JP2008247818A - Micro rna controlling duplication of hepatitis c virus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、C型慢性肝炎の治療または予防に関する。詳細には、本発明は、C型肝炎ウイルス(HCV)の複製を抑制するマイクロRNAを用いるC型慢性肝炎の治療または予防に関する。 The present invention relates to the treatment or prevention of chronic hepatitis C. Specifically, the present invention relates to the treatment or prevention of chronic hepatitis C using microRNAs that suppress hepatitis C virus (HCV) replication.
C型慢性肝炎の治療はインターフェロンとリバビリン併用療法が標準的であるが、日本人に多く見られるC型肝炎ウイルス(HCV)の遺伝子型1bの高ウイルス量である患者ではこの治療の奏効率は30−40%程度に落ち込むため、再発や長期にわたる炎症の結果発癌するなどの問題が発生している。またインターフェロンは多様な副作用があり、65歳以上の高齢者に投与する場合には注意が必要となっている。そのためC型慢性肝炎の治療に現在タンパク分解酵素阻害剤や免疫抑制剤などが新たな治療法として候補に挙がっているが臨床治験の段階であり、予想される効果からこれらの薬剤単独で使用されず、インターフェロンと併用になる。そのため副作用の少ない薬剤の開発が望まれている。
Interferon and ribavirin combination therapy is standard for the treatment of chronic hepatitis C. In patients with high viral load of
近年、RNA干渉の技術を利用してHCVに相補的な塩基配列を持ったsiRNAを作成し、これを用いてHCVの複製の抑制が試みられている(非特許文献1等参照)。しかしながらsiRNAは外来遺伝子であるため、治療に利用した場合の安全性に問題がある。
効果が優れ、しかも安全性の高いC型慢性肝炎の治療または予防を提供することが本発明の課題であった。 It was an object of the present invention to provide treatment or prevention of chronic hepatitis C with excellent effects and high safety.
本発明者らは、上記課題を解決せんと鋭意研究を重ね、HCVをターゲットとするマイクロRNAを用いることにより、効率的にHCVの複製を抑制でき、さらにHCV感染も抑制できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above-mentioned problems, and found that by using microRNA targeting HCV, it is possible to efficiently suppress HCV replication and further suppress HCV infection. It came to complete.
すなわち、本発明は、
(1)C型肝炎ウイルスの複製を抑制するマイクロRNAを含む、C型慢性肝炎の治療または予防用医薬組成物;ならびに
(2)マイクロRNAが、miR−199a*、miR−182、miR−136、ならびにそれらの変異体からなる群から選択される1種またはそれ以上のものである、(1)記載の医薬組成物
を提供するものである。
That is, the present invention
(1) A pharmaceutical composition for treating or preventing chronic hepatitis C, comprising microRNA that suppresses replication of hepatitis C virus; and (2) microRNA is miR-199a * , miR-182, miR-136. And a pharmaceutical composition according to (1), which is one or more selected from the group consisting of variants thereof.
本発明によれば、マイクロRNAを用いて効率的にHCVの複製を抑制でき、さらにHCV感染も抑制できるので、効果が優れ、しかも安全性の高いC型慢性肝炎の治療または予防を行うことができる。 According to the present invention, HCV replication can be efficiently suppressed using microRNA, and further, HCV infection can also be suppressed. Therefore, it is possible to treat or prevent chronic hepatitis C with excellent effects and high safety. it can.
マイクロRNAはsiRNAと同様にRNA干渉の機構により作用するものである。しかし、siRNAは外来遺伝子であるため、安全性に問題が残る。一方、マイクロRNAは内因性であるため、それが由来する生物に投与した場合に安全性が高いと考えられる。種々の疾病の原因となる遺伝子に対して、アンチセンスオリゴヌクレオチドやsiRNAを用いてその複製を抑制することにより、疾病を治療または予防する試みは多くある。しかしながら、マイクロRNAを用いてHCVの複製を抑制することにより、C型慢性肝炎を治療または予防することは、本発明により初めてなされたことである。 Similar to siRNA, microRNA acts by the mechanism of RNA interference. However, since siRNA is a foreign gene, a problem remains in safety. On the other hand, since microRNA is endogenous, it is considered to be highly safe when administered to the organism from which it is derived. There are many attempts to treat or prevent diseases by suppressing the replication of genes causing various diseases using antisense oligonucleotides or siRNAs. However, treatment or prevention of chronic hepatitis C by suppressing HCV replication using microRNA is the first to be accomplished by the present invention.
付言するが、マイクロRNAのHCVに対する作用としては、本発明のマイクロRNAのHCV以外のものについてHCV増殖促進作用が知られていたが(WO2005/107816;Science, 309, 1577 (2005))、マイクロRNAのHCV複製抑制作用については全く知られていなかった。 In addition, as the action of microRNA on HCV, the microRNA of the present invention other than HCV has been known to promote HCV proliferation (WO 2005/107816; Science, 309, 1577 (2005)). The inhibitory effect of RNA on HCV replication was not known at all.
かくして、本発明は、C型肝炎ウイルスの複製を抑制するマイクロRNAを含む、C型慢性肝炎の治療または予防用医薬組成物を提供するものである。 Thus, the present invention provides a pharmaceutical composition for treating or preventing chronic hepatitis C, comprising microRNA that suppresses replication of hepatitis C virus.
本発明の医薬組成物により治療または予防可能なHCVはヒトHCV(本明細書において、単に「HCV」という)であり、その遺伝子型は、マイクロRNAがターゲットとする配列が類似のものであれば、いずれの遺伝子型であってもよい。好ましい遺伝子型は1bおよび2aである。 HCV that can be treated or prevented by the pharmaceutical composition of the present invention is human HCV (herein simply referred to as “HCV”), and its genotype is similar to the sequence targeted by the microRNA. Any genotype may be used. Preferred genotypes are 1b and 2a.
本発明の医薬組成物の有効成分として用いられるマイクロRNAは、HCV中のヌクレオチド配列をターゲットとし、HCVの複製を抑制するものであればいずれのマイクロRNAであってもよい。本発明者らは、かかるマイクロRNAのうち好ましいものとしてmiR−199a*、miR−182およびmiR−136を見出した。 The microRNA used as the active ingredient of the pharmaceutical composition of the present invention may be any microRNA that targets the nucleotide sequence in HCV and suppresses HCV replication. The present inventors have found miR-199a * , miR-182 and miR-136 as preferred among such microRNAs.
miR−199a*、miR−182、およびmiR−136のヌクレオチド配列は公知であり、それぞれ、UACAGUAGUCUGCACAUUGGUU(配列番号:1)、UUUGGCAAUGGUAGAACUCACA(配列番号:2)、およびACUCCAUUUGUUUUGAUGAUGGA(配列番号:3)である。 The nucleotide sequences of miR-199a * , miR-182, and miR-136 are known and are UACAGUAUGUCUGCACAUGUGUU (SEQ ID NO: 1), UUUGGCAUUGGUAGAACUCACA (SEQ ID NO: 2), and ACUCCAUUUGUUUGAUGAUGAGAUGAGAUGAGAUGAGAUGAGAUGAGAUGAGAUGA
参考のため、これら3つのマイクロRNAのHCV中のターゲット部位を図1に示す。後述する実施例では、HCVの複製を観察できるレプリコン細胞としてHCVの遺伝子型1b型のCon1、ならびに遺伝子型2a型のJFH1を用いた。Con1では、そのinternal ribosomal entry site (IRES)領域の5’UTR中、NS5領域中およびNS3領域中にそれぞれmiR−199a*、miR−182およびmiR−136のターゲット部位があり、JFH1においても同様である。
For reference, the target sites in HCV of these three microRNAs are shown in FIG. In Examples described later,
さらに本発明者らは、これらのマイクロRNAの変異体についてもHCV複製抑制効果を認めた。したがって、本発明の医薬組成物において、有効成分たるマイクロRNAは、miR−199a*、miR−182、miR−136、ならびにそれらの変異体のいずれかであってもよい。本発明の医薬組成物において、HCVの複製を抑制するマイクロRNAまたはその変異体を1種だけ用いてもよく、2種以上用いてもよい。 Furthermore, the present inventors have recognized the effect of inhibiting HCV replication for these microRNA mutants. Therefore, in the pharmaceutical composition of the present invention, the microRNA as an active ingredient may be any of miR-199a * , miR-182, miR-136, and variants thereof. In the pharmaceutical composition of the present invention, only one kind of microRNA or its variant that suppresses HCV replication may be used, or two or more kinds thereof may be used.
本発明のマイクロRNAの変異体とは、本来のマイクロRNAと比較して、数個まで、例えば7個まで、6個まで、好ましくは5個まで、4個まで、さらに好ましくは3個まで、2個まで、あるいは1個のヌクレオチドが置換、欠失、挿入または付加されたRNAであって、HCV複製抑制作用のあるものをいう。 The variants of the microRNA of the present invention are up to several, for example, up to 7, up to 6, preferably up to 5, up to 4, more preferably up to 3, compared to the original microRNA. RNA having up to 2, or 1 nucleotide substitutions, deletions, insertions or additions and having HCV replication inhibitory activity.
本発明の医薬組成物は、通常の製薬に用いられる方法により、種々の剤形として製造することができる。本発明の医薬組成物の好ましい剤形は液体であり、注射または輸液可能な剤形が特に好ましい。液体の本発明の医薬組成物を製造するには、担体として、例えば注射用水、生理食塩水、リンゲル液などの公知の液体担体を用いることができる。マイクロRNAをそのまま、あるいは適当なベクターに挿入したものを、液体担体に溶解あるいは懸濁することにより液体の本発明の医薬組成物を得ることができるが、これらの担体に限定されない。マイクロRNAを挿入することのできるベクターとしては、pSilencer H1-puro(applied biosystem社)、BLOCK-iTTMPol II miR RNAi Expression Vector(Invitrogen社)などが挙げられるが、これらのベクターに限定されない。マイクロRNAをベクターに挿入して細胞や組織に導入する方法は当業者に公知である。また例えば、肝細胞特異的に発現しているタンパクのレセプターを利用して臓器特異的に投与することもできる。具体的には、あるタンパクの抗原提示部分をマイクロRNAに付加しておき、レセプターがそのタンパクを細胞に取り込むことを利用して、肝細胞特異的にマイクロRNAを投与することができる。しかし、マイクロRNAの投与方法はこれらの方法に限定されない。本発明の医薬組成物を投与するには、上記のような方法のほか、肝臓付近への注射、静脈注射、輸液などにより行うことができるが、これらの方法に限定されない。マイクロRNAの投与量は、治療あるいは予防すべきC型慢性肝炎の重さ、HCVの種類(遺伝子型など)、対象の健康状態、年齢、体重などの種々の要因に応じて調節することができる。投与頻度も上記のごとき種々の要因に応じて変更することができ、例えば、1日1回〜数回、あるいは数日に1回投与してもよい。 The pharmaceutical composition of the present invention can be produced as various dosage forms by a method used in ordinary pharmacy. A preferred dosage form of the pharmaceutical composition of the present invention is a liquid, and an injectable or infusible dosage form is particularly preferred. For producing the liquid pharmaceutical composition of the present invention, a known liquid carrier such as water for injection, physiological saline, Ringer's solution and the like can be used as the carrier. A liquid pharmaceutical composition of the present invention can be obtained by dissolving or suspending a microRNA as it is or inserted into an appropriate vector in a liquid carrier, but is not limited to these carriers. Examples of a vector into which microRNA can be inserted include pSilencer H1-puro (applied biosystem), BLOCK-iT ™ Pol II miR RNAi Expression Vector (Invitrogen), and the like, but are not limited thereto. Methods for inserting microRNA into a vector and introducing it into a cell or tissue are known to those skilled in the art. In addition, for example, it can be administered in an organ-specific manner using a receptor for a protein expressed specifically in a hepatocyte. Specifically, the microRNA can be administered in a hepatocyte-specific manner by utilizing the fact that an antigen-presenting portion of a certain protein is added to the microRNA and the receptor takes the protein into the cell. However, the administration method of microRNA is not limited to these methods. In addition to the methods described above, the pharmaceutical composition of the present invention can be administered by injection near the liver, intravenous injection, infusion, etc., but is not limited to these methods. The dose of microRNA can be adjusted according to various factors such as the weight of chronic hepatitis C to be treated or prevented, the type of HCV (genotype, etc.), the health condition, age, and weight of the subject. . The administration frequency can also be changed according to various factors as described above. For example, the administration frequency may be once to several times a day or once every several days.
本発明の医薬組成物は、インターフェロンやリバビリンなどの他のHCV治療剤とともに用いられてもよい。 The pharmaceutical composition of the present invention may be used together with other HCV therapeutic agents such as interferon and ribavirin.
さらに本発明は、C型慢性肝炎の治療または予防方法であって、HCVの複製を抑制するマイクロRNAまたはその変異体を対象に投与することを特徴とする方法を提供する。HCVの複製を抑制するマイクロRNAまたはその変異体、ならびに投与量などについては上述のとおりである。 Furthermore, the present invention provides a method for treating or preventing chronic hepatitis C, comprising administering to a subject a microRNA that suppresses HCV replication or a variant thereof. The microRNA that suppresses replication of HCV or a mutant thereof, and the dosage are as described above.
さらに本発明は、C型慢性肝炎の治療または予防のための医薬を製造するための、HCVの複製を抑制するマイクロRNAまたはその変異体の使用を提供する。 Furthermore, the present invention provides the use of a microRNA that suppresses HCV replication or a variant thereof for the manufacture of a medicament for the treatment or prevention of chronic hepatitis C.
以下に実施例を示して本発明をより詳細かつ具体的に説明するが、実施例は本発明を限定するものではない。 The present invention will be described in more detail and specifically below with reference to examples, but the examples are not intended to limit the present invention.
遺伝子型1bのHCVの複製を観察できるレプリコン細胞Con1、および遺伝子型2aのHCVの複製を観察できるレプリコン細胞JFH1に、それぞれのマイクロRNA(miR−136、miR−182およびmiR−199a*)を発現ベクター(pSilencer H1-puro)を用いて過剰発現させ、マイクロRNAの発現を変化させないコントロールベクターを導入したものとHCV RNA量をリアルタイムPCRを用いて比較した。結果を図2に示す。いずれの遺伝子型でも、マイクロRNAを過剰発現させるとレプリコンの量が減少し、miR−136およびmiR−199a*を用いた場合にレプリコンの量の減少が顕著であった。これらの結果より、miR−136、miR−182およびmiR−199a*はHCVの複製を抑制することがわかった。
Expression of respective microRNAs (miR-136, miR-182 and miR-199a * ) in the replicon cell Con1, which can observe HCV replication of
マイクロRNAの機能を特異的に抑制するアンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)を用いて、レプリコンの減少がマイクロRNAの発現に起因しているかどうかを検証した。図3に結果を示す。miR−199a*を特異的に機能抑制するASO miR−199a*(AACCAAUGUGCAGACUACUGUA、配列番号:4、すべての塩基の2’−Oをメチル化)、およびmiR−136を特異的に機能抑制するASO miR−136(UCCAUCAUCAAAACAAAUGGAGU、配列番号:5、すべての塩基の2’−Oをメチル化)を導入すると、遺伝子型1bの細胞ではレプリコンは減少しなかった。遺伝子型2aの細胞にASO miR−199a*を導入した場合にはレプリコンの減少が若干抑制された。これらの結果から、レプリコンの減少がマイクロRNAの発現に起因していることがわかった。
Antisense oligonucleotide (ASO) that specifically suppresses the function of microRNA was used to verify whether the decrease in replicon was caused by the expression of microRNA. The results are shown in FIG. ASO miR-199a * that specifically suppresses miR-199a * (AACCAAUUGUGCAGACUACUGUA, SEQ ID NO: 4, methylation of 2′-O of all bases), and ASO miR that specifically suppresses miR-136 When -136 (UCCAUCAUCAAAAACAAUGGAGU, SEQ ID NO: 5, methylation of 2′-O of all bases) was introduced, the replicon was not decreased in
マイクロRNAは単一のマイクロRNAで多数の遺伝子を制御する可能性がある。今回のレプリコンが減少した事はマイクロRNAが直接レプリコンと結合してレプリコンを減少させたものか、別の遺伝子を活性化しその結果レプリコンを減少させたのかを検証するために、レプリコンの塩基配列に変異を作成しマイクロRNAがレプリコン上のターゲット配列を認識できなくするようにし、それをルシフェラーゼに結合させたものを作成した。図4に示すようにHCVのmiR−199a*のターゲット領域のセンス鎖の3’側を2個または4個変異させた(上段の配列の−で示す部分)。変異配列(41)の場合には野生型3’末端のgtをacに変異させ、変異配列(51)の場合には野生型3’末端のctgtをtgacに変異させた。
MicroRNAs can control multiple genes with a single microRNA. In order to verify whether the microRNA was directly bound to the replicon and reduced the replicon, or activated another gene and consequently reduced the replicon, the base sequence of the replicon was reduced. A mutation was made to prevent the microRNA from recognizing the target sequence on the replicon, and it was conjugated to luciferase. As shown in FIG. 4, 2 or 4 mutations were made on the 3 ′ side of the sense strand of the target region of miR-199a * of HCV (the portion indicated by − in the upper sequence). In the case of the mutant sequence (41), gt at the
結果を図4に示す。野生株の場合miR−199a*を過剰発現するとレプリコン上のターゲット配列を認識しレプリコンの活性が低下し、その結果ルシフェラーゼ活性がコントロールベクターを導入したものに比較して低下した。ターゲット領域を変異させたものはマイクロRNAがターゲット領域を認識しないためにルシフェラーゼ活性は低下しないか、少ししか低下しなかった。したがって、個々のマイクロRNAは直接レプリコンと結合してレプリコンを減少させたことがわかった。 The results are shown in FIG. In the case of the wild type, when miR-199a * was overexpressed, the target sequence on the replicon was recognized and the replicon activity was reduced. In the case where the target region was mutated, the microRNA did not recognize the target region, so that the luciferase activity did not decrease or only slightly decreased. Thus, it was found that individual microRNAs directly bound to the replicon and reduced the replicon.
本発明のマイクロRNAの変異体(図5)を作成し、それらがHCVの複製を抑制するかどうかを調べた。miR−136の変異体は3塩基変異のmiR−136 m1(AGAGGUUUUGUUUUGAUGATT、配列番号:6)および5塩基変異のmiR−136 m2(AGAGCAUUUGUUUUGAUGATT、配列番号:7)であり、miR−199a*の変異体は3塩基変異のmiR−199a* m1(UUGUCAAGUCUGCACAUUGTT、配列番号:8)および5塩基変異のmiR−199a* m2(UUGUGUAGUCUGCACAUUGTT、配列番号:9)であった。これらの変異体の末尾にTTが付加されているが、塩基の安定性を考慮したものである。 Mutants of the microRNA of the present invention (FIG. 5) were prepared and examined whether they suppressed HCV replication. The mutants of miR-136 are the three-base mutation miR-136 m1 (AGAGGUUUUGUUUGAUGUTT, SEQ ID NO: 6) and the five-base mutation miR-136 m2 (AGAGCAUUGUUUUGAUGUTT, SEQ ID NO: 7), and the mutant of miR-199a * Were three base mutations miR-199a * m1 (UUGUCAAGUCUGCACAUGUGTT, SEQ ID NO: 8) and five base mutations miR-199a * m2 (UUGUGUAGUUCUGCACAUUGTT, SEQ ID NO: 9). TT is added to the end of these mutants, taking into account the stability of the base.
結果を図6に示す。miR−136 m1およびmiR−136 m2は、いずれの遺伝子型のHCVにおいてもその複製を抑制した。miR−199a* m1およびmiR−199a* m2は遺伝子型2aのHCVにおいてその複製を抑制したが、遺伝子型1bのHCVにおいては複製を有意に抑制しなかった。またこれらの領域はウイルスの複製に重要で遺伝子型を超えて保存されている部位なため、この領域を標的として遺伝子療法を行った場合、耐性株が発生する可能性は低いと予想される。
The results are shown in FIG. miR-136 m1 and miR-136 m2 suppressed their replication in any genotype of HCV. miR-199a * m1 and miR-199a * m2 suppressed replication in
不死化した肝細胞HuS/E2(Hussein H. Aly., et al. Journal of Hepatology (2007) Vol 46, 26-36参照)を用いて、HCVを含んだヒト血清を用いて感染実験を行なった。非特異的マイクロRNAとしてはapplied biosystemsのSilencer(登録商標)Negative Control #1 siRNA No.4611を用いた。あらかじめmiR−199a*を過剰発現させておくと遺伝子型1b、2a両者とも感染抑制効果が得られた。あらかじめmiR−136を過剰発現させておいた場合にも、遺伝子型1b、2a両者とも感染抑制効果が得られた。結果を図7に示す。これらの結果から、miR−199a*にはHCV感染予防効果があることがわかった。
Using immortalized hepatocytes HuS / E2 (see Hussein H. Aly., Et al. Journal of Hepatology (2007) Vol 46, 26-36), infection experiments were performed using human serum containing HCV. . Silencer (registered trademark)
本発明は、医薬品の分野、特にC型慢性肝炎の治療または予防用の医薬品の分野、ならびに医学・薬学の研究分野等に幅広く利用することができる。 The present invention can be widely used in the field of pharmaceuticals, in particular, in the field of pharmaceuticals for the treatment or prevention of chronic hepatitis C, and in the field of medical / pharmaceutical research.
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