結合するペプチドを発現させたエクソソームの作製に成功し、がん幹細胞の増殖を抑制するmiRNAを内包させ、腫瘍移植マウスの血中に投与すると、がんの増殖を抑制することを明らかにした。しかし、血中のmiRNAはエクソソーム内だけでなく、Argonaute 2 (Ago2)蛋白質と複合体を作ることで安定的に存在していることが報告された。本研究では、ペプチド修飾型Ago2/miRNA複合体を用いたがん特異的なmiRNAデリバリー法を開発し、より効果的ながん治療への実用化を目指す。
今年度の当初の目的はEGFR結合ペプチドであるGE11配列を結合させたAgo2-GE11/miRNAをレンチウイルスを使ってHEK293に感染させ、Ago2-GE11-GST/HEK293細胞を作製することであった。しかしながらレンチウイルスによって遺伝子導入を行った結果、細胞の形状に変化を与え、今後の実験結果に影響すると考えたため予定を変更し、レンチウイルスは使用しないこととした。しかしながら、当初治療として用いる予定であったlet-7aよりもより効果的に、がん幹細胞が化学療法や酸化ストレスに抵抗性を示す性質に対して影響を与えることによって、乳がん細胞の増殖を抑制することが示唆されるmiRNAを見出した。またin vivoでmiRNAのデリバリー効果とがん細胞増殖抑制効果を検討するための実験系の確立を行ってきた。

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

当初の研究計画に忠実ではないが、がん幹細胞をターゲットとしたがん増殖抑制効果を持つmiRNAを明らかにしたことにより、GE11を使ってEGFR発現細胞をターゲットとする必要がなくなる可能性が示唆され、let-7aを用いるよりもさらに有用な治療となる可能性があるため。

今後の研究の推進方策

当初計画していたmiRNAよりも乳がん幹細胞に対する抑制効果が高いことが示唆されたmiRNAを明らかにした。このmiRNAをin vivoでどのようにしてがん細胞に到達させるかが本研究の課題であり、Ago2と結合させることによってmiRNAが細胞内に到達できるかどうかを確認する。まずはin vitroでの細胞増殖抑制効果を確認し、さらにin vivoでは移植マウスを用いたがん細胞増殖抑制効果を検討する予定である。

次年度使用額が生じた理由

今年度はin vitroの実験が大部分であり、研究室内で日常的に使用している器具などでまかなえる部分が大きかったため。

次年度使用額の使用計画

来年度は動物実験を行う予定であり、マウス、核酸合成、蛋白質精製用の抗体、カラムなどに今年度以上に多くの予算が必要となるため、来年度に合算して使用する。

研究成果

• [雑誌論文] Novel types of small RNA exhibit sequence- and target-dependent angiogenesis suppression without activation of Toll-like Receptor 3 in an age-related macular degeneration (AMD) mouse model. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takanashi M, Sudo K, Ueda S, Ohno S, Yamada Y, Osakabe Y, Goto H, Matsunaga Y, Ishikawa A, Usui , Kuroda M.
  • 雑誌名: Mol Ther Nucleic Acids. 巻: 4 ページ: e258
  • DOI: 10.1038/mtna.2015.34.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Phosphorylation status determines the opposing functions of Smad2/Smad3 as STAT3 cofactors in TH17 differentiation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoon JH, Sudo K, Kuroda M, Kato M, Lee IK, Han JS, Nakae S, Imamura T, Kim J, Ju JH, Kim DK, Matsuzaki K, Weinstein M, Matsumoto I, Sumida T, Mamura M
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 6 ページ: 7600
  • DOI: 10.1038/ncomms8600.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An Interleukin-33-Mast Cell-Interleukin-2 Axis Suppresses Papain-Induced Allergic Inflammation by Promoting Regulatory T Cell Numbers. (2015)
  • 著者名/発表者名: Morita H, Arae K, Unno H, Miyauchi K, Toyama S, Nambu A, Oboki K, Ohno T, Motomura K, Matsuda A, Yamaguchi S, Narushima S, Kajiwara N, Iikura M, Suto H, McKenzie AN, Takahashi T, Karasuyama H, Okumura K, Azuma M, Moro K, Akdis CA, Galli SJ, Koyasu S, Kubo M, Sudo K, Saito H, Matsumoto K, Nakae S
  • 雑誌名: Immunity 巻: 43 (1) ページ: 175-186
  • DOI: 10.1016/j.immuni.2015.06.021.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] IL-1 receptor type 2 suppresses collagen-induced arthritis by inhibiting IL-1 signal on macrophages. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimizu K, Nakajima A, Sudo K, Liu Y, Mizoroki A, Ikarashi T, Horai R, Kakuta S, Watanabe T, Iwakura Y
  • 雑誌名: J Immunol. 巻: 194 (7) ページ: 3156-3168
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1402155.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The E3 ligase synoviolin controls body weight and mitochondrial biogenesis through negative regulation of PGC-1β. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujita H, Yagishita N, Aratani S, Saito-Fujita T, Morota S, Yamano Y, Hansson MJ, Inazu M, Kokuba H, Sudo K, Sato E, Kawahara K, Nakajima F, Hasegawa D, Higuchi I, Sato T, Araya N, Usui C, Nishioka K, Nakatani Y, Maruyama I, Usui M, Hara N, Uchino H, Elmer E, Nishioka K, Nakajima T
  • 雑誌名: EMBO J. 巻: 34(8) ページ: 1042-55
  • DOI: 10.15252/embj.201489897.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] CCR8 regulates contact hypersensitivity by restricting cutaneous dendritic cell migration to the draining lymph nodes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yabe R, Shimizu K, Shimizu S, Azechi S, Choi BI, Sudo K, Kubo S, Nakae S, Ishigame H, Kakuta S, Iwakura Y
  • 雑誌名: Int Immunol. 巻: 27(4) ページ: 169-181
  • DOI: 10.1093/intimm/dxu098.
  • 査読あり
• [学会発表] 肺線維症に対するmiR-29b補充療法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田佑子、髙梨正勝、須藤カツ子、上田しのぶ、黒田雅彦
  • 学会等名: 第１０４回日本病理学会総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2015-04-30 – 2015-05-02
• [備考] 東京医科大学 分子病理学分野
  • URL: http://www.tokyo-med.ac.jp/molpathol/