JP2013245190A - Agent for imparting ph dependant cationic property to lipid membrane structure, the lipid membrane structure given the ph dependant cationic property thereby, and production method for lipid membrane structure - Google Patents

Agent for imparting ph dependant cationic property to lipid membrane structure, the lipid membrane structure given the ph dependant cationic property thereby, and production method for lipid membrane structure Download PDF

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秀吉 原島
Hiroto Hatakeyama
浩人 畠山
Yusuke Sato
悠介 佐藤
Mamoru Hyodo
守 兵藤
Yu Sakurai
遊 櫻井
Hidetaka Akita
英万 秋田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an agent which has YSK05 as an effective component and imparts a pH dependant cationic property to a lipid membrane structure, to provide the lipid membrane structure given the pH dependent cationic property thereby, and to provide a production method for the lipid membrane structure.SOLUTION: An effective component of an agent is 1-methyl-4,4-bis[(9Z, 12Z)-octadeca-9,12-dien-1-yloxy]piperidine. A lipid structure impart a pH dependant cationic property to a lipid structure without giving an influence to a property such as a particle diameter and PDI of the lipid structure, improves membrane fusing performance with a biomembrane as the pH decreases, effectively involves a substance such as a siRNA and a drug, and also protects the involved substance from decomposing, etc. in a serum to stably hold it.

Description

本発明は、脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与する剤、それによりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体および脂質膜構造体の製造方法に関する。より詳細には、1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidine(以下、「YSK05」という。)を有効成分とする、脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与する剤、YSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体、標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を有するRNAを内包する前記脂質膜構造体を有効成分とする標的遺伝子の発現抑制剤、およびYSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体の製造方法に関する。   The present invention relates to an agent for imparting pH-dependent cationic property to a lipid membrane structure, a lipid membrane structure imparted with pH-dependent cationic property thereby, and a method for producing the lipid membrane structure. More specifically, lipids containing 1-methyl-4,4-bis [(9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine (hereinafter referred to as “YSK05”) as an active ingredient. An agent that imparts pH-dependent cationicity to a membrane structure, a lipid membrane structure imparted with pH-dependent cationicity by YSK05, and a base sequence that is the same or complementary to all or part of the messenger RNA of the target gene The present invention relates to a target gene expression inhibitor comprising the lipid membrane structure containing RNA as an active ingredient, and a method for producing a lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid.

細胞の中に核酸や薬剤を送達するために、カチオン性の脂質膜構造体がキャリアとして用いられている。細胞や核酸は一般に負電荷を帯びていることから、カチオン性の脂質膜構造体は、核酸を安定的に保持することができる点や、細胞内に効率的に導入できることなどの点で有用である。そこで、カチオン性の脂質膜構造体の構成脂質として用いることができる、種々のカチオン性脂質が研究開発されており、特許文献1には、肝細胞への毒性が低いカチオン性脂質が開示されている。   Cationic lipid membrane structures have been used as carriers to deliver nucleic acids and drugs into cells. Since cells and nucleic acids are generally negatively charged, cationic lipid membrane structures are useful in that they can stably hold nucleic acids and can be efficiently introduced into cells. is there. Therefore, various cationic lipids that can be used as constituent lipids of the cationic lipid membrane structure have been researched and developed. Patent Document 1 discloses a cationic lipid that has low toxicity to hepatocytes. Yes.

一方、カチオン性の脂質膜構造体は、例えば静脈注射などの方法により生体に投与した場合に、負電荷を帯びた血球細胞や血清蛋白質などと非特異的な相互作用をするため、標的細胞への選択的な送達は困難であるという問題を有する。そこで、従来、血中などの中性の環境では中性であり、エンドソームなどの酸性環境ではカチオン性となってエンドソームから細胞質へと移行することができる、pH依存性カチオン性の脂質膜構造体が求められている。pH依存性カチオン性の脂質膜構造体の構成脂質として用いることができる脂質としては、例えば、1,2−dioleoyl−3−dimethylammonium propane(DODAP)を挙げることができる。   On the other hand, when a cationic lipid membrane structure is administered to a living body by a method such as intravenous injection, it has a non-specific interaction with a negatively charged blood cell or serum protein. Has the problem of being difficult to selectively deliver. Therefore, a pH-dependent cationic lipid membrane structure that is neutral in a neutral environment such as blood and can be made cationic in an acidic environment such as endosome and transfer from the endosome to the cytoplasm. Is required. Examples of the lipid that can be used as a constituent lipid of the pH-dependent cationic lipid membrane structure include 1,2-dioleoyl-3-dimethylamine probe (DODAP).

国際公開パンフレットWO2011/090965号公報International Publication Pamphlet WO2011 / 090965

しかしながら、特許文献1に記載のカチオン性脂質は、酸性環境で脂質そのものが分解し易い性質を有し(特許文献1;FIG.1、FIG.2)、それゆえに肝臓で速やかに分解されて肝細胞への毒性が低いカチオン性脂質であって(特許文献1;第1頁第22〜27行目、FIG.4)、脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与するものではない。また、DODAPは、後述する実施例で示すように、YSK05とは構造が異なる別の物質である。   However, the cationic lipid described in Patent Document 1 has a property that the lipid itself is easily decomposed in an acidic environment (Patent Document 1; FIG. 1, FIG. 2), and is therefore rapidly degraded in the liver. It is a cationic lipid having low toxicity to cells (Patent Document 1; page 1, lines 22 to 27, FIG. 4), and does not impart pH-dependent cationicity to the lipid membrane structure. Further, DODAP is another substance having a different structure from YSK05, as shown in Examples described later.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、YSK05を有効成分とする、脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与する剤、それによりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体および脂質膜構造体の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve such problems, and is an agent that imparts pH-dependent cationic property to a lipid membrane structure, which has YSK05 as an active ingredient, and thereby has pH-dependent cationic property. It is an object of the present invention to provide a given lipid membrane structure and a method for producing the lipid membrane structure.

本発明者らは、鋭意研究の結果、YSK05が脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与すること、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を調製することにより、pH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体を製造することができること、および標的遺伝子に対するsiRNAを内包する、YSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体が当該標的遺伝子の発現を抑制することを見出し、下記の各発明を完成した。   As a result of intensive studies, the present inventors have shown that YSK05 imparts pH-dependent cationicity to a lipid membrane structure, and by preparing a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid, pH-dependent cationicity is imparted. Found that a lipid membrane structure containing a siRNA against a target gene and having a pH-dependent cationic property imparted by YSK05 suppresses the expression of the target gene. Each invention was completed.

(1)1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidineを有効成分とする、脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与する剤。 (1) Giving pH-dependent cationic property to a lipid membrane structure containing 1-methyl-4,4-bis [(9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine as an active ingredient Agent to do.

(2)1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidineを構成脂質として含む脂質膜を有する、1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidineによりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体。 (2) 1-methyl-4,4-bis [(9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine having a lipid membrane containing as a constituent lipid A lipid membrane structure to which pH-dependent cationicity is imparted by bis [(9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine.

(3)下記(A)または(B)の脂質膜を有する、(2)に記載の脂質膜構造体;(A)(a)1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidine、(b)コレステロールおよび(c)1−palmitoyl−2−oleoyl−sn−glycero−3−phosphoethanolamine(POPE)をモル比が(a)/(b)+(c)≧2/3かつ3/7≦(b)/(c)≦7/3の割合で構成脂質として含む脂質膜、(B)(a)1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidineおよび(b)コレステロールをモル比が13/7≦(a)/(b)≦3の割合で構成脂質として含む脂質膜。 (3) The lipid membrane structure according to (2) having the lipid membrane of (A) or (B) below; (A) (a) 1-methyl-4, 4-bis [(9Z, 12Z)- octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine, (b) cholesterol and (c) 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphoeethanolamine (POPE) in molar ratio (a) / (b ) + (C) ≧ 2/3 and 3/7 ≦ (b) / (c) ≦ 7/3 as a constituent lipid, (B) (a) 1-methyl-4,4-bis [(9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine and (b) cholesterol in a molar ratio of 13/7 ≦ (a) / ( ) In a proportion of ≦ 3 lipid membrane comprising as a component lipid.

(4)ポリエチレングリコールと結合した脂質を構成脂質として含む脂質膜を有する、(2)または(3)に記載の脂質膜構造体。 (4) The lipid membrane structure according to (2) or (3), which has a lipid membrane containing a lipid bonded to polyethylene glycol as a constituent lipid.

(5)ポリエチレングリコールと結合した脂質がポリエチレングリコールと結合した1,2−dimyristoyl−sn−glycerol(DMG)および/またはポリエチレングリコールと結合した1,2−distearoyl−sn−glycerol(DSG)である、(4)に記載の脂質膜構造体。 (5) 1,2-dimyristol-sn-glycerol (DMG) and / or 1,2-disteayl-sn-glycerol (DSG) bound to polyethylene glycol, wherein the lipid bound to polyethylene glycol is bound to polyethylene glycol. The lipid membrane structure according to (4).

(6)標的遺伝子の発現抑制剤であって、前記標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を有するRNAを内包する(2)から(5)のいずれかに記載の脂質膜構造体を有効成分とする前記剤。 (6) The target gene expression inhibitor, which contains RNA having the same or complementary base sequence as the whole or part of the messenger RNA of the target gene (2) to (5) The said agent which uses the lipid membrane structure of this as an active ingredient.

(7)下記(I)または(II)の脂質膜を調製する工程を有する、脂質膜構造体の製造方法;(I)(a)1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidine、(b)コレステロール、(c)1−palmitoyl−2−oleoyl−sn−glycero−3−phosphoethanolamine(POPE)および(d)ポリエチレングリコールが結合した1,2−dimyristoyl−sn−glycerol(DMG)をモル比が(a)/(b)+(c)≧2/3、3/7≦(b)/(c)≦7/3かつ0<(d)/(a)+(b)+(c)≦1/10の割合で構成脂質として含む脂質膜、(II)(a)1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidine、(b)コレステロールおよび(d)ポリエチレングリコールが結合した1,2−dimyristoyl−sn−glycerol(DMG)をモル比が13/7≦(a)/(b)≦3かつ0<(d)/(a)+(b)≦1/10の割合で構成脂質として含む脂質膜。 (7) A method for producing a lipid membrane structure, comprising the step of preparing a lipid membrane of the following (I) or (II): (I) (a) 1-methyl-4,4-bis [(9Z, 12Z) -Octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine, (b) cholesterol, (c) 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphoeethanolamine (POPE) and (d) polyethylene glycol conjugated 1,2-dimyristol-sn-glycerol (DMG) has a molar ratio of (a) / (b) + (c) ≧ 2/3, 3/7 ≦ (b) / (c) ≦ 7/3 and 0 < (D) / (a) + (b) + (c) ≦ 1/10 lipid membrane containing as constituent lipid at a ratio of (II) (a) 1-methyl- , 4-bis [(9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine, (b) cholesterol and (d) polyethylene glycol-conjugated 1,2-dimethylristol-sn-glycerol (DMG) Membrane as a constituent lipid at a molar ratio of 13/7 ≦ (a) / (b) ≦ 3 and 0 <(d) / (a) + (b) ≦ 1/10.

(8)ポリエチレングリコールと結合した1,2−distearoyl−sn−glycerol(DSG)を前記調製した脂質膜に添加する工程を有する、(7)に記載の脂質膜構造体の製造方法。 (8) The method for producing a lipid membrane structure according to (7), comprising a step of adding 1,2-distearoy-sn-glycerol (DSG) bonded to polyethylene glycol to the prepared lipid membrane.

本発明に係る脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与する剤によれば、脂質膜構造体の粒子径やPDIなどの物性に影響を与えることなく、脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与することができる。次に、本発明に係るYSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体やその製造方法によれば、pHの低下に伴い生体膜との膜融合能が向上する脂質膜構造体を得ることができる。また、siRNAや薬剤などの物質を効率良く内包し、かつその内包物を血清中での分解などから保護して安定的に保持することができる脂質膜構造体を得ることができる。また、細胞内に取り込まれた後、リソソームで分解される前に、内包物を速やかに細胞質に放出できることから、内包物を効率的に細胞質に送達できる脂質膜構造体を得ることができる。さらに、標的組織への直接投与のみならず、血中投与によっても、任意の組織に内包物を送達することができる脂質膜構造体を得ることができる。   According to the agent for imparting pH-dependent cationic property to the lipid membrane structure according to the present invention, the pH-dependent cation can be added to the lipid membrane structure without affecting the physical properties of the lipid membrane structure, such as particle diameter and PDI. Sex can be imparted. Next, according to the lipid membrane structure to which pH-dependent cationic property is imparted by YSK05 according to the present invention and the production method thereof, the lipid membrane structure whose membrane fusion ability with the biological membrane is improved as the pH is lowered. Can be obtained. In addition, a lipid membrane structure can be obtained in which a substance such as siRNA or a drug can be efficiently encapsulated, and the encapsulated substance can be stably retained while being protected from degradation in serum. Further, since the inclusion can be rapidly released into the cytoplasm after being taken into the cell and before being degraded by lysosome, a lipid membrane structure capable of efficiently delivering the inclusion to the cytoplasm can be obtained. Furthermore, a lipid membrane structure capable of delivering inclusions to any tissue can be obtained not only by direct administration to a target tissue but also by blood administration.

一方、本発明に係る標的遺伝子の発現抑制剤によれば、標的遺伝子の発現を効率的に抑制することができることから、投与量が少なくて済み、投与対象者の負担を軽減することができる。また、標的組織への直接投与のみならず、血中投与によっても、任意の組織や細胞での標的遺伝子の発現を抑制することができる。特に、本発明に係る標的遺伝子の発現抑制剤によれば、血中滞留性が高いために、enhanced permeability and retention(EPR)効果を利用して、腫瘍組織に送達させることができ、癌遺伝子の発現を抑制する他、腫瘍の治療をすることができる。ここで、EPR効果とは、腫瘍組織の新生血管が正常組織の血管と比較して脆弱であり、透過性が亢進していることから、微小な脂質膜構造体などの微粒子が長時間血中を循環することにより、受動的にがん組織の血管から洩れ出てがん組織へ蓄積する効果をいう(Matsumura Yら、Cancer Res.、第46巻、第6387〜6392頁、1986年)。   On the other hand, according to the target gene expression inhibitor according to the present invention, since the expression of the target gene can be efficiently suppressed, the dose can be reduced, and the burden on the administration subject can be reduced. Moreover, expression of a target gene in an arbitrary tissue or cell can be suppressed not only by direct administration to a target tissue but also by blood administration. In particular, the target gene expression inhibitor according to the present invention has high retention in the blood, and therefore can be delivered to a tumor tissue using the enhanced permeability and retention (EPR) effect. In addition to suppressing expression, tumors can be treated. Here, the EPR effect means that the neovascularization of the tumor tissue is more fragile than the blood vessels of the normal tissue, and the permeability is increased, so that fine particles such as a minute lipid membrane structure are present in the blood for a long time. Circulates in the blood and passively leaks from the blood vessels of the cancer tissue and accumulates in the cancer tissue (Matsumura Y et al., Cancer Res., 46, 6387-6392, 1986).

1,2−dioleoyl−3−trimethylammonium propane(DOTAP)、1,2−dioleoyl−3−dimethylammonium propane(DODAP)および1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidine(YSK05)の構造を示す図である。1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium propane (DOTAP), 1,2-dioleoyl-3-dimethylammonium propane (DODAP) and 1-methyl-4,4-bis [(9Z, 12Z) -octadeca-9,12- It is a figure which shows the structure of dien-1-yloxy] piperidine (YSK05). DOTAP、DODAPまたはYSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体およびTNS試薬を添加した、種々のpHの緩衝液の相対蛍光強度を示す図である。It is a figure which shows the relative fluorescence intensity of the buffer solution of various pH which added the lipid membrane structure which has a lipid membrane which contains DOTAP, DODAP, or YSK05 as a constituent lipid, and the TNS reagent. 種々のpHにおける、DOTAP、DODAPまたはYSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する空の脂質膜構造体と赤血球との膜融合率を示す図である。It is a figure which shows the membrane fusion rate of the empty lipid membrane structure which has a lipid membrane which contains DOTAP, DODAP, or YSK05 as a constituent lipid, and erythrocytes in various pH. ホタルルシフェラーゼ遺伝子伝令RNAに対するsiRNA(anti−luc)を内包し、DOTAP、DODAPまたはYSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体のルシフェラーゼ遺伝子の発現抑制率(Luc/KD率)を示す図である。The figure which shows the expression suppression rate (Luc / KD rate) of the luciferase gene of the lipid membrane structure which contains the siRNA (anti-luc) with respect to a firefly luciferase gene messenger RNA, and has a lipid membrane containing DOTAP, DODAP, or YSK05 as a constituent lipid It is. anti−lucを内包し、組成3〜7の脂質膜を有する脂質膜構造体について、Luc/KD率を測定した結果(右図)、および、血清中で0〜48時間インキュベートした後、内包していたanti−lucを20%ポリアクリルアミドゲル電気泳動により検出した結果(左図)をそれぞれ示す図である。The result of measuring the Luc / KD ratio (right figure) of a lipid membrane structure containing an anti-luc and having a lipid membrane of composition 3-7, and after being incubated in serum for 0 to 48 hours, then encapsulated It is a figure which shows each result (left figure) which detected anti-luc by 20% polyacrylamide gel electrophoresis. anti−lucを内包し、組成8〜13(左図)および組成14〜16(右図)の脂質膜を有する脂質膜構造体のLuc/KD率を示す図である。It is a figure which shows Luc / KD rate of the lipid membrane structure which encapsulates anti-luc and has a lipid membrane of composition 8-13 (left figure) and composition 14-16 (right figure). 種々のpHにおける、組成3および組成10の脂質膜を有する空の脂質膜構造体(空YSK脂質膜構造体および空YSK/A脂質膜構造体)と赤血球との膜融合率を示す図である。It is a figure which shows the membrane fusion rate of the empty lipid membrane structure (Empty YSK lipid membrane structure and empty YSK / A lipid membrane structure) which has the lipid membrane of the composition 3 and the composition 10, and erythrocytes in various pH. . anti−lucを内包し、組成3および組成10の脂質膜を有する脂質膜構造体(luc内包YSK脂質膜構造体およびluc内包YSK/A脂質膜構造体)、ならびに市販のトランスフェクション試薬(LF2k)の、Luc/KD率を示す図である。Lipid membrane structure containing anti-luc and having lipid membranes of composition 3 and composition 10 (luc-encapsulated YSK lipid membrane structure and luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure), and commercially available transfection reagent (LF2k) It is a figure which shows the Luc / KD rate. Cy5で標識したsiRNAを内包し、DODAPおよびYSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体(Cy5−luc内包DODAP脂質膜構造体およびCy5−luc内包YSK/A脂質膜構造体)を添加した後、Hoechst33342により細胞核を染色した細胞における、Cy5およびHoechst33342の蛍光を示す図である。図中、Cy5の蛍光がドット状に検出された主な箇所を矢印で示す。Add lipid membrane structures (including Cy5-luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure and Cy5-luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure) that encapsulate siRNA labeled with Cy5 and have a lipid membrane containing DODAP and YSK05 as constituent lipids It is a figure which shows the fluorescence of Cy5 and Hoechst33342 in the cell which dye | stained the cell nucleus by Hoechst33342 after this. In the figure, arrows indicate main locations where Cy5 fluorescence is detected in the form of dots. anti−lucを内包し、DOTAPおよびYSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体(luc内包DOTAP脂質膜構造体およびluc内包YSK/A脂質膜構造体)の、クロロキンまたは塩化アンモニウムの存在下におけるLuc/KD率を示す図である。Presence of chloroquine or ammonium chloride in a lipid membrane structure containing anti-luc and having a lipid membrane containing DOTAP and YSK05 as constituent lipids (luc-encapsulated DOTAP lipid membrane structure and luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure) It is a figure which shows the Luc / KD ratio in the bottom. anti−luc、siRNA/プロタミン複合体および空YSK脂質膜構造体の混合物、luc内包YSK/A脂質膜構造体、ならびにPEG/luc内包YSK/A脂質膜構造体について、血清中で0〜24時間インキュベートした後、anti−lucを20%ポリアクリルアミドゲル電気泳動により検出した結果を示す図である。0-24 hours in serum for anti-luc, a mixture of siRNA / protamine complex and empty YSK lipid membrane structure, luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure, and PEG / luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure It is a figure which shows the result of having detected anti-luc by 20% polyacrylamide gel electrophoresis, after incubating. 各種の脂質膜構造体を投与した腫瘍モデルマウスおよび何も投与していない腫瘍モデルマウス(コントロール)の腫瘍組織における相対PLK1発現量を示す図である。It is a figure which shows the relative expression level of PLK1 in the tumor tissue of the tumor model mouse which administered various lipid membrane structures, and the tumor model mouse which does not administer anything (control). PLK1遺伝子特異的プライマーを用いた5’RACE PCRのPCR増幅産物を示す図である。図中、PLK1遺伝子mRNAが切断された結果生じるRNA断片が特異的に増幅したDNAを示すバンドの位置を矢印で示す。It is a figure which shows the PCR amplification product of 5'RACE PCR using a PLK1 gene specific primer. In the figure, an arrow indicates the position of a band indicating DNA obtained by specifically amplifying an RNA fragment resulting from cleavage of PLK1 gene mRNA. SRBI遺伝子伝令RNAに対するsiRNA(anti−sr)を内包し、組成17〜19の脂質膜を有する脂質膜構造体およびPBSを投与したマウスの、肝臓における相対SRBI発現量を示す図である。It is a figure which shows the relative SRBI expression level in the liver of the mouse | mouth which included siRNA (anti-sr) with respect to SRBI gene messenger RNA, and administered the lipid membrane structure which has a lipid membrane of the composition 17-19, and PBS. anti−srを内包し、組成20〜25の脂質膜を有する脂質膜構造体およびPBSを投与したマウスの肝臓における相対SRBI発現量を示す図である。It is a figure which shows the relative SRBI expression level in the liver of the mouse | mouth which encapsulated anti-sr and administered the lipid membrane structure which has a lipid membrane of a composition 20-25, and PBS. anti−srを内包し、組成17、26および27の脂質膜を有する脂質膜構造体およびPBSを投与したマウスの肝臓における相対SRBI発現量を示す図である。It is a figure which shows the relative SRBI expression level in the liver of the mouse | mouth which encapsulated anti-sr and which administered the lipid membrane structure which has a lipid membrane of the composition 17, 26, and 27, and PBS. 種々のpHにおける、組成28および組成23の脂質膜を有する空の脂質膜構造体(空YSK/28脂質膜構造体および空YSK/B脂質膜構造体)と赤血球との膜融合率を示す図である。The figure which shows the membrane fusion rate of the empty lipid membrane structure (Empty YSK / 28 lipid membrane structure and empty YSK / B lipid membrane structure) which has the lipid membrane of the composition 28 and the composition 23, and erythrocytes in various pH It is. anti−srを内包し、組成28および組成23の脂質膜を有する脂質膜構造体(sr内包YSK/28脂質膜構造体およびsr内包YSK/B脂質膜構造体)を投与したマウスの肝臓における相対SRBI発現量を示す図である。Relative in the liver of mice administered anti-sr and administered with lipid membrane structures having composition 28 and composition 23 lipid membranes (sr-encapsulated YSK / 28 lipid membrane structure and sr-encapsulated YSK / B lipid membrane structure) It is a figure which shows SRBI expression level. 第7因子遺伝子伝令RNAに対するsiRNA(anti−f7)を内包し、組成28および組成23の脂質膜を有する脂質膜構造体(f7内包YSK/28脂質膜構造体およびf7内包YSK/B脂質膜構造体)を投与したマウスの血清中の第7因子割合を示す図である。Lipid membrane structures containing siRNA (anti-f7) against the factor 7 gene messenger RNA and having lipid membranes of composition 28 and composition 23 (f7-encapsulated YSK / 28 lipid membrane structure and f7-encapsulated YSK / B lipid membrane structure) FIG. 7 is a graph showing the ratio of factor 7 in the serum of mice administered with the body. f7内包YSK/B脂質膜構造体およびPBSを投与したマウスの血清中の第7因子割合について、投与後の経過日数に伴う変化を示す図である。It is a figure which shows the change accompanying the elapsed days after administration about the 7th factor ratio in the serum of the mouse | mouth which administered f7 inclusion YSK / B lipid membrane structure and PBS. 放射性同位体で標識し、ポリエチレングリコール(PEG)と結合した1,2−distearoyl−sn−glycerol(DSG)、すなわちPEG−DSGを0〜3モル%添加した脂質膜を有する脂質膜構造体を投与したマウスの血漿中の放射線濃度を示す図である。Administration of 1,2-distearoyl-sn-glycerol (DSG) labeled with a radioisotope and conjugated with polyethylene glycol (PEG), that is, a lipid membrane structure having a lipid membrane added with 0 to 3 mol% of PEG-DSG It is a figure which shows the radiation density | concentration in the plasma of the mouse | mouth which performed. 各種の脂質膜構造体およびPBSを投与した腫瘍モデルマウスの腫瘍組織における相対PLK1発現量を示す図である。図中、バーの先端の数字は、siRNAの投与量(mg/kg)を示す。It is a figure which shows the relative expression level of PLK1 in the tumor tissue of the tumor model mouse which administered various lipid membrane structures and PBS. In the figure, the number at the tip of the bar indicates the dose of siRNA (mg / kg).

以下、本発明に係る脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与する剤、それによりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体、標的遺伝子の発現抑制剤および脂質膜構造体の製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, an agent for imparting pH-dependent cationic property to the lipid membrane structure according to the present invention, a lipid membrane structure imparted with pH-dependent cationic property thereby, a target gene expression inhibitor, and production of the lipid membrane structure The method will be described in detail.

本発明に係る脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与する剤は、1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidine(以下、「YSK05」という。)を有効成分とする。   The agent that imparts pH-dependent cationicity to the lipid membrane structure according to the present invention is 1-methyl-4,4-bis [(9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine ( Hereinafter, it is referred to as “YSK05”) as an active ingredient.

本発明における「pH依存性カチオン性」とは、pHの低下に伴って電荷量が大きくなる性質をいう。従って、本発明におけるpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体には、正電荷を帯びている脂質膜構造体(カチオン性脂質膜構造体、正帯電性脂質膜構造体)のほか、負電荷を帯びているもの(アニオン性脂質膜構造体、負帯電性脂質膜構造体)や電荷を帯びていないもの(非帯電性脂質膜構造体)、正電荷および負電荷の両方を帯びているもの(両(正負)帯電性脂質膜構造体)も含む。   The “pH-dependent cationic” in the present invention refers to the property that the amount of charge increases as the pH decreases. Accordingly, the lipid membrane structure to which pH-dependent cationic property is imparted in the present invention includes a lipid membrane structure having a positive charge (cationic lipid membrane structure, positively charged lipid membrane structure), Negatively charged (anionic lipid membrane structure, negatively charged lipid membrane structure) or non-charged (uncharged lipid membrane structure), both positively and negatively charged (Both (positive and negative) charged lipid membrane structures).

YSK05は、当業者によって適宜選択可能な方法を用いて合成することができる。そのような方法としては、例えば、既報(Sodeoka M,ら、J.Med.Chem.、第44巻、第3216〜3222頁、2001年)に記載の方法に準じて、まず(9Z,12Z)−Octadecadien−1−OLを合成し、これをアニソールに溶解し、1−methyl−4−piperidone4およびp−トルエンスルホン酸を加えて加熱還流する。その後、有機相を回収して、希釈・洗浄した後、溶媒を除いて粗生成物を得て、これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製する方法のほか、特許文献1に記載の方法を挙げることができる。   YSK05 can be synthesized using a method that can be appropriately selected by those skilled in the art. As such a method, for example, according to the method described in the previous report (Sodeoka M, et al., J. Med. Chem., 44, 3216-3222, 2001), first, (9Z, 12Z) -Octadecadien-1-OL is synthesized, dissolved in anisole, 1-methyl-4-piperidone4 and p-toluenesulfonic acid are added and heated to reflux. Thereafter, the organic phase is recovered, diluted and washed, and then the solvent is removed to obtain a crude product, which can be purified by silica gel column chromatography, as well as the method described in Patent Document 1. it can.

YSK05は、適宜、必要に応じて、修飾物質を結合するなどの方法により修飾して用いることができる。そのような修飾物質としては、例えば、PEG鎖、アミノ酸やペプチド、単糖、多糖、蛋白質、核酸、32PやH、14C、13C、15Nなどの放射性同位体(RI)や蛍光色素などの標識物質を挙げることができる。 YSK05 can be used after being modified as necessary by a method such as binding a modifying substance. Examples of such modifiers include PEG chains, amino acids and peptides, monosaccharides, polysaccharides, proteins, nucleic acids, radioisotopes (RI) such as 32 P, 3 H, 14 C, 13 C, and 15 N, and fluorescence. Mention may be made of labeling substances such as dyes.

次に、本発明は、YSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体を提供する。なお、YSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体において、上述した本発明に係る脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与する剤の構成と同等または相当する構成については再度の説明を省略する。   Next, the present invention provides a lipid membrane structure to which pH-dependent cationicity is imparted by YSK05. In addition, in the lipid membrane structure to which pH-dependent cationic property is imparted by YSK05, the configuration equivalent to or equivalent to the configuration of the agent that imparts pH-dependent cationic property to the lipid membrane structure according to the present invention described above is again described. The description of is omitted.

本発明に係るYSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体がpH依存性カチオン性を有するか否かは、定法に従って確認することができ、例えば、負荷電性のTNS試薬を用いて簡便に確認することができる。TNS試薬はカチオン性の脂質膜に入り込んで蛍光を発する試薬であり、この方法では、種々のpHとなるよう調製した緩衝液中で脂質膜構造体とTNS試薬とを混合した後、緩衝液の蛍光強度を測定する。測定した蛍光強度と緩衝液のpHとの相関関係を確認し、pHが小さいほど蛍光強度が大きい場合は、当該脂質膜構造体がpH依存性カチオン性を有すると判断することができる。   Whether or not the lipid membrane structure to which pH-dependent cationic property is imparted by YSK05 according to the present invention has pH-dependent cationic property can be confirmed according to a conventional method, for example, using a negatively charged TNS reagent Can be confirmed easily. The TNS reagent is a reagent that enters a cationic lipid membrane and emits fluorescence. In this method, the lipid membrane structure and the TNS reagent are mixed in a buffer solution prepared to have various pHs, and then the buffer solution is mixed. Measure fluorescence intensity. The correlation between the measured fluorescence intensity and the pH of the buffer solution is confirmed, and when the fluorescence intensity increases as the pH decreases, it can be determined that the lipid membrane structure has pH-dependent cationic properties.

本発明に係るYSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体の好ましい形態としては、脂質二重層からなる脂質膜を有する閉鎖小胞を挙げることができ、そのような脂質膜構造体としては、例えば、リポソームを挙げることができる。ここで、本発明に係るYSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体が有する脂質膜の枚数は、1枚であってもよく、2以上の複数枚であってもよい。   A preferred form of the lipid membrane structure to which pH-dependent cationic property is imparted by YSK05 according to the present invention is a closed vesicle having a lipid membrane composed of a lipid bilayer, and such a lipid membrane structure. Examples thereof include liposomes. Here, the number of lipid membranes included in the lipid membrane structure to which pH-dependent cationic property is imparted by YSK05 according to the present invention may be one, or may be two or more.

本発明に係るYSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体は、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する。YSK05を構成脂質として含む脂質膜を調製する方法は、定法に従って行うことができる。そのような方法としては、例えば、溶媒にYSK05を溶解し、これを用いて、単純水和法、超音波処理法、エタノール注入法、エーテル注入法、逆相蒸発法、界面活性剤法、凍結・融解法などの公知の方法により脂質膜構造体を調製する方法を挙げることができる。また、YSK05を用いずにこれらの方法により脂質膜構造体を調製した後、当該脂質膜構造体の脂質膜にYSK05を添加してもよい。   The lipid membrane structure to which pH-dependent cationic property is imparted by YSK05 according to the present invention has a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid. A method for preparing a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid can be performed according to a conventional method. As such a method, for example, YSK05 is dissolved in a solvent, and using this, simple hydration method, ultrasonic treatment method, ethanol injection method, ether injection method, reverse phase evaporation method, surfactant method, freezing method -The method of preparing a lipid membrane structure by well-known methods, such as a melting method, can be mentioned. Alternatively, after preparing a lipid membrane structure by these methods without using YSK05, YSK05 may be added to the lipid membrane of the lipid membrane structure.

本発明に係るYSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体の脂質膜には、構成脂質として、YSK05のみを含んでもよく、YSK05のほかにYSK05以外の脂質を含んでもよい。YSK05以外の脂質は、カチオン性脂質、両(正負)帯電性脂質や非帯電性脂質を含む中性脂質、アニオン性脂質のいずれでもよく、脂質の種類としては、例えば、リン脂質、糖脂質、ステロール、長鎖脂肪族アルコールあるいはグリセリン脂肪酸エステルなどを挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。   The lipid membrane of the lipid membrane structure to which pH-dependent cationic property is imparted by YSK05 according to the present invention may contain only YSK05 as a constituent lipid, and may contain lipids other than YSK05 in addition to YSK05. Lipids other than YSK05 may be cationic lipids, neutral (including both positive and negative) charged lipids and non-charged lipids, and anionic lipids. Examples of lipids include phospholipids, glycolipids, A sterol, a long chain aliphatic alcohol, a glycerol fatty acid ester, etc. can be mentioned, These 1 type (s) or 2 or more types can be used.

リン脂質としては、例えば、ホスファチジルコリン(例えば、1,2−Dioleyl−sn−3−phosphatidylCholine(DOPC)、ジラウロイルホスファチジルコリン、ジミリストイルホスファチジルコリン、dipalmitoyl phosphatidyl Choline(DPPC)、ジステアロイルホスファチジルコリン、1−Stearoyl−2−oleyl−sn−glycero−3−phosphatidylCholine(SOPC)など)、ホスファチジルグリセロール(例えば、ジオレオイルホスファチジルグリセロール、ジラウロイルホスファチジルグリセロール、ジミリストイルホスファチジルグリセロール、ジパルミトイルホスファチジルグリセロール、ジステアロイルホスファチジルグリセロールなど)、ホスファチジルエタノールアミン(例えば、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン、ジラウロイルホスファチジルエタノールアミン、ジミリストイルホスファチジルエタノールアミン、ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン、ジステアロイルホスファチジルエタノールアミン(DSPE)、ジオレオイルグリセロフォスフォエタノールアミン(DOPE)、1−palmitoyl−2−oleoyl−sn−glycero−3−phosphoethanolamine(POPE)など)、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジン酸(PA)、カルジオリピン、またはこれらの水素添加物、卵黄、大豆その他の動植物に由来する天然脂質(例えば、卵黄レシチン、大豆レシチンなど)などを挙げることができ、これらのうちの1種または2種以上を用いることができる。   Examples of the phospholipid include phosphatidylcholine (for example, 1,2-Diolyl-sn-3-phosphatidylCholine (DOPC), dilauroyl phosphatidylcholine, dimyristoyl phosphatidylcholine, dipalmitoyyl phosphatidylcholine (DPPC), distearoylphosphatidylphosphatidylcholine -Oleyl-sn-glycero-3-phosphatidylCholine (SOPC), etc., phosphatidylglycerol (eg dioleoylphosphatidylglycerol, dilauroylphosphatidylglycerol, dimyristoylphosphatidylglycerol, dipalmitoylphosphatidylglycerol, distearoylphosphine Thiodylglycerol), phosphatidylethanolamine (eg dioleoylphosphatidylethanolamine, dilauroyl phosphatidylethanolamine, dimyristoyl phosphatidylethanolamine, dipalmitoyl phosphatidylethanolamine, distearoyl phosphatidylethanolamine (DSPE), dioleoylglycero Phosphoethanolamine (DOPE), 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (POPE), phosphatidylserine, phosphatidylinositol, phosphatidic acid (PA), cardiolipin, or hydrogenated products thereof, Natural lipids derived from egg yolk, soybeans and other animals and plants (eg egg yolk And the like, and one or more of these can be used.

糖脂質としては、スフィンゴミエリン、スルホキシリボシルグリセリド、ジグリコシルジグリセリド、ジガラクトシルジグリセリド、ガラクトシルジグリセリド、グリコシルジグリセリドなどのグリセロ糖脂質、ガラクトシルセレブロシド、ラクトシルセレブロシド、ガングリオシドなどのスフィンゴ糖脂質などを挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。   Examples of glycolipids include glyceroglycolipids such as sphingomyelin, sulfoxyribosyl glyceride, diglycosyl diglyceride, digalactosyl diglyceride, galactosyl diglyceride and glycosyl diglyceride, and sphingoglycolipids such as galactosyl cerebroside, lactosyl cerebroside and ganglioside. 1 type, or 2 or more types of these can be used.

ステロールとしては、コレステロール(Chol)、コレステロールコハク酸、ラノステロール、ジヒドロラノステロール、デスモステロール、ジヒドロコレステロールなどの動物由来のステロール、スチグマステロール、シトステロール、カンペステロール、ブラシカステロールなどの植物由来のステロール(フィトステロール)、チモステロール、エルゴステロールなどの微生物由来のステロールなどを挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。また、これらのステロールは、一般には脂質二重層を物理的または化学的に安定させるために、あるいは膜の流動性を調節するために用いることができる。   Sterols derived from animals such as cholesterol (Chol), cholesterol succinic acid, lanosterol, dihydrolanosterol, desmosterol, dihydrocholesterol, plant-derived sterols (phytosterols) such as stigmasterol, sitosterol, campesterol and brassicasterol And sterols derived from microorganisms such as timosterol and ergosterol, and one or more of these can be used. In addition, these sterols can generally be used to physically or chemically stabilize the lipid bilayer or to adjust the fluidity of the membrane.

長鎖脂肪酸または長鎖脂肪族アルコールとしては、炭素数10〜20の脂肪酸またはそのアルコールを使用することができる。そのような長鎖脂肪酸または長鎖脂肪族アルコールとしては、例えば、パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、アラキジン酸、マルガリン酸、ツベルクロステアリン酸などの飽和脂肪酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、アラキドン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、エレオステアリン酸などの不飽和脂肪酸、オレイルアルコール、ステアリルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、リノリルアルコールなどを挙げることができ、具体的には、1,2−dimyristoyl−sn−glycerol(DMG)、1,2−distearoyl−sn−glycerol(DSG)などを挙げることができる。   As the long-chain fatty acid or long-chain aliphatic alcohol, a fatty acid having 10 to 20 carbon atoms or an alcohol thereof can be used. Examples of such long-chain fatty acids or long-chain aliphatic alcohols include palmitic acid, stearic acid, lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, arachidic acid, margaric acid, tuberculostearic acid and other saturated fatty acids, palmitoleic acid, Mention of unsaturated fatty acids such as oleic acid, arachidonic acid, vaccenic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid, eleostearic acid, oleyl alcohol, stearyl alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, linolyl alcohol Specific examples thereof include 1,2-dimyristol-sn-glycerol (DMG) and 1,2-distearoyl-sn-glycerol (DSG).

グリセリン脂肪酸エステルとしては、モノアシルグリセリド、ジアシルグリセリド、トリアシルグリセリドを挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。   Examples of the glycerin fatty acid ester include monoacyl glycerides, diacyl glycerides, and triacyl glycerides, and one or more of these can be used.

カチオン性脂質としては、上述した脂質の他、例えば、ジオクタデシルジメチルアンモニウムクロライド(dioctadecyldimethylammonium chloride、DODAC)、N−(2,3−オレイルオキシ)プロピル−N,N,N−トリメチルアンモニウム(N−(2,3−dioleyloxy)propyl−N,N,N−trimethylammonium、DOTMA)、ジドデシルアンモニウムブロミド(didodecylammonium bromide、DDAB)、1,2−dioleoyl−3−trimethylammonium propane(DOTAP)、1,2−dioleoyl−3−dimethylammonium propane(DODAP)、3β−N−(N’,N’−ジメチルアミノエタン)カルバモールコレステロール(3β−N−(N’,N’,−dimethyl−aminoethane)−carbamol cholesterol、DC−Chol)、1,2−ジミリストイルオキシプロピル−3−ジメチルヒドロキシエチルアンモニウム(1,2−dimyristoyloxypropyl−3−dimethylhydroxyethyl ammonium、DMRIE)、2,3−ジオレイルオキシ−N−[2(スペルミンカルボキサミド)エチル]−N,N−ジメチル−1−プロパンアンモニウムトリフルオロアセテート(2,3−dioleyloxy−N−[2(sperminecarboxamido)ethyl]−N,N−dimethyl−1−propanaminum trifluoroacetate、DOSPA)などを挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。   Examples of the cationic lipid include dioctadecyldimethylammonium chloride (DODAC), N- (2,3-oleyloxy) propyl-N, N, N-trimethylammonium (N- (). 2,3-dioyloxy) propyl-N, N, N-trimethylammonium, DOTMA), didodecylammonium bromide (DDAB), 1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium 1,2 -dipropylepropylene, Tropropylene 3-dimethylammonium probe (DODAP), 3β-N- (N , N′-dimethylaminoethane) carbamol cholesterol (3β-N- (N ′, N ′,-dimethyl-aminoethane) -carbamol cholesterol, DC-Chol), 1,2-dimyristoyloxypropyl-3-dimethylhydroxy Ethylammonium (1,2-dimethyloxypropyl-3-dimethylhydroxyl ammonium, DMRIE), 2,3-dioleyloxy-N- [2 (sperminecarboxamido) ethyl] -N, N-dimethyl-1-propaneammonium trifluoroacetate ( 2,3-dioyloxy-N- [2 (sperminecarboxamido) ethyl] -N, N-dimethyl-1-propa aminum trifluoroacetate, DOSPA) and the like can be illustrated, may be used alone or two or more thereof.

また、両(正負)帯電性脂質や非帯電性脂質を含む中性脂質としては、上述した脂質の他、例えば、ジアシルホスファチジルコリン、ジアシルホスファチジルエタノールアミン、セラミドなどを挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。また、アニオン性脂質としては、上述した脂質の他、例えば、ジアシルホスファチジルセリン、ジアシルホスファチジン酸、N−スクシニルホスファチジルエタノールアミン(N−スクシニルPE)、ホスファチジルエチレングリコール、コレステリルヘミスクシネート(CHEMS)などを挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。   Examples of neutral lipids including both (positive and negative) charged lipids and non-charged lipids include diacylphosphatidylcholine, diacylphosphatidylethanolamine, ceramide and the like in addition to the above-described lipids. Or 2 or more types can be used. Examples of the anionic lipid include diacylphosphatidylserine, diacylphosphatidic acid, N-succinylphosphatidylethanolamine (N-succinyl PE), phosphatidylethylene glycol, cholesteryl hemisuccinate (CHEMS) and the like in addition to the lipids described above. 1 type, or 2 or more types of these can be used.

本発明に係るYSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体の脂質膜には、上述した脂質を任意の割合で含むことができるが、(a)YSK05、(b)Cholおよび(c)POPEを、モル比が(a)/(b)+(c)≧2/3かつ3/7≦(b)/(c)≦7/3の割合で含むこと、または、(a)YSK05および(b)Cholをモル比が13/7≦(a)/(b)≦3の割合で含むことが好ましい。   The lipid membrane of the lipid membrane structure to which pH-dependent cationic property is imparted by YSK05 according to the present invention can contain the above-described lipids in an arbitrary ratio, but (a) YSK05, (b) Chol and ( c) POPE is contained in a molar ratio of (a) / (b) + (c) ≧ 2/3 and 3/7 ≦ (b) / (c) ≦ 7/3, or (a) It is preferable that YSK05 and (b) Chol are included in a molar ratio of 13/7 ≦ (a) / (b) ≦ 3.

また、本発明に係るYSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体の脂質膜には、PEGと結合した脂質を含むことが好ましい。この場合のPEGと結合した脂質としては、上述した脂質がPEGと結合したものを挙げることができるが、それらのうち、PEGと結合した1,2−dimyristoyl−sn−glycerol(DMG)、すなわちPEG−DMGや、PEGと結合した1,2−distearoyl−sn−glycerol(DSG)、すなわちPEG−DSGがより好ましい。   Moreover, it is preferable that the lipid membrane of the lipid membrane structure to which pH-dependent cationic property is imparted by YSK05 according to the present invention contains a lipid bonded to PEG. Examples of the lipid conjugated with PEG in this case include those in which the above-described lipid is conjugated with PEG. Among them, 1,2-dimyristol-sn-glycerol (DMG) conjugated with PEG, that is, PEG -DMG or 1,2-distearoy-sn-glycerol (DSG) conjugated with PEG, that is, PEG-DSG is more preferable.

本発明に係るYSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体の脂質膜には、上述した脂質の他に、トコフェロール、没食子酸プロピル、パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシトルエンなどの抗酸化剤、ステアリルアミン、オレイルアミンなどの正荷電を付与する荷電物質、ジセチルホスフェートなどの負電荷を付与する荷電物質、膜表在性タンパク質、膜内在性タンパク質などの膜タンパク質、抗体、脂質膜構造体に細胞透過能や核移行能を付与するペプチドなどの機能性ペプチド、標的化リガンドその他のドラッグデリバリー用機能性素子を結合または含有させることができ、その結合量や含有量は適宜調節することができる。   The lipid membrane of the lipid membrane structure to which pH-dependent cationic property is imparted by YSK05 according to the present invention includes antioxidants such as tocopherol, propyl gallate, ascorbyl palmitate, butylated hydroxytoluene in addition to the above-described lipids. Agents, charged substances that impart positive charges such as stearylamine and oleylamine, charged substances that impart negative charges such as dicetyl phosphate, membrane proteins such as membrane surface proteins and integral membrane proteins, antibodies, lipid membrane structures Can bind or contain functional peptides such as peptides that confer cell permeability and nuclear translocation ability, targeting ligands and other functional elements for drug delivery, and the binding amount and content can be adjusted appropriately. it can.

また、本発明に係るYSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体は、その脂質膜の内部に種々の物質を内包させて用いることができる。この場合の内包させる物質はいかなるものでもよく、例えば、薬剤、核酸、ペプチド、タンパク質、糖またはこれらの複合体などの種々の生理活性物質や標識物質、リポソームやミセルなどの脂質膜構造体を挙げることができ、診断、治療などの目的に応じて適宜選択することができる。これらの物質を、YSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体に内包させる方法は定法に従って行うことができ、そのような方法としては、例えば、極性溶媒または非極性溶媒に標これらの物質を溶解し、これを用いて、上述したYSK05を構成脂質として含む脂質膜を調製する方法を挙げることができる。   Moreover, the lipid membrane structure to which pH-dependent cationic property is imparted by YSK05 according to the present invention can be used by encapsulating various substances inside the lipid membrane. The substance to be encapsulated in this case may be any substance, for example, various physiologically active substances such as drugs, nucleic acids, peptides, proteins, sugars or complexes thereof, labeling substances, and lipid membrane structures such as liposomes and micelles. And can be appropriately selected depending on the purpose of diagnosis, treatment, and the like. A method for encapsulating these substances in a lipid membrane structure to which pH-dependent cationic property is imparted by YSK05 can be performed according to a standard method. Examples of such a method include standard methods for polar solvents and nonpolar solvents. And a method for preparing a lipid membrane containing YSK05 described above as a constituent lipid.

本発明に係るYSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体は、生理食塩水、リン酸緩衝液,クエン緩衝液,酢酸緩衝液などの適当な水性溶媒に分散させて使用することができる。分散液には、糖類、多価アルコール、水溶性高分子、非イオン界面活性剤、抗酸化剤、pH調節剤、水和促進剤などの添加剤を適宜添加してもよい。また、本発明に係る脂質膜構造体は、前記の分散液を乾燥させた状態で保存することができる。   The lipid membrane structure to which pH-dependent cationic property is imparted by YSK05 according to the present invention is used by dispersing in a suitable aqueous solvent such as physiological saline, phosphate buffer, citrate buffer, and acetate buffer. Can do. Additives such as saccharides, polyhydric alcohols, water-soluble polymers, nonionic surfactants, antioxidants, pH adjusters, and hydration accelerators may be appropriately added to the dispersion. Moreover, the lipid membrane structure according to the present invention can be stored in a state in which the dispersion is dried.

次に、本発明は、標的遺伝子の発現抑制剤を提供する。本発明に係る標的遺伝子の発現抑制剤は、標的遺伝子の伝令RNA(mRNA)の全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を有するRNAを内包する、YSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体を有効成分とする。なお、標的遺伝子の発現抑制剤において、上述した本発明に係る脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与する剤またはYSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体の構成と同等または相当する構成については再度の説明を省略する。   Next, the present invention provides a target gene expression inhibitor. The target gene expression inhibitor according to the present invention is imparted with pH-dependent cationicity by YSK05, which contains RNA having the same or complementary base sequence as the whole or part of the messenger RNA (mRNA) of the target gene. The lipid membrane structure is an active ingredient. It should be noted that, in the target gene expression inhibitor, it is equivalent to the above-described agent that imparts pH-dependent cationicity to the lipid membrane structure according to the present invention or the lipid membrane structure that is imparted with pH-dependent cationic property by YSK05. Or a repetitive description of the corresponding configuration is omitted.

本発明に係る標的遺伝子の発現抑制剤において、標的遺伝子は特に限定されず、後述する実施例で示すように、ルシフェラーゼ遺伝子、PLK1遺伝子、SRBI遺伝子、第7因子遺伝子など、標的遺伝子の種類を問わず、その発現を抑制することができる。   In the target gene expression inhibitor according to the present invention, the target gene is not particularly limited. Therefore, its expression can be suppressed.

標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と相補的な塩基配列を有するRNAは、1本鎖でもよく相補的結合した2本鎖でもよい。また、その構造としては、環状構造や直鎖状、相補的二本鎖構造のほか、これらが入り混じった構造などを挙げることができる。また、塩基長は特に限定されず、例えば5mer、10mer、15mer、20mer、21mer、25mer、30mer、40merなどとすることができ、これより長くてもよく、短くてもよい。   The RNA having a base sequence complementary to all or part of the messenger RNA of the target gene may be single-stranded or double-stranded complementary. In addition, examples of the structure include a cyclic structure, a linear structure, a complementary double-stranded structure, and a structure in which these are mixed. The base length is not particularly limited, and may be, for example, 5 mer, 10 mer, 15 mer, 20 mer, 21 mer, 25 mer, 30 mer, 40 mer, etc., and may be longer or shorter.

標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と相補的な塩基配列を有するRNAとして、具体的には、例えば、small interfering RNA(short interfering RNA;siRNA)やmicro RNA(miRNA)、small temporal RNA(stRNA)、primary miRNA(pri−mRNA)、pre−miRNA、モルホリノアンチセンスオリゴなどを挙げることができ、標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と同じ塩基配列を有するRNAとして、具体的には、例えば、miRNAを抑制するanti−miRNA oligonucleotide(AMO)などを挙げることができる。   Specific examples of RNA having a base sequence complementary to all or part of the messenger RNA of the target gene include, for example, small interfering RNA (short interfering RNA; siRNA), micro RNA (miRNA), and small temporal RNA (stRNA). ), Primary miRNA (pri-mRNA), pre-miRNA, morpholino antisense oligo, and the like. Specific examples of RNA having the same base sequence as all or part of the messenger RNA of the target gene include: And anti-miRNA oligonucleotide (AMO) that suppresses miRNA.

標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を有するRNAは、市販のsiRNAを用いることができるほか、当業者によって適宜選択可能な方法を用いて合成することができる。そのような方法としては、例えば、合成装置を用いて化学合成する方法の他、標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を鋳型とし、RNAポリメラーゼを用いたポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により合成する方法、プラスミドベクターやウイルスベクターなどのベクターに標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を挿入して組み換えベクターを作製し、作製した組み換えベクターを適切な宿主細胞に導入して得られる形質転換体を培養して増殖させ、増殖させた形質転換体から採取する方法などを挙げることができる。なお、いずれの合成法も、当業者により広く知られている一般的な方法の他、あらゆる方法を利用することができる。   Commercially available siRNA can be used for RNA having the same or complementary base sequence as all or part of the messenger RNA of the target gene, and can be synthesized using methods that can be appropriately selected by those skilled in the art. Such methods include, for example, a method of chemically synthesizing using a synthesizer, a polymerase chain using RNA polymerase using a base sequence identical or complementary to all or part of the messenger RNA of the target gene as a template. A method of synthesis by reaction (PCR), a recombinant vector prepared by inserting a base sequence identical or complementary to all or part of the messenger RNA of the target gene into a vector such as a plasmid vector or a viral vector. Examples thereof include a method of culturing and proliferating a transformant obtained by introducing A into a suitable host cell, and collecting from the proliferated transformant. In addition, any synthesis method other than a general method widely known by those skilled in the art can be used for any synthesis method.

標的遺伝子の伝令RNA(mRNA)の全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を有するRNAを、YSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体に内包させる方法は、定法に従って行うことができる。そのような方法としては、例えば、水系溶媒に標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を有するRNAを溶解し、これを用いて、上述したYSK05を構成脂質として含む脂質膜を調製する方法を行う方法を挙げることができる。この場合、標的遺伝子の伝令RNA(mRNA)の全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を有するRNAは、あらかじめプロタミンと複合体を形成させてナノ粒子とするなどの前処理をしてもよい。   The method of encapsulating RNA having the same or complementary base sequence as all or part of the messenger RNA (mRNA) of the target gene in a lipid membrane structure to which pH-dependent cationic property has been imparted by YSK05 is performed according to a conventional method. be able to. As such a method, for example, RNA having the same or complementary base sequence as that of all or part of the messenger RNA of the target gene is dissolved in an aqueous solvent, and YSK05 described above is contained as a constituent lipid using this. Mention may be made of a method for preparing a lipid membrane. In this case, RNA having the same or complementary base sequence as all or part of the messenger RNA (mRNA) of the target gene may be pretreated by forming a complex with protamine in advance to form nanoparticles. Good.

本発明に係る脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与する剤および標的遺伝子の発現抑制剤の製剤化には、当業者に公知の方法を用いることができる。投与形態もまた、当業者によって適宜選択することができる投与形態でよく、そのような投与形態としては、例えば、経口投与製剤として調製する場合の、錠剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤、コーティング剤、液剤、懸濁剤などの形態を挙げることができ、非経口投与製剤にする場合の、吸入剤、注射剤、点滴剤、座薬、塗布剤、噴霧剤、貼付剤などの形態を挙げることができる。また、その投与量は、医薬組成物の製剤形態、投与方法、使用目的およびこれに適用される投与対象の年齢、体重、症状によって適宜設定することができる。   Methods known to those skilled in the art can be used to formulate an agent that imparts pH-dependent cationicity to the lipid membrane structure according to the present invention and a target gene expression inhibitor. The dosage form may also be a dosage form that can be appropriately selected by those skilled in the art. Examples of such a dosage form include tablets, granules, powders, capsules, and coating agents in the case of preparation as an oral dosage formulation. In the case of preparations for parenteral administration, forms such as inhalants, injections, drops, suppositories, coating agents, sprays, patches etc. it can. In addition, the dosage can be appropriately set depending on the formulation form of the pharmaceutical composition, the administration method, the purpose of use, and the age, weight and symptom of the administration subject applied thereto.

最後に、本発明は、脂質膜構造体の製造方法を提供する。本発明に係る脂質膜構造体の製造方法は、
(I)(a)YSK05、(b)Chol、(c)POPEおよび(d)PEG−DMGをモル比が(a)/(b)+(c)≧2/3、3/7≦(b)/(c)≦7/3かつ0<(d)/(a)+(b)+(c)≦1/10の割合で構成脂質として含む脂質膜、
(II)(a)YSK05、(b)Cholおよび(d)PEG−DMGをモル比が13/7≦(a)/(b)≦3かつ0<(d)/(a)+(b)≦1/10の割合で構成脂質として含む脂質膜、
以上(I)または(II)の脂質膜を調製する工程を有する。なお、脂質膜構造体の製造方法において、上述した本発明に係る脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与する剤、YSK05によりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体または標的遺伝子の発現抑制剤の構成と同等または相当する構成については再度の説明を省略する。
Finally, the present invention provides a method for producing a lipid membrane structure. The method for producing a lipid membrane structure according to the present invention comprises:
(I) (a) YSK05, (b) Chol, (c) POPE, and (d) PEG-DMG at a molar ratio of (a) / (b) + (c) ≧ 2/3, 3/7 ≦ (b ) / (C) ≦ 7/3 and 0 <(d) / (a) + (b) + (c) ≦ 1/10 as a constituent lipid,
(II) (a) YSK05, (b) Chol, and (d) PEG-DMG have a molar ratio of 13/7 ≦ (a) / (b) ≦ 3 and 0 <(d) / (a) + (b) Lipid membrane containing as constituent lipid at a ratio of ≦ 1/10,
It has the process of preparing the lipid membrane of the above (I) or (II). In the method for producing a lipid membrane structure, the agent for imparting pH-dependent cationicity to the above-described lipid membrane structure according to the present invention, the lipid membrane structure to which pH-dependent cationicity is imparted by YSK05, or a target gene The description of the same or equivalent configuration of the expression suppressor is omitted.

(I)または(II)の脂質膜を調製する方法としては、上述したYSK05を構成脂質として含む脂質膜を調製する方法を挙げることができる。また、本発明に係る脂質膜構造体の製造方法は、(I)または(II)の工程の後に、PEG−DSGを前記調製した脂質膜に添加する工程を有することが好ましい。この場合のPEG−DSGを添加する割合は特に限定されず、脂質膜構造体の使用目的、構成脂質の種類や割合、内包物の種類などに応じて適宜設定することができ、例えば、PEG−DSG以外の総脂質に対して1モル%、2モル%、3モル%、5モル%、7モル%、10モル%、15モル%、20モル%などとすることができる。   Examples of the method for preparing the lipid membrane of (I) or (II) include a method of preparing a lipid membrane containing YSK05 described above as a constituent lipid. In addition, the method for producing a lipid membrane structure according to the present invention preferably includes a step of adding PEG-DSG to the prepared lipid membrane after the step (I) or (II). The ratio of adding PEG-DSG in this case is not particularly limited, and can be appropriately set according to the purpose of use of the lipid membrane structure, the type and ratio of the constituent lipid, the type of inclusion, and the like. It can be 1 mol%, 2 mol%, 3 mol%, 5 mol%, 7 mol%, 10 mol%, 15 mol%, 20 mol%, etc. with respect to the total lipid other than DSG.

本発明に係る脂質膜構造体の製造方法には、本発明の特徴を損なわない限り、他の工程を含むことができ、そのような工程としては、例えば、精製工程、標識工程、染色工程、濾過工程、整粒工程、濃縮工程、希釈工程、修飾工程などを挙げることができる。   The method for producing a lipid membrane structure according to the present invention can include other steps as long as the characteristics of the present invention are not impaired. Examples of such steps include a purification step, a labeling step, a staining step, Examples include a filtration step, a sizing step, a concentration step, a dilution step, a modification step, and the like.

以下、本発明に係る脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与する剤、それによりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体、標的遺伝子の発現抑制剤および脂質膜構造体の製造方法について、実施例に基づいて説明する。なお、本発明の技術的範囲は、これらの実施例によって示される特徴に限定されない。   Hereinafter, an agent for imparting pH-dependent cationic property to the lipid membrane structure according to the present invention, a lipid membrane structure imparted with pH-dependent cationic property thereby, a target gene expression inhibitor, and production of the lipid membrane structure A method is demonstrated based on an Example. Note that the technical scope of the present invention is not limited to the features shown by these examples.

<実施例1>1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidineの合成
(1)(9Z,12Z)−Octadecadien−1−OL
市販のカチオン性脂質である1,2−dioleoyl−3−trimethylammonium propane(DOTAP)および市販のpH依存性カチオン性脂質である1,2−dioleoyl−3−dimethylammonium propane(DODAP)の構造を参考として、1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidine(以下「YSK05」という。)を設計した。YSK05、DOTAPおよびDODAPの構造を図1に示す。
<Example 1> Synthesis of 1-methyl-4,4-bis [(9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine (1) (9Z, 12Z) -Octadecadien-1-OL
With reference to the structure of a commercially available cationic lipid, 1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium probe (DOTAP) and a commercially available pH-dependent cationic lipid, 1,2-dioleoyl-3-dimethylaminopropane (DODAP) 1-methyl-4,4-bis [(9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine (hereinafter referred to as “YSK05”) was designed. The structures of YSK05, DOTAP and DODAP are shown in FIG.

YSK05を合成するため、まず、既報(Sodeoka M,ら、J.Med.Chem.、第44巻、第3216〜3222頁、2001年)に記載の方法を改変した方法により、(9Z,12Z)−Octadecadien−1−OLを合成した。具体的には、テトラヒドロフラン(THF)50mLに、水素化リチウムアルミニウム375mg(20nmol)を懸濁し、4℃に冷却した。そこへリノレン酸1.65mL(10mmol)を滴下し、30分間撹拌した。その後、オイルバスで加熱しながら2時間還流した。これを冷却した後、5mLの水を加え、続いて1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液50mLを加えて反応を停止させた。次に、酢酸エチル200mLを加えて希釈した後、濾過し、飽和食塩水を用いて回収した濾液を2回洗浄した。続いて、有機相を回収して、そこに無水硫酸ナトリウムを加えて脱水した。これを濾過した後、ロータリーエバポレーターを用いて溶媒を留去し、粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー{溶離溶媒;ヘキサン:酢酸エチル(連続勾配)}に供することにより精製して、(9Z,12Z)−Octadecadien−1−OL2.4g(9mmol)を得た。収率は約90%であった。   In order to synthesize YSK05, first, a method described in the previous report (Sodeoka M, et al., J. Med. Chem., 44, 3216-3222, 2001) was modified by a method (9Z, 12Z). -Octadecadien-1-OL was synthesized. Specifically, 375 mg (20 nmol) of lithium aluminum hydride was suspended in 50 mL of tetrahydrofuran (THF) and cooled to 4 ° C. Thereto was added dropwise 1.65 mL (10 mmol) of linolenic acid, and the mixture was stirred for 30 minutes. Then, it refluxed for 2 hours, heating with an oil bath. After cooling this, 5 mL of water was added, and then 50 mL of a 1 mol / L aqueous sodium hydroxide solution was added to stop the reaction. Next, 200 mL of ethyl acetate was added for dilution, followed by filtration, and the filtrate collected using saturated saline was washed twice. Subsequently, the organic phase was recovered, and anhydrous sodium sulfate was added thereto for dehydration. After filtering this, the solvent was distilled off using a rotary evaporator to obtain a crude product. The crude product was purified by subjecting it to silica gel column chromatography {elution solvent; hexane: ethyl acetate (continuous gradient)} to obtain 2.4 g (9 mmol) of (9Z, 12Z) -Octacadecaden-1-OL. The yield was about 90%.

(9Z,12Z)−Octadecadien−1−OLのプロトン核磁気共鳴(H NMR;500MHz)データ
δ0.88 (t, 3H, J = 7.2Hz), 1.25?1.36 (m, 16H), 1.53?1.58 (m, 2H), 2.02?2.06 (m, 4H), 2.76 (t, 2H, J = 6.9 Hz), 3.62 (t, 2H, J = 6.9 Hz), 5.29?5.40 (m, 4H).
Proton Nuclear Magnetic Resonance ( 1 H NMR; 500 MHz) data δ0.88 (t, 3H, J = 7.2 Hz), 1.25 to 1.36 (m, 16H), 1.53 to 1.58 of (9Z, 12Z) -Octadecadien-1-OL (m, 2H), 2.02 to 2.06 (m, 4H), 2.76 (t, 2H, J = 6.9 Hz), 3.62 (t, 2H, J = 6.9 Hz), 5.29 to 5.40 (m, 4H).

(2)YSK05
本実施例1(1)の(9Z,12Z)−Octadecadien−1−OLを50mLのアニソールに溶解した後、1−methyl−4−piperidone455μL(3.7mmol)を加え、続いてp−トルエンスルホン酸780mg(4.1mmol)を加えた。ディーンスターク装置およびジムロートを装着し、16時間加熱還流した。冷却した後、有機相を回収して、200mLの酢酸エチルを加えて希釈した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を用いてこれを洗浄した後、さらに飽和食塩水を用いて洗浄した。続いて、無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、ロータリーエバポレーターを用いて溶媒を留去することにより粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー{溶離溶媒;ジクロロメタン:メタノール(連続勾配)}に供することにより精製し、油状物質としてYSK05を1.55g(2.4mmol)得た。収率は62%であった。
(2) YSK05
After dissolving (9Z, 12Z) -Octadecadien-1-OL of Example 1 (1) in 50 mL of anisole, 455 μL (3.7 mmol) of 1-methyl-4-piperidone was added, followed by p-toluenesulfonic acid. 780 mg (4.1 mmol) was added. A Dean-Stark device and a Dimroth were attached and heated to reflux for 16 hours. After cooling, the organic phase was collected and diluted by adding 200 mL of ethyl acetate. This was washed with a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and further washed with a saturated saline solution. Subsequently, anhydrous sodium sulfate was added for dehydration, and the solvent was distilled off using a rotary evaporator to obtain a crude product. The crude product was purified by subjecting it to silica gel column chromatography {elution solvent; dichloromethane: methanol (continuous gradient)} to obtain 1.55 g (2.4 mmol) of YSK05 as an oily substance. The yield was 62%.

YSK05のプロトン核磁気共鳴(H NMR;400MHz)データ
δ0.89 (t, 6H, J = 7.1 Hz), 1.23-1.38 (m, 36H), 1.50?1.55 (m, 4H), 1.77?1.82 (m, 4H), 2.02?2.07 (m, 8H), 2.28 (s, 3H), 2.40 (br, 3H), 2.77 (t, 2H, J = 6.6 Hz), 3.36 (t, 2H, J = 6.9 Hz), 5.29?5.39 (m, 8H). MS (FD): (M)+ Calcd for C42H77NO2: 627, found 627.
YSK05 proton nuclear magnetic resonance ( 1 H NMR; 400 MHz) data δ0.89 (t, 6H, J = 7.1 Hz), 1.23-1.38 (m, 36H), 1.50? 1.55 (m, 4H), 1.77? 1.82 ( m, 4H), 2.02? 2.07 (m, 8H), 2.28 (s, 3H), 2.40 (br, 3H), 2.77 (t, 2H, J = 6.6 Hz), 3.36 (t, 2H, J = 6.9 Hz ), 5.29? 5.39 (m, 8H) .MS (FD): (M) + Calcd for C42H77NO2: 627, found 627.

<実施例2>脂質膜構造体の製造
(1)siRNAを内包する脂質膜構造体
DOTAP、DODAP、YSK05、1,2−dioleoyl−sn−glycero−3−phosphoethanolamine(DOPE)、コレステロール(Chol)およびポリエチレングリコール(PEG)と結合した1,2−dimyristoyl−sn−glycerol(DMG)(PEG−DMG)を、下記の組成1〜3の脂質組成および総脂質濃度が1.5mmol/Lとなるようにtert−ブチルアルコールに希釈して、脂質溶液とした。ホタルルシフェラーゼ遺伝子伝令RNAに対するsiRNA(anti−luc;配列番号1、2)68.6μgを1mmol/Lのクエン酸緩衝液(pH4.5)に溶解し、攪拌しながら、窒素/リン酸比(N/P比)が1.1となるようにプロタミンを滴下してsiRNAとプロタミンとの複合体(siRNA/プロタミン複合体)を形成させた。siRNA/プロタミン複合体を含む溶液(siRNA複合体溶液)を、脂質溶液に滴下して激しく攪拌した後、攪拌しながら1mmol/Lのクエン酸緩衝液(pH4.5)を加えることによりtert−ブチルアルコールの濃度を20%(v/v)以下とした。その後、Amicon Ultra filter units(Millipore社)およびリン酸緩衝生理食塩水(pH7.4;PBS)を用いて限外ろ過を行うことにより外液をPBSに交換し、siRNAを内包する脂質膜構造体を得た。組成1、2および3の脂質溶液から得られた脂質膜構造体を、それぞれluc内包DOTAP脂質膜構造体、luc内包DODAP脂質膜構造体およびluc内包YSK脂質膜構造体とした。
<Example 2> Production of lipid membrane structure (1) Lipid membrane structure encapsulating siRNA DOTAP, DODAP, YSK05, 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE), cholesterol (Chol) and 1,2-Dimyristol-sn-glycerol (DMG) (PEG-DMG) combined with polyethylene glycol (PEG) is adjusted so that the lipid composition of the following compositions 1 to 3 and the total lipid concentration are 1.5 mmol / L. Diluted in tert-butyl alcohol to obtain a lipid solution. 68.6 μg of siRNA (anti-luc; SEQ ID NO: 1, 2) against firefly luciferase gene messenger RNA was dissolved in 1 mmol / L citrate buffer (pH 4.5), and the nitrogen / phosphate ratio (N Protamine was added dropwise such that the / P ratio was 1.1 to form a complex of siRNA and protamine (siRNA / protamine complex). A solution containing siRNA / protamine complex (siRNA complex solution) was dropped into a lipid solution and vigorously stirred, and then tert-butyl was added by adding 1 mmol / L citrate buffer (pH 4.5) while stirring. The alcohol concentration was 20% (v / v) or less. Thereafter, ultrafiltration is performed using Amicon Ultra filter units (Millipore) and phosphate buffered saline (pH 7.4; PBS) to replace the external solution with PBS, and a lipid membrane structure containing siRNA. Got. The lipid membrane structures obtained from the lipid solutions of compositions 1, 2 and 3 were respectively luc-encapsulated DOTAP lipid membrane structure, luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure and luc-encapsulated YSK lipid membrane structure.

脂質溶液の脂質組成(モル比)
組成1;DOTAP:DOPE:Chol:PEG−DMG=30:40:30:3
組成2;DODAP:DOPE:Chol:PEG−DMG=30:40:30:3
組成3;YSK05:DOPE:Chol:PEG−DMG=30:40:30:3
Lipid composition of lipid solution (molar ratio)
Composition 1: DOTAP: DOPE: Chol: PEG-DMG = 30: 40: 30: 3
Composition 2; DODAP: DOPE: Chol: PEG-DMG = 30: 40: 30: 3
Composition 3: YSK05: DOPE: Chol: PEG-DMG = 30: 40: 30: 3

(2)siRNAを内包しない脂質膜構造体
siRNA複合体溶液に代えて1mmol/Lのクエン酸緩衝液(pH4.5)を用いて、本実施例2(1)に記載の方法を行うことにより、siRNAを内包しない脂質膜構造体を得た。組成1、2および3の脂質溶液から得られた脂質膜構造体を、それぞれ空DOTAP脂質膜構造体、空DODAP脂質膜構造体および空YSK脂質膜構造体とした。
(2) Lipid membrane structure not encapsulating siRNA By performing the method described in Example 2 (1) using 1 mmol / L citrate buffer (pH 4.5) instead of the siRNA complex solution , A lipid membrane structure not containing siRNA was obtained. The lipid membrane structures obtained from the lipid solutions of compositions 1, 2 and 3 were designated as empty DOTAP lipid membrane structure, empty DODAP lipid membrane structure and empty YSK lipid membrane structure, respectively.

(3)脂質膜構造体の物性
本実施例2(1)の脂質膜構造体の平均粒子径、多分散度(PDI)およびゼータ電位をZetasizer Nano ZS ZEN3600(MALVERN Instrument社)を用いて測定した。その結果を表1に示す。表1に示すように、平均粒子径およびPDIは、各脂質膜構造体がいずれも近似した値であった。これに対して、ゼータ電位は、luc内包DOTAP脂質膜構造体がカチオン性を示す値であり、luc内包DODAP脂質膜構造体およびluc内包YSK脂質膜構造体は、ほぼ中性を示す値であった。この結果から、YSK05は、脂質膜構造体の平均粒子径やPDIなどの物性には影響を与えないこと、および、Zetasizer Nano ZS ZEN3600(MALVERN Instrument社)を用いた測定環境(中性の環境)では中性を示すことが明らかになった。
(3) Physical Properties of Lipid Membrane Structure The average particle diameter, polydispersity (PDI) and zeta potential of the lipid membrane structure of Example 2 (1) were measured using Zetasizer Nano ZS ZE3600 (MALVERN Instrument). . The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the average particle diameter and PDI were values that approximated each lipid membrane structure. On the other hand, the zeta potential is a value at which the luc-encapsulated DOTAP lipid membrane structure is cationic, and the luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure and the luc-encapsulated YSK lipid membrane structure are values that are almost neutral. It was. From this result, YSK05 does not affect the physical properties of lipid membrane structures such as the average particle diameter and PDI, and measurement environment (neutral environment) using Zetasizer Nano ZS ZEN3600 (MALVERN Instrument) It became clear that it showed neutrality.

(4)siRNA内包率
2本鎖の核酸にインターカレートして蛍光を発するRibogreen試薬を用いて、siRNA内包率を測定した。具体的には、20μg/mLのデキストラン硫酸およびRibogreen試薬を含む10mmol/LのHepes緩衝液(pH7.4)に、本実施例2(1)の脂質膜構造体を希釈し、励起波長500nmおよび蛍光波長525nmで蛍光強度を測定し、分解前蛍光強度とした。その後、0.1%(w/v)となるようTritonX−100を添加することにより脂質膜構造体を分解して、再度、同波長により蛍光強度を測定し、分解後蛍光強度とした。続いて、式1;siRNA内包率(%)={(分解後蛍光強度−分解前蛍光強度)/分解後蛍光強度}×100によりsiRNA内包率を算出した。その結果を表1に示す。表1に示すように、luc内包YSK脂質膜構造体のsiRNA内包率は、およそ90%であった。この値は、luc内包DOTAP脂質膜構造体と比較して高く、luc内包DODAP脂質膜構造体と比較して同等であった。この結果から、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体には、効率的にsiRNAを内包させることができることが明らかになった。
(4) siRNA encapsulation rate The siRNA encapsulation rate was measured using a Ribogreen reagent that emits fluorescence by intercalating into a double-stranded nucleic acid. Specifically, the lipid membrane structure of Example 2 (1) was diluted in 10 mmol / L Hepes buffer (pH 7.4) containing 20 μg / mL dextran sulfate and Ribogreen reagent, and an excitation wavelength of 500 nm and The fluorescence intensity was measured at a fluorescence wavelength of 525 nm, and was defined as the fluorescence intensity before decomposition. Then, the lipid membrane structure was decomposed by adding Triton X-100 so as to be 0.1% (w / v), and the fluorescence intensity was measured again at the same wavelength to obtain the fluorescence intensity after decomposition. Subsequently, the siRNA encapsulation rate was calculated by Formula 1; siRNA encapsulation rate (%) = {(fluorescence intensity after degradation−fluorescence intensity before degradation) / fluorescence intensity after degradation} × 100. The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the siRNA encapsulation rate of the luc-encapsulated YSK lipid membrane structure was approximately 90%. This value was high compared to the luc-encapsulated DOTAP lipid membrane structure, and was comparable to the luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure. From this result, it was revealed that siRNA can be efficiently encapsulated in a lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid.

<実施例3>脂質膜構造体の機能
(1)pH依存性カチオン性
負荷電性のTNS試薬を用いて脂質膜構造体のカチオン性を評価した。TNS試薬はカチオン性の脂質膜に入り込んで蛍光を発するため、蛍光強度が脂質膜のカチオン性の指標となる。具体的には、pH2.5〜9.5の範囲で種々のpHとなるよう調製した、終濃度130mmol/LのNaClを含む20mmol/Lのクエン酸緩衝液、リン酸ナトリウム緩衝液またはトリスHCl緩衝液を用意した。これらの緩衝液に、本実施例2(1)の脂質膜構造体を脂質濃度が30μmol/Lとなるよう加え、続いてTNS試薬を6μmol/Lとなるよう加えて、最終容量を200μLとした。その後、37℃において励起波長321nmおよび蛍光波長447nmで蛍光強度を測定した。各脂質膜構造体における蛍光強度の最大値を100%として、相対蛍光強度を百分率で算出した。また、相対蛍光強度が50%であるpHをpKaとした。その結果を図2に示す。
<Example 3> Function of lipid membrane structure (1) pH-dependent cationic property The cationic property of the lipid membrane structure was evaluated using a negatively charged TNS reagent. Since the TNS reagent enters the cationic lipid membrane and emits fluorescence, the fluorescence intensity is a cationic indicator of the lipid membrane. Specifically, 20 mmol / L citrate buffer, sodium phosphate buffer or Tris HCl containing NaCl having a final concentration of 130 mmol / L prepared to have various pH values in the range of pH 2.5 to 9.5. A buffer solution was prepared. To these buffers, the lipid membrane structure of Example 2 (1) was added to a lipid concentration of 30 μmol / L, followed by the addition of TNS reagent to 6 μmol / L to a final volume of 200 μL. . Thereafter, the fluorescence intensity was measured at an excitation wavelength of 321 nm and a fluorescence wavelength of 447 nm at 37 ° C. The relative fluorescence intensity was calculated as a percentage with the maximum value of the fluorescence intensity in each lipid membrane structure as 100%. The pH at which the relative fluorescence intensity was 50% was defined as pKa. The result is shown in FIG.

図2に示すように、luc内包DOTAP脂質膜構造体を含む緩衝液の相対蛍光強度はpHに関わらず一定であった。これに対して、luc内包DODAP脂質膜構造体およびluc内包YSK脂質膜構造体を含む緩衝液では、pHが小さいほど相対蛍光強度が大きく、pHが大きいほど相対蛍光強度が小さかった。また、luc内包DODAP脂質膜構造体およびluc内包YSK脂質膜構造体を含む緩衝液のpKaは、それぞれ、5.7および6.6であった。この結果から、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体は、pHの低下に伴って電荷量が大きくなる性質(pH依存性カチオン性)を有すること、および、YSK05は脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与することが明らかになった。   As shown in FIG. 2, the relative fluorescence intensity of the buffer containing the luc-encapsulated DOTAP lipid membrane structure was constant regardless of the pH. In contrast, in the buffer solution containing the luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure and the luc-encapsulated YSK lipid membrane structure, the lower the pH, the greater the relative fluorescence intensity, and the greater the pH, the smaller the relative fluorescence intensity. The pKa of the buffer containing the luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure and the luc-encapsulated YSK lipid membrane structure was 5.7 and 6.6, respectively. From this result, the lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid has the property that the amount of charge increases with decreasing pH (pH-dependent cationic property), and YSK05 has a lipid membrane structure. It has been shown to impart pH-dependent cationic properties to the body.

また、pH6〜7付近におけるluc内包YSK脂質膜構造体およびluc内包DODAP脂質膜構造体を含む緩衝液の相対蛍光強度を比較すると、luc内包YSK脂質膜構造体の方がluc内包DODAP脂質膜構造体よりも相対蛍光強度が大きかった。すなわち、luc内包DODAP脂質膜構造体よりもluc内包YSK05脂質膜構造体の方が、中性環境から酸性環境への変化に伴い、速やかに電荷量が大きくなることが明らかになった。この結果から、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体は、DODAPを構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体と比較して、細胞外(中性環境)から細胞内へと取り込まれた後、エンドソーム(酸性環境)から速やかに細胞質に放出されることが示唆された。   Further, when the relative fluorescence intensities of the buffer containing the luc-encapsulated YSK lipid membrane structure and the luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure around pH 6-7 were compared, the luc-encapsulated YSK lipid membrane structure was more luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure. The relative fluorescence intensity was larger than that of the body. That is, it has been clarified that the amount of charge in the luc-encapsulated YSK05 lipid membrane structure increases more rapidly than the luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure in accordance with the change from the neutral environment to the acidic environment. From this result, the lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid is transferred from the extracellular (neutral environment) into the cell as compared with the lipid membrane structure having a lipid membrane containing DODAP as a constituent lipid. After being taken in, it was suggested that it is rapidly released from the endosome (acidic environment) into the cytoplasm.

(2)膜融合能
脂質膜構造体の生体膜との膜融合能を、赤血球を用いて評価した。脂質膜構造体が赤血球の膜と融合すると、溶液中にヘモグロビンが漏れ出るため、漏れ出たヘモグロビンの量が膜融合能の指標となる。具体的には、雄性ICRマウスより血液を採取して赤血球を回収し、生理食塩水に懸濁した。PBSをpH7.5、6.5および5.5に調製した後、一定量の赤血球を含む生理食塩水を添加した。続いて、実施例2(2)の脂質膜構造体を含むPBSを、3.3μL、10μLおよび30μL添加した。また、脂質膜構造体を含まない同量のPBSを添加したものをネガティブコントロール(NC)とし、脂質膜構造体を含まない同量のPBSを添加した後、0.5%(w/v)となるようTritonX−100を添加して赤血球を溶解させたものをポジティブコントロール(PC)とした。これらを、37℃で30分間インキュベートした後、4℃、400×gの条件下で5分間遠心分離を行い、上清を回収して、545nmにおける吸光度を測定することにより、ヘモグロビンの量を測定した。続いて、ポジティブコントロール(PC)の測定値を100%として各測定値を百分率で表し、これを膜融合率(%)とした。その結果を図3に示す。
(2) Membrane fusion ability The membrane fusion ability of a lipid membrane structure with a biological membrane was evaluated using erythrocytes. When the lipid membrane structure fuses with the red blood cell membrane, hemoglobin leaks into the solution, and the amount of hemoglobin leaked is an indicator of membrane fusion ability. Specifically, blood was collected from male ICR mice, and red blood cells were collected and suspended in physiological saline. After adjusting PBS to pH 7.5, 6.5 and 5.5, a physiological saline containing a certain amount of red blood cells was added. Subsequently, 3.3 μL, 10 μL, and 30 μL of PBS containing the lipid membrane structure of Example 2 (2) were added. Moreover, what added the same amount PBS without a lipid membrane structure was made into negative control (NC), and after adding the same amount PBS without a lipid membrane structure, 0.5% (w / v) Triton X-100 was added so that erythrocytes were lysed so as to be used as a positive control (PC). These were incubated at 37 ° C. for 30 minutes, centrifuged at 4 ° C. under 400 × g for 5 minutes, the supernatant was collected, and the amount of hemoglobin was measured by measuring the absorbance at 545 nm. did. Subsequently, each measurement value was expressed as a percentage with the measurement value of the positive control (PC) as 100%, and this was defined as the membrane fusion rate (%). The result is shown in FIG.

図3に示すように、膜融合率は、空DOTAP脂質膜構造体、空DODAP脂質膜構造体ではpHに関わらず一定であったのに対して、空YSK脂質膜構造体では、pHが小さいほど大きかった。すなわち、空YSK脂質膜構造体は、pHが小さいほど赤血球と膜融合を起こしやすいことが明らかになった。この結果から、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体は、pHの低下に伴い、生体膜と膜融合し易くなること、すなわち膜融合能が向上することが示された。   As shown in FIG. 3, the membrane fusion rate was constant regardless of the pH in the empty DOTAP lipid membrane structure and empty DODAP lipid membrane structure, whereas in the empty YSK lipid membrane structure, the pH was small. It was so big. That is, it became clear that the empty YSK lipid membrane structure is more likely to cause membrane fusion with erythrocytes as the pH is lower. From this result, it was shown that the lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid becomes easier to fuse with a biological membrane, that is, the membrane fusion ability is improved as the pH is lowered.

(3)ルシフェラーゼ遺伝子の発現抑制
ホタルルシフェラーゼおよびウミシイタケルシフェラーゼの2種類を安定して発現するHeLa細胞(dluc−HeLa細胞)を96ウェルプレートに5×10個/ウェルの濃度で播種し、37℃、5%CO雰囲気下で24時間培養した。培地は、終濃度で10%(v/v)の仔ウシ血清、100U/mLのペニシリン、100mg/mLのストレプトマイシンおよび0.4mg/mLのG418を含むDMEM培地(以下「試薬含有DMEM培地」という。)を用いた。その後、PBSを用いて細胞を洗浄し、実施例2(1)の脂質膜構造体を終濃度1〜243nmol/L(siRNA濃度)で含む試薬含有DMEM培地を加えて24時間培養した。また、脂質膜構造体を含まない試薬含有DMEM培地を加えて同様に培養してコントロールとした。続いて、PBSを用いて洗浄した後、細胞を回収し、Dual Luciferase Reporter Assay System(プロメガ社)を用いてルシフェラーゼの発光強度を測定した。次に、ウミシイタケルシフェラーゼ発光強度をホタルルシフェラーゼ発光強度で除して相対発光強度を算出した。続いて、相対発光強度について、コントロールの相対活性の値を100%として百分率(%)で表し、これをルシフェラーゼ遺伝子の発現抑制率(Luc/KD率)とした。その結果を図4に示す。
(3) Suppression of Luciferase Gene Expression HeLa cells stably expressing two types of firefly luciferase and Renilla luciferase (dluc-HeLa cells) are seeded in a 96-well plate at a concentration of 5 × 10 3 cells / well, 37 ° C., for 24 hours at an atmosphere of 5% CO 2. The medium is a DMEM medium containing 10% (v / v) calf serum, 100 U / mL penicillin, 100 mg / mL streptomycin and 0.4 mg / mL G418 at a final concentration (hereinafter referred to as “reagent-containing DMEM medium”). .) Was used. Thereafter, the cells were washed with PBS, and a reagent-containing DMEM medium containing the lipid membrane structure of Example 2 (1) at a final concentration of 1 to 243 nmol / L (siRNA concentration) was added and cultured for 24 hours. Further, a reagent-containing DMEM medium not containing a lipid membrane structure was added and cultured in the same manner as a control. Subsequently, after washing with PBS, the cells were collected, and the luminescence intensity of luciferase was measured using Dual Luciferase Reporter Assay System (Promega). Next, the relative luminescence intensity was calculated by dividing the Renilla luciferase luminescence intensity by the firefly luciferase luminescence intensity. Subsequently, the relative luminescence intensity was expressed as a percentage (%) with the value of the relative activity of the control as 100%, and this was defined as the expression suppression rate (Luc / KD rate) of the luciferase gene. The result is shown in FIG.

図4に示すように、Luc/KD率は、siRNA濃度がいずれの場合においても、luc内包YSK脂質膜構造体がluc内包DOTAP脂質膜構造体およびluc内包DODAP脂質膜構造体よりも大きかった。また、luc内包YSK脂質膜構造体のLuc/KD率は、siRNA濃度が30nmol/L以上で約50%以上と、高い値であった。これらの結果から、標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を有するRNAを内包する、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体は、標的遺伝子の発現を抑制することができること、および、その発現抑制効果がYSK05を構成脂質として含まないものと比較して大きいことが示された。   As shown in FIG. 4, the Luc / KD ratio was higher in the luc-encapsulated YSK lipid membrane structure than in the luc-encapsulated DOTAP lipid membrane structure and the luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure at any siRNA concentration. The Luc / KD ratio of the luc-encapsulated YSK lipid membrane structure was a high value of about 50% or more when the siRNA concentration was 30 nmol / L or more. From these results, the lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid and encapsulating RNA having the same or complementary base sequence as all or part of the messenger RNA of the target gene is expressed in the target gene. It was shown that the expression can be suppressed, and that the effect of suppressing the expression is greater than that of YSK05 not included as a constituent lipid.

<実施例4>好適脂質組成Aの脂質膜構造体の製造
(1)脂質の種類の検討
[1−1]ルシフェラーゼ遺伝子の発現抑制
DOPEに加えて、1−palmitoyl−2−oleoyl−sn−glycero−3−phosphoethanolamine(POPE)、1,2−Dioleyl−sn−3−phosphatidylCholine(DOPC)、1−Stearoyl−2−oleyl−sn−glycero−3−phosphatidylCholine(SOPC)および1,2−Distearoyl−sn−3−phosphatidylCholine(DSPC)を用いて、脂質溶液の組成を下記組成3〜7とし、本実施例2(1)に記載の方法を行うことにより脂質膜構造体を得た。
<Example 4> Production of lipid membrane structure of preferred lipid composition A (1) Examination of lipid types [1-1] Inhibition of luciferase gene expression In addition to DOPE, 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero -3-phosphoethanolamine (POPE), 1,2-Dioleyl-sn-3-phosphophatylcholine (DOPC), 1-Stheroyl-2-oleyl-sn-glycero-3-phosphophatylylline (SOPC) Using 3-phosphatidylCholine (DSPC), the composition of the lipid solution was changed to the following compositions 3 to 7, and a lipid membrane structure was obtained by performing the method described in Example 2 (1).

組成3;YSK05:DOPE:Chol:PEG−DMG=30:40:30:3
組成4;YSK05:POPE:Chol:PEG−DMG=30:40:30:3
組成5;YSK05:DOPC:Chol:PEG−DMG=30:40:30:3
組成6;YSK05:SOPC:Chol:PEG−DMG=30:40:30:3
組成7;YSK05:DSPC:Chol:PEG−DMG=30:40:30:3
Composition 3: YSK05: DOPE: Chol: PEG-DMG = 30: 40: 30: 3
Composition 4: YSK05: POPE: Chol: PEG-DMG = 30: 40: 30: 3
Composition 5; YSK05: DOPC: Chol: PEG-DMG = 30: 40: 30: 3
Composition 6; YSK05: SOPC: Chol: PEG-DMG = 30: 40: 30: 3
Composition 7; YSK05: DSPC: Chol: PEG-DMG = 30: 40: 30: 3

続いて、これらの脂質膜構造体について、実施例3(3)に記載の方法によりLuc/KD率を測定した。ただし、試薬含有DMEM培地におけるsiRNA濃度は9nmol/Lおよび27nmol/Lとした。その結果を図5左図に示す。図5左図に示すように、siRNA濃度が9nmol/Lおよび27nmol/Lのいずれの場合も、組成4の脂質膜を有する脂質膜構造体が、組成3および5〜7の脂質膜を有する脂質膜構造体と比較してLuc/KD率が最も高かった。すなわち、POPEを構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体に内包されたanti−lucは、DOPE、DOPC、SOPCおよびDSPCを構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体に内包されたsiRNAと比較して、ルシフェラーゼ遺伝子の発現効率効果が大きいことが明らかになった。   Subsequently, the Luc / KD ratio was measured for these lipid membrane structures by the method described in Example 3 (3). However, siRNA concentrations in the reagent-containing DMEM medium were 9 nmol / L and 27 nmol / L. The result is shown in the left figure of FIG. As shown in the left diagram of FIG. 5, the lipid membrane structure having the lipid membrane of composition 4 is the lipid having the lipid membranes of compositions 3 and 5-7 when the siRNA concentration is 9 nmol / L and 27 nmol / L. The Luc / KD ratio was the highest as compared with the membrane structure. That is, anti-luc encapsulated in a lipid membrane structure having a lipid membrane containing POPE as a constituent lipid is an siRNA encapsulated in a lipid membrane structure having a lipid membrane containing DOPE, DOPC, SOPC and DSPC as a constituent lipid. It was revealed that the effect of the expression efficiency of the luciferase gene is greater than that of.

[1−2]血清耐性
雄性ICRマウスから血清を採取し、本実施例4(1)[1−1]の脂質膜構造体を加えた。脂質膜構造体を加えた直後(0時間後)および37℃で6時間後、24時間後および48時間インキュベートした後、−80℃で凍結することにより、血清によるsiRNAの分解を停止させた。その後、室温にて解凍した後、速やかにフェノール/クロロホルム/イソアミルアルコール抽出を行って、脂質膜構造体に内包されていたsiRNAを回収した。回収したsiRNAを20%ポリアクリルアミドゲル電気泳動(150V、2時間)に供した後、ゲルを1μg/mLのエチジウムブロマイド水溶液に浸漬して染色した。その結果を図5右図に示す。図5右図に示すように、siRNAを示すバンドの蛍光強度は、0時間後および6時間後では組成3〜7の脂質膜を有する各脂質膜構造体間で同等であったのに対し、24時間後および48時間後では、組成4の脂質膜を有する脂質膜構造体が組成3および5〜7の脂質膜を有する脂質膜構造体と比較して最も大きかった。この結果から、POPEを構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体に内包されたsiRNAは、DOPE、DOPC、SOPCおよびDSPCを構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体に内包されたsiRNAと比較して、血清中で分解されずに残存する時間が長いこと、すなわち血清耐性が大きいことが明らかにった。
[1-2] Serum tolerance Serum was collected from male ICR mice, and the lipid membrane structure of Example 4 (1) [1-1] was added. Immediately after adding the lipid membrane structure (after 0 hours) and after incubation at 37 ° C for 6 hours, 24 hours and 48 hours, freezing at -80 ° C stopped the degradation of siRNA by serum. Then, after thawing at room temperature, phenol / chloroform / isoamyl alcohol extraction was quickly performed to collect siRNA encapsulated in the lipid membrane structure. The collected siRNA was subjected to 20% polyacrylamide gel electrophoresis (150 V, 2 hours), and then the gel was immersed in 1 μg / mL ethidium bromide aqueous solution and stained. The result is shown in the right figure of FIG. As shown in the right figure of FIG. 5, the fluorescence intensity of the band showing siRNA was the same between the lipid membrane structures having lipid membranes of compositions 3 to 7 after 0 hours and after 6 hours, After 24 hours and 48 hours, the lipid membrane structure having the lipid membrane of composition 4 was the largest compared to the lipid membrane structure having the lipid membranes of compositions 3 and 5-7. From this result, siRNA encapsulated in a lipid membrane structure having a lipid membrane containing POPE as constituent lipid is siRNA encapsulated in a lipid membrane structure having a lipid membrane containing DOPE, DOPC, SOPC and DSPC as constituent lipids. As compared with, it was revealed that the remaining time without being decomposed in the serum was long, that is, the serum resistance was high.

(2)脂質の割合の検討
脂質溶液の組成を下記組成8〜16とし、実施例2(1)に記載の方法を行うことにより脂質膜構造体を得た。続いて、組成8〜16の脂質膜構造体について、実施例3(3)に記載の方法によりLuc/KD率を測定した。ただし、試薬含有DMEM培地におけるsiRNA濃度は1〜27nmol/Lの範囲で種々の濃度とした。組成8〜13の脂質膜構造体の結果を図6左図に、組成14〜16の脂質膜構造体の結果を図6右図にそれぞれ示す。
(2) Examination of the ratio of lipid The lipid membrane structure was obtained by making the composition of a lipid solution into the following composition 8-16 and performing the method as described in Example 2 (1). Subsequently, the Luc / KD ratio was measured for the lipid membrane structures having compositions 8 to 16 by the method described in Example 3 (3). However, the siRNA concentration in the reagent-containing DMEM medium was varied in the range of 1 to 27 nmol / L. The results of the lipid membrane structures having compositions 8 to 13 are shown in the left diagram of FIG. 6, and the results of the lipid membrane structures having compositions 14 to 16 are shown in the right diagram of FIG. 6.

組成8; YSK05:POPE:Chol:PEG−DMG=50:15:35:3
組成9; YSK05:POPE:Chol:PEG−DMG=50:20:30:3
組成10;YSK05:POPE:Chol:PEG−DMG=50:25:25:3
組成11;YSK05:POPE:Chol:PEG−DMG=50:30:20:3
組成12;YSK05:POPE:Chol:PEG−DMG=50:35:15:3
組成13;YSK05:POPE:Chol:PEG−DMG=50:40:10:3
組成14;YSK05:POPE:Chol:PEG−DMG=40:20:40:3
組成15;YSK05:POPE:Chol:PEG−DMG=50:20:30:3
組成16;YSK05:POPE:Chol:PEG−DMG=60:20:20:3
Composition 8; YSK05: POPE: Chol: PEG-DMG = 50: 15: 35: 3
Composition 9; YSK05: POPE: Chol: PEG-DMG = 50: 20: 30: 3
Composition 10; YSK05: POPE: Chol: PEG-DMG = 50: 25: 25: 3
Composition 11; YSK05: POPE: Chol: PEG-DMG = 50: 30: 20: 3
Composition 12; YSK05: POPE: Chol: PEG-DMG = 50: 35: 15: 3
Composition 13; YSK05: POPE: Chol: PEG-DMG = 50: 40: 10: 3
Composition 14; YSK05: POPE: Chol: PEG-DMG = 40: 20: 40: 3
Composition 15; YSK05: POPE: Chol: PEG-DMG = 50: 20: 30: 3
Composition 16; YSK05: POPE: Chol: PEG-DMG = 60: 20: 20: 3

図6左図に示すように、Luc/KD率を組成8〜13の脂質膜を有する脂質膜構造体の間で比較すると、siRNA濃度がいずれの場合も、組成10の脂質膜を有する脂質膜構造体が最も大きく、組成8、9、11および12の脂質膜を有する脂質膜構造体は比較的大きかった。また、図6右図に示すように、Luc/KD率を組成14〜16の脂質膜を有する脂質膜構造体の間で比較すると、組成14<15<16の順に大きかった。これらの結果から、anti−lucを内包する脂質膜構造体の脂質膜におけるYSK05、POPEおよびCholのモル比が、15/35≦POPE/Chol≦35/15すなわち7/3≦POPE/Chol≦3、かつYSK05/(POPE+Chol)≧40/(20+40)すなわちYSK05/POPE+Chol≧2/3である場合は、ルシフェラーゼ遺伝子の発現抑制効果が大きいことが明らかになった。   As shown in the left diagram of FIG. 6, when the Luc / KD ratio is compared between lipid membrane structures having lipid membranes of composition 8 to 13, the lipid membrane having lipid membrane of composition 10 at any siRNA concentration Lipid membrane structures with the largest structures and lipid membranes of composition 8, 9, 11 and 12 were relatively large. Further, as shown in the right diagram of FIG. 6, when the Luc / KD ratio was compared between lipid membrane structures having lipid membranes having compositions 14 to 16, the composition 14 was larger in the order of <15 <16. From these results, the molar ratio of YSK05, POPE and Chol in the lipid membrane of the lipid membrane structure including anti-luc is 15/35 ≦ POPE / Chol ≦ 35/15, that is, 7/3 ≦ POPE / Chol ≦ 3. When YSK05 / (POPE + Chol) ≧ 40 / (20 + 40), that is, YSK05 / POPE + Chol ≧ 2/3, the effect of suppressing the expression of the luciferase gene was found to be large.

以上の本実施例4(1)[1−1]および[1−2]ならびに(2)の結果から、標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を有するRNAを内包する、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体の当該脂質膜における構成脂質の好適な組成は、YSK05/Chol+POPE≧2/3かつ3/7≦Chol/POPE≦7/3(モル比;以下、「好適脂質組成A」という。)であることが明らかになった。   From the results of the above Example 4 (1) [1-1] and [1-2] and (2), RNA having the same or complementary base sequence as all or part of the messenger RNA of the target gene is obtained. The preferred composition of the constituent lipid in the lipid membrane of the lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid to be included is YSK05 / Chol + POPE ≧ 2/3 and 3/7 ≦ Chol / POPE ≦ 7/3 ( Molar ratio; hereinafter referred to as “preferred lipid composition A”).

<実施例5>好適脂質組成Aの脂質膜構造体の機能
(1)脂質膜構造体の製造ならびに物性、siRNA内包率およびpKa
脂質溶液における脂質組成を実施例4(2)の組成10として、実施例2(1)に記載の方法を行うことにより脂質膜構造体を得て、これをluc内包YSK/A脂質膜構造体とした。また、luc内包YSK/A脂質膜構造体の、平均粒子径、PDIおよびゼータ電位を実施例2(3)に記載の方法により、siRNA内包率を実施例2(4)に記載の方法により、pKaを実施例3(1)に記載の方法により、それぞれ測定した。その結果、luc内包YSK/A脂質膜構造体の平均粒子径は116±5nm、PDIは、0.09±0.02、ゼータ電位は+4.5±2.1mV、siRNA内包率は93±4%およびpKaは6.4であった。これらの値は、実施例2(1)のluc内包YSK脂質膜構造体における値(表1、図2)と近似していた。
<Example 5> Function of lipid membrane structure of preferred lipid composition A (1) Production and physical properties of lipid membrane structure, siRNA inclusion rate and pKa
The lipid composition in the lipid solution is the composition 10 of Example 4 (2), and the lipid membrane structure is obtained by carrying out the method described in Example 2 (1), and this is used as the luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure. It was. In addition, the average particle diameter, PDI and zeta potential of the luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure were determined by the method described in Example 2 (3), and the siRNA encapsulation rate was determined by the method described in Example 2 (4). pKa was measured by the method described in Example 3 (1). As a result, the average particle size of the luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure was 116 ± 5 nm, PDI was 0.09 ± 0.02, zeta potential was + 4.5 ± 2.1 mV, and siRNA encapsulation was 93 ± 4. % And pKa were 6.4. These values approximated the values in the luc-encapsulated YSK lipid membrane structure of Example 2 (1) (Table 1, FIG. 2).

(2)膜融合能
脂質溶液における脂質組成を実施例4(2)の組成10として、実施例2(2)に記載の方法を行うことにより脂質膜構造体を得て、これを空YSK/A脂質膜構造体とした。空YSK/A脂質膜構造体について、実施例3(2)に記載の方法により膜融合率を求めた。比較のため、実施例3(2)で求めた空YSK脂質膜構造体の膜融合率と合わせて図7に示す。図7に示すように、膜融合率は、pH7.4では各脂質膜構造体間で同等であったが、pH6.5およびpH5.5では空YSK/A脂質膜構造体の方が空YSK脂質膜構造体よりも顕著に大きかった。この結果から、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体の当該脂質膜における脂質組成を好適脂質組成Aとすることにより、膜融合能が向上することが明らかになった。
(2) Membrane fusion ability The lipid composition in the lipid solution was set to composition 10 of Example 4 (2), and a lipid membrane structure was obtained by carrying out the method described in Example 2 (2). A lipid membrane structure was obtained. For the empty YSK / A lipid membrane structure, the membrane fusion rate was determined by the method described in Example 3 (2). For comparison, it is shown in FIG. 7 together with the membrane fusion rate of the empty YSK lipid membrane structure obtained in Example 3 (2). As shown in FIG. 7, the membrane fusion rate was similar between the lipid membrane structures at pH 7.4, but the empty YSK / A lipid membrane structure was more empty YSK at pH 6.5 and pH 5.5. It was significantly larger than the lipid membrane structure. From this result, it became clear that the membrane fusion ability is improved by setting the lipid composition in the lipid membrane of the lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid to the preferred lipid composition A.

(3)ルシフェラーゼ遺伝子の発現抑制
本実施例5(1)のluc内包YSK/A脂質膜構造体について、実施例3(3)に記載の方法によりLuc/KD率を測定した。また、市販のトランスフェクション試薬であるLipofectamine2000(LF2k;Carlsbad社)を用いて、添付の使用書に従いanti−lucをdluc−HeLa細胞に導入し、実施例3(3)に記載の方法によりLuc/KD率を測定した。その結果を、実施例3(3)で求めたluc内包YSK脂質膜構造体のLuc/KD率と合わせて図8に示す。図8に示すように、Luc/KD率は、siRNA濃度がいずれの場合においても、luc内包YSK/A脂質膜構造体がluc内包YSK脂質膜構造体およびLF2kよりも大きかった。これらの結果から、標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を有するRNAを内包する、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体の当該脂質膜における脂質組成を好適脂質組成Aとすることにより、標的遺伝子の発現抑制効果が増大することが明らかになった。
(3) Suppression of Luciferase Gene Expression The Luc / KD ratio of the luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure of Example 5 (1) was measured by the method described in Example 3 (3). Further, using Lipofectamine 2000 (LF2k; Carlsbad), which is a commercially available transfection reagent, anti-luc was introduced into dluc-HeLa cells according to the attached instruction, and the Luc / HeLa cell was prepared by the method described in Example 3 (3). The KD rate was measured. The results are shown in FIG. 8 together with the Luc / KD ratio of the luc-encapsulated YSK lipid membrane structure obtained in Example 3 (3). As shown in FIG. 8, the Luc / KD ratio was greater in the luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure than in the luc-encapsulated YSK lipid membrane structure and LF2k regardless of the siRNA concentration. From these results, the lipid in the lipid membrane of the lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid, which contains RNA having the same or complementary base sequence as all or part of the messenger RNA of the target gene It was revealed that the effect of suppressing the expression of the target gene is increased by setting the composition to the preferred lipid composition A.

<実施例6>脂質膜構造体の遺伝子発現抑制機構の検討
(1)siRNAの細胞質への移行状態の観察
anti−lucに代えてCy5で標識したanti−luc(Cy5−anti−luc;配列番号3、4)を用いて、脂質溶液における脂質組成を実施例2(1)の組成2および実施例4(2)の組成10として、実施例2(1)に記載の方法を行うことにより脂質膜構造体を得た。組成2および10の脂質溶液から得られた脂質膜構造体を、それぞれCy5−luc内包DODAP脂質膜構造体およびCy5−luc内包YSK/A脂質膜構造体とした。
<Example 6> Examination of gene expression suppression mechanism of lipid membrane structure (1) Observation of transition state of siRNA to cytoplasm anti-luc (Cy5-anti-luc; SEQ ID NO :) instead of anti-luc 3 and 4), the lipid composition in the lipid solution was set as the composition 2 of Example 2 (1) and the composition 10 of Example 4 (2), and the method described in Example 2 (1) was performed to obtain the lipid. A membrane structure was obtained. The lipid membrane structures obtained from the lipid solutions of compositions 2 and 10 were designated as Cy5-luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure and Cy5-luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure, respectively.

ガラスボトムディッシュに1×10個/ウェルの濃度でdluc−HeLa細胞を播種して、1時間用サンプルおよび6時間用サンプルとした。1時間用サンプルおよび6時間用サンプルを、試薬含有DMEM培地を用いて37℃、5%CO雰囲気下で24時間培養した後、Cy5−luc内包YSK/A脂質膜構造体およびCy5−luc内包DODAP脂質膜構造体を100nmol/L(siRNA濃度)となるように培地に添加し、37℃で1時間インキュベートした。その後、冷却したPBSを用いて細胞を3回洗浄した。続いて、1時間用サンプルについては4%(v/v)パラホルムアルデヒド/PBSを加えて10分間インキュベートすることにより細胞を固定した。一方、6時間用サンプルについては試薬含有DMEM培地を加えて、37℃で6時間インキュベートした後、冷却したPBSを用いて3回洗浄し、同様に細胞を固定した。PBSを用いて固定後の1時間用サンプルおよび6時間用サンプルを洗浄し、Hoechst33342を添加して10分間細胞核を染色した後、共焦点レーザー顕微鏡Nikon A1(Nikon社)および60倍対物レンズを用いて、Cy5およびHoechst33342の蛍光を観察した。その結果を図9に示す。 Dluc-HeLa cells were seeded on a glass bottom dish at a concentration of 1 × 10 5 cells / well to give a sample for 1 hour and a sample for 6 hours. After culturing the sample for 1 hour and the sample for 6 hours in a reagent-containing DMEM medium at 37 ° C. in an atmosphere of 5% CO 2 for 24 hours, Cy5-luc inclusion YSK / A lipid membrane structure and Cy5-luc inclusion The DODAP lipid membrane structure was added to the medium so as to be 100 nmol / L (siRNA concentration), and incubated at 37 ° C. for 1 hour. Thereafter, the cells were washed three times with chilled PBS. Subsequently, for 1 hour samples, 4% (v / v) paraformaldehyde / PBS was added and incubated for 10 minutes to fix the cells. On the other hand, for the 6-hour sample, a reagent-containing DMEM medium was added, incubated at 37 ° C. for 6 hours, washed 3 times with cooled PBS, and cells were similarly fixed. After 1 hour sample and 6 hour sample after fixation were washed with PBS, Hoechst 33342 was added, and cell nuclei were stained for 10 minutes, and then using a confocal laser microscope Nikon A1 (Nikon) and a 60 × objective lens. The fluorescence of Cy5 and Hoechst 33342 was observed. The result is shown in FIG.

図9に示すように、1時間用サンプルでは、Cy5−luc内包DODAP脂質膜構造体およびCy5−luc内包YSK/A脂質膜構造体のいずれを添加した場合も、Cy5の蛍光がドット状に見られた。すなわち、Cy5−luc内包DODAP脂質膜構造体およびCy5−luc内包YSK/A脂質膜構造体に内包されたsiRNAは、いずれもエンドサイトーシスにより細胞内に取り込まれてエンドソームに局在することが明らかになった。一方、6時間用サンプルでは、Cy5−luc内包DODAP脂質膜構造体を加えた場合はCy5の蛍光がドット状に見られたのに対し、Cy5−luc内包YSK/A脂質膜構造体を加えた場合はCy5の蛍光が細胞内に拡散して見られた。すなわち、Cy5−luc内包DODAP脂質膜構造体に内包されたsiRNAは、細胞内に取り込まれて一定時間が経過した後も依然としてエンドソーム内に局在しているのに対して、Cy5−luc内包YSK/A脂質膜構造体に内包されたsiRNAは細胞質に移行して拡散していることが明らかになった。これらの結果から、標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を有するRNAを内包する、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体は、細胞内に取り込まれた後、内包するRNAを速やかに細胞質に放出することが示された。   As shown in FIG. 9, in the sample for 1 hour, the Cy5 fluorescence was observed in a dot-like manner when either the Cy5-luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure or the Cy5-luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure was added. It was. That is, it is clear that both siRNA encapsulated in Cy5-luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure and Cy5-luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure are taken up into cells by endocytosis and localized in endosomes. Became. On the other hand, in the sample for 6 hours, when Cy5-luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure was added, Cy5 fluorescence was seen in the form of dots, whereas Cy5-luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure was added. In some cases, Cy5 fluorescence was diffused into the cells. That is, the siRNA encapsulated in the Cy5-luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure is still localized in the endosome after a certain period of time after being taken into the cell, whereas the Cy5-luc-encapsulated YSK / A It became clear that siRNA encapsulated in the lipid membrane structure migrated to the cytoplasm and diffused. From these results, a lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid and containing RNA having the same or complementary base sequence as all or part of the messenger RNA of the target gene is taken into the cell. After that, it was shown that the encapsulated RNA was rapidly released into the cytoplasm.

(2)酸性化阻害物質存在下での遺伝子発現抑制
実施例5(1)のluc内包YSK/A脂質膜構造体および実施例2(1)のluc内包DOTAP脂質膜構造体について、実施例3(3)に記載の方法によりLuc/KD率を測定した。ただし、脂質膜構造体を含む試薬含有DMEM培地に、酸性化を阻害する物質であるクロロキンまたは塩化アンモニウムを種々の濃度で添加した。その結果を図10に示す。
(2) Gene Expression Suppression in the Presence of Acidification Inhibiting Substance Example 3 Regarding the luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure of Example 5 (1) and the luc-encapsulated DOTAP lipid membrane structure of Example 2 (1) The Luc / KD ratio was measured by the method described in (3). However, chloroquine or ammonium chloride, which is a substance that inhibits acidification, was added to the reagent-containing DMEM medium containing the lipid membrane structure at various concentrations. The result is shown in FIG.

図10に示すように、luc内包DOTAP脂質膜構造体では、クロロキンまたは塩化アンモニウムの濃度が大きいほど、Luc/KD率が大きくなる傾向であったのに対し、luc内包YSK/A脂質膜構造体ではクロロキンまたは塩化アンモニウムの濃度が大きいほど、Luc/KD率が小さくなった。すなわち、luc内包YSK/A脂質膜構造体では、酸性化が阻害されたことにより遺伝子発現抑制効果が減少した。この結果、本実施例5(4)、ならびに実施例3(1)、(2)および(3)の結果から、標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を有するRNAを内包する、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体は、細胞内に取り込まれた後、エンドソームの酸性化によりカチオン性を帯びてエンドソームと膜融合し、内包するRNAを細胞質に放出して、標的遺伝子の発現を抑制することが示された。   As shown in FIG. 10, in the luc-encapsulated DOTAP lipid membrane structure, the Luc / KD ratio tended to increase as the concentration of chloroquine or ammonium chloride increased, whereas the luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure. Then, the Luc / KD ratio decreased as the concentration of chloroquine or ammonium chloride increased. That is, in the luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure, the effect of suppressing gene expression decreased due to inhibition of acidification. As a result, based on the results of Example 5 (4) and Examples 3 (1), (2) and (3), it has the same or complementary base sequence as all or part of the messenger RNA of the target gene. A lipid membrane structure containing a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid, which encapsulates RNA, is incorporated into the cell, then becomes cationic by the acidification of the endosome, membrane-fused with the endosome, and the encapsulated RNA is cytoplasmic It was shown to suppress the expression of the target gene.

<実施例7>PEG−DSGを構成脂質として含み、好適脂質組成Aの脂質膜を有する脂質膜構造体の機能
(1)PEG−DSGの添加
実施例5(1)のluc内包YSK/A脂質膜構造体ならびに実施例2(1)のluc内包DOTAP脂質膜構造体およびluc内包DODAP脂質膜構造体を含むPBSに、10%(v/v)となるようエタノールを加え、PEGと結合した1,2−distearoyl−sn−glycerol(DSG)(PEG−DSG)を、PEG−DSG以外の総脂質に対して3モル%となるよう加えた後、45℃で45分間インキュベートした。ここで、DSGは炭素数が18であり、比較的長い炭素鎖を有するため、脂質膜構造体の脂質膜に入り込んで安定する。すなわち、上記操作により、脂質膜構造体の脂質膜にPEG−DSGを添加して、PEG−DSGを構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体を得て、これをPEG/luc内包YSK/A脂質膜構造体、PEG/luc内包DOTAP脂質膜構造体およびPEG/luc内包DODAP脂質膜構造体とした。
<Example 7> Function of a lipid membrane structure containing PEG-DSG as a constituent lipid and having a lipid membrane having a preferred lipid composition A (1) Addition of PEG-DSG Luc-encapsulated YSK / A lipid of Example 5 (1) Ethanol was added to PBS containing the membrane structure and the luc-encapsulated DOTAP lipid membrane structure and luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure of Example 2 (1) so that the concentration was 10% (v / v), and the PEG-conjugated 1 , 2-distearoyl-sn-glycerol (DSG) (PEG-DSG) was added at 3 mol% with respect to the total lipid other than PEG-DSG, followed by incubation at 45 ° C. for 45 minutes. Here, since DSG has 18 carbon atoms and has a relatively long carbon chain, it enters the lipid membrane of the lipid membrane structure and is stable. That is, according to the above operation, PEG-DSG is added to the lipid membrane of the lipid membrane structure to obtain a lipid membrane structure having a lipid membrane containing PEG-DSG as a constituent lipid, and this is converted into PEG / luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure, PEG / luc-encapsulated DOTAP lipid membrane structure, and PEG / luc-encapsulated DODAP lipid membrane structure were used.

(2)血清耐性
anti−luc、実施例2(1)のsiRNA/プロタミン複合体および実施例2(2)の空YSK脂質膜構造体、実施例5(1)のluc内包YSK/A脂質膜構造体ならびに本実施例7(1)のPEG/luc内包YSK/A脂質膜構造体について、実施例4(1)[1−2]に記載の方法を行った。ただし、siRNA/プロタミン複合体および空YSK脂質膜構造体は混合して血清に加えた。また、インキュベート時間は0、3、6および24時間とし、インキュベートする前に、Triton−X100を0.05%(w/v)となるように添加した場合と添加しない場合とを行った。その結果を図11に示す。
(2) Serum resistance anti-luc, siRNA / protamine complex of Example 2 (1) and empty YSK lipid membrane structure of Example 2 (2), luc-encapsulated YSK / A lipid membrane of Example 5 (1) For the structure and the PEG / luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure of Example 7 (1), the method described in Example 4 (1) [1-2] was performed. However, siRNA / protamine complex and empty YSK lipid membrane structure were mixed and added to serum. Incubation times were 0, 3, 6 and 24 hours, and before and after incubation, Triton-X100 was added to 0.05% (w / v) and not added. The result is shown in FIG.

図11に示すように、Triton−X100を添加しない場合、anti−lucならびにsiRNA/プロタミン複合体および空YSK脂質膜構造体の混合物ではインキュベート時間の経過に伴ってsiRNAを示すバンドの蛍光強度が小さく、幅が広くなり、かつ泳動速度が増大したことから、siRNAが分解されたことが確認された。これに対して、luc内包YSK/A脂質膜構造体では3および6時間後において、バンドの蛍光強度、幅および泳動速度が0時間後と同等であり、24時間後において、バンドの蛍光強度および幅がやや小さくなったものの、泳動速度は低下しなかった。また、PEG/luc内包YSK/A脂質膜構造体では、0〜24時間後において、バンドの蛍光強度、幅および泳動速度がほとんど変化しなかった。すなわち、luc内包YSK脂質膜構造体およびluc内包YSK/A脂質膜構造体では、siRNAがほとんど分解されなかったことが確認された。これらの結果から、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体に内包されたsiRNAは、内包されていないsiRNAと比較して、血清耐性が大きいことが示された。また、当該脂質膜にPEG−DSGを添加することにより、内包されたsiRNAの血清耐性がより大きくなることが明らかになった。   As shown in FIG. 11, when Triton-X100 is not added, the anti-luc and siRNA / protamine complex and the mixture of empty YSK lipid membrane structure have a lower fluorescence intensity of the band showing siRNA as the incubation time elapses. It was confirmed that siRNA was decomposed because the width became wider and the migration speed increased. In contrast, in the luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure, after 3 and 6 hours, the fluorescence intensity, width, and migration speed of the band are equivalent to those after 0 hour, and after 24 hours, the fluorescence intensity of the band and Although the width was slightly reduced, the electrophoresis speed did not decrease. In addition, in the PEG / luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure, the band fluorescence intensity, width, and migration rate hardly changed after 0 to 24 hours. That is, it was confirmed that siRNA was hardly degraded in the luc-encapsulated YSK lipid membrane structure and the luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure. From these results, it was shown that siRNA encapsulated in a lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid has higher serum resistance than non-encapsulated siRNA. In addition, it was revealed that the serum resistance of the encapsulated siRNA is increased by adding PEG-DSG to the lipid membrane.

(3)PLK1遺伝子の発現抑制
[3−1]脂質膜構造体の製造
anti−lucに代えてPolo−like kinase1(PLK1)遺伝子伝令RNAに対するsiRNA(anti−plk1;配列番号5、6)を用いて、実施例2(1)に記載の方法により脂質膜構造体を得た。組成1〜3の脂質溶液から得られた脂質膜構造体を、それぞれpl内包DOTAP脂質膜構造体、pl内包DODAP脂質膜構造体およびpl内包YSK脂質膜構造体とした。また、脂質溶液における脂質組成を実施例4(2)の組成10とし、anti−lucに加えてanti−plk1を用いて、実施例2(1)に記載の方法により脂質膜構造体を得て、それぞれluc内包YSK/A脂質膜構造体およびpl内包YSK/A脂質膜構造体とした。続いて、これらの脂質膜構造体の脂質膜について、本実施例7(1)に記載の方法を行うことにより、PEG−DSGを構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体を得て、これをPEG/pl内包DOTAP脂質膜構造体、PEG/pl内包DODAP脂質膜構造体、PEG/pl内包YSK脂質膜構造体、PEG/luc内包YSK/A脂質膜構造体およびPEG/pl内包YSK/A脂質膜構造体とした。
(3) PLK1 gene expression suppression [3-1] Production of lipid membrane structure In place of anti-luc, siRNA against Polo-like kinase 1 (PLK1) gene messenger RNA (anti-plk1; SEQ ID NOs: 5 and 6) is used. Thus, a lipid membrane structure was obtained by the method described in Example 2 (1). The lipid membrane structures obtained from the lipid solutions having compositions 1 to 3 were designated as a pl-encapsulated DOTAP lipid membrane structure, a pl-encapsulated DODAP lipid membrane structure, and a pl-encapsulated YSK lipid membrane structure, respectively. In addition, the lipid composition in the lipid solution was set to composition 10 of Example 4 (2), and in addition to anti-luc, anti-plk1 was used to obtain a lipid membrane structure by the method described in Example 2 (1). Luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure and pl-encapsulated YSK / A lipid membrane structure, respectively. Subsequently, by performing the method described in Example 7 (1) for the lipid membranes of these lipid membrane structures, a lipid membrane structure having a lipid membrane containing PEG-DSG as a constituent lipid is obtained. PEG / pl-encapsulated DOTAP lipid membrane structure, PEG / pl-encapsulated DODAP lipid membrane structure, PEG / pl-encapsulated YSK lipid membrane structure, PEG / luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure, and PEG / pl-encapsulated YSK / A lipid membrane structure was obtained.

[3−2]腫瘍モデルマウスへの投与
ヒト腎細胞癌由来OSRC2細胞を10%(v/v)のFBS、100U/mLのペニシリンおよび100mg/mLのストレプトマイシンを含むPRMI1640培地(試薬含有PRMI培地)を用いて37℃、5%CO雰囲気下で培養して、PBSに懸濁した。続いて、1匹あたり1000000個のOSRC2細胞を、雄性BALB/cヌードマウスの背部皮下に移植して、腫瘍モデルマウスとした。移植したOSRC2細胞が形成する腫瘍の体積を経時的に測定しながら飼育し、腫瘍体積が約100mmとなった時点で、本実施例7(3)[3−1]の脂質膜構造体を腫瘍組織に直接投与し、24時間飼育した。腫瘍体積は式2;腫瘍体積=1/2×(腫瘍の長径)×(腫瘍の短径)により算出した。また、投与量は10μg(siRNA量)/1匹とした。何も投与しない腫瘍モデルマウスを同様に飼育し、コントロールとした。
[3-2] Administration to tumor model mouse Human renal cell carcinoma-derived OSRC2 cells were treated with 10% (v / v) FBS, 100 U / mL penicillin and 100 mg / mL streptomycin in a RPMI 1640 medium (reagent-containing RPMI medium). Was cultured at 37 ° C. in a 5% CO 2 atmosphere and suspended in PBS. Subsequently, 1000000 OSRC2 cells per mouse were transplanted subcutaneously into the back of male BALB / c nude mice to form tumor model mice. Breeding while measuring the volume of the tumor formed by the transplanted OSRC2 cells over time, and when the tumor volume reached about 100 mm 3 , the lipid membrane structure of Example 7 (3) [3-1] was obtained. It was administered directly to the tumor tissue and reared for 24 hours. The tumor volume was calculated by the formula 2; tumor volume = 1/2 × (tumor major axis) × (tumor minor axis) 2 . The dose was 10 μg (siRNA amount) / one animal. Tumor model mice to which nothing was administered were similarly raised and used as controls.

[3−3]定量リアルタイムPCR
本実施例6(3)[3−2]のマウスから腫瘍組織を回収して、そのうち30mg前後の腫瘍塊をホモジェナイズし、4℃、15000rpmの条件下で10分間遠心分離を行った。上清を回収してRNeasy kit(キアゲン社)を用いてtotal RNAを回収した。1μgのtotal RNAを鋳型として、High Capacity RNA−to−cDNA kit(アプライドバイオシステムズ社)を用いて添付の使用書に従って逆転写反応を行い、cDNAを得た。2ngのcDNAについて、Fast SYBR Green Master Mix(アプライドバイオシステムズ社)およびLightcycler480(Roche社)を用いて、定法に従い定量リアルタイムPCRを行って、ヒトPLK1遺伝子の伝令RNA発現量を測定した。定量リアルタイムPCRの反応液スケールは15μLとし、ヒトPLK1遺伝子およびヒトGAPDH遺伝子のPCR用プライマーは以下の配列を用いた。また、ヒト(Glyceraldehyde−3−phosphate dehydrogenase)GAPDH遺伝子の伝令RNA発現量を内部標準として補正した。補正後のヒトPLK1遺伝子の伝令RNA発現量について、コントロールでのヒトPLK1遺伝子の伝令RNA発現量を1.0とした相対値で表し、これを相対PLK1発現量とした。その結果を図12に示す。
[3-3] Quantitative real-time PCR
A tumor tissue was collected from the mouse of Example 6 (3) [3-2], and about 30 mg of the tumor mass was homogenized and centrifuged at 4 ° C. and 15000 rpm for 10 minutes. The supernatant was recovered and total RNA was recovered using RNeasy kit (Qiagen). Using 1 μg of total RNA as a template, reverse transcription reaction was performed using High Capacity RNA-to-cDNA kit (Applied Biosystems) according to the attached instruction manual to obtain cDNA. For 2 ng cDNA, quantitative real-time PCR was performed according to a conventional method using Fast SYBR Green Master Mix (Applied Biosystems) and Lightcycler 480 (Roche) to measure the messenger RNA expression level of the human PLK1 gene. The reaction solution scale of quantitative real-time PCR was 15 μL, and the following sequences were used as PCR primers for the human PLK1 gene and the human GAPDH gene. In addition, the messenger RNA expression level of human (Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase) GAPDH gene was corrected as an internal standard. The corrected messenger RNA expression level of the human PLK1 gene was expressed as a relative value with the messenger RNA expression level of the human PLK1 gene in the control being 1.0, and this was defined as the relative PLK1 expression level. The result is shown in FIG.

ヒトPLK1遺伝子のプライマー
フォワード;5’−AATAAAGGCTTGGAGAACCC−3’(配列番号7)
リバース;5’−ACCTCACCTGTCTCTCGAAC−3’(配列番号8)
ヒトGAPDH遺伝子のプライマー
フォワード;5’−CCTCTGACTTCAACAGCGAC−3’(配列番号9)
リバース;5’−CGTTGTCATACCAGGAAATGAG−3’(配列番号10)
Primer forward of human PLK1 gene; 5′-AATAAAGGCTTGGAGAACCC-3 ′ (SEQ ID NO: 7)
Reverse; 5′-ACCTCACCCTGTTCTCGAGA-3 ′ (SEQ ID NO: 8)
Primer forward of the human GAPDH gene; 5′-CCTCTGACTTCAACAGCGAC-3 ′ (SEQ ID NO: 9)
Reverse; 5'-CGTTGTCATACCGGAAATGAG-3 '(SEQ ID NO: 10)

図12に示すように、相対PLK1発現量は、PEG/luc内包YSK/A脂質膜構造体、PEG/pl内包DOTAP脂質膜構造体およびPEG/pl内包DODAP脂質膜構造体を投与した場合はコントロールとほぼ同等であった。これに対して、PEG/pl内包YSK脂質膜構造体およびPEG/pl内包YSK/A脂質膜構造体を投与した場合は、コントロールと比較して顕著に小さかった。この結果から、anti−plk1を内包する、YSK05に加えてPEG−DSGを構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体を腫瘍組織に直接投与することにより、腫瘍組織におけるPLK1遺伝子の発現が抑制されたことが示された。   As shown in FIG. 12, the relative expression level of PLK1 is controlled when PEG / luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure, PEG / pl-encapsulated DOTAP lipid membrane structure and PEG / pl-encapsulated DODAP lipid membrane structure are administered. It was almost equivalent. In contrast, when the PEG / pl-encapsulated YSK lipid membrane structure and the PEG / pl-encapsulated YSK / A lipid membrane structure were administered, they were significantly smaller than the control. From this result, the expression of the PLK1 gene in the tumor tissue is suppressed by directly administering to the tumor tissue a lipid membrane structure having a lipid membrane containing PEG-DSG as a constituent lipid in addition to YSK05 encapsulating anti-plk1. It was shown that

また、相対PLK1発現量は、PEG/pl内包YSK脂質膜構造体を投与した場合よりもPEG/pl内包YSK/A脂質膜構造体を投与した場合の方が小さかった。この結果から、PLK1遺伝子の発現抑制効果は、当該脂質膜における脂質組成を好適脂質組成Aとすることにより増大したことが明らかになった。anti−plk1を内包する、YSK05に加えてPEG−DSGを構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体の当該脂質膜における脂質組成を好適脂質組成Aとすることにより、PLK1遺伝子の発現抑制効果が増大することが明らかになった。   In addition, the relative expression level of PLK1 was smaller when the PEG / pl-encapsulated YSK / A lipid membrane structure was administered than when the PEG / pl-encapsulated YSK lipid membrane structure was administered. From this result, it was clarified that the effect of suppressing the expression of the PLK1 gene was increased by setting the lipid composition in the lipid membrane to a suitable lipid composition A. Inhibition of PLK1 gene expression by setting the lipid composition in the lipid membrane of the lipid membrane structure having a lipid membrane containing PEG-DSG as a constituent lipid in addition to YSK05, which contains anti-plk1, to a suitable lipid composition A Increased.

[3−4]5’RACE
5’RACE PCRを行って、PLK1遺伝子mRNAが切断された結果生じるRNA断片を特異的に増幅し、anti−plk1によるRNA干渉が起きているか否かを確認した。
[3-4] 5'RACE
5′RACE PCR was performed to specifically amplify the RNA fragment resulting from the cleavage of the PLK1 gene mRNA, and confirm whether anti-plk1 caused RNA interference.

具体的には、まず、本実施例7(3)[3−2]のマウスから腫瘍組織を回収して、そのうち30mg前後の腫瘍塊をTRIzol(Invitrogen社)中でホモジュナイズして、total RNAを抽出した。また、試薬含有PRMI培地を用いて37℃、5%CO雰囲気下で24時間培養したOSRC2細胞を用意し、PEG/pl内包YSK/A脂質膜構造体を100nmol/L(siRNA濃度)となるように培地に添加して37℃で24時間インキュベートしたものをポジティブコントロール細胞(PC細胞)とし、脂質膜構造体を添加せず、同様にインキュベートしたものをネガティブコントロール細胞(NC細胞)とした。PC細胞およびNC細胞からも、TRIzol(Invitrogen社)を用いて、total RNAを抽出した。5μgのtotal RNAを65℃で5分間加熱した後、4℃に置いた。続いて、T4 RNA ligase (TaKaRa社)と1.2μgのRNAアダプター(5’−NH2−CGACUGGAGCACGAGGACACUGACAUGGACUGAAGGAGUAGAAA−3’;配列番号11)とを加えて、37℃で1時間インキュベートすることによりライゲーション反応を行った。次に、フェノール/クロロホルム/イソアミルアルコールを用いて定法に従いRNAを抽出し、エタノール沈殿を行った後水10μLに溶解してRNA水溶液とした。このRNA水溶液全量を鋳型として、SuperScript III(Invitrogen社)およびPLK1遺伝子特異的プライマー(5’−GGACAAGGCTGTAGAACCCACAC−3’;配列番号12)を用いて逆転写反応を行うことによりcDNAを得た。逆転写反応の条件は、65℃で5分間熱変性した後4℃とし、50℃で1時間および70℃で15分間とした。続いて、cDNAを鋳型として、以下の条件で5’RACE PCR(touch−down PCRおよびnested PCR)を行って5’RACE PCR産物を得た。5’RACE PCR産物を2%TBEアガロースゲルで電気泳動し、1ug/mLエチジウムブロマイドで染色して観察した。その結果を図13に示す。 Specifically, first, tumor tissue was collected from the mouse of Example 7 (3) [3-2], and about 30 mg of the tumor mass was homodulized in TRIzol (Invitrogen) to obtain total RNA. Extracted. In addition, OSRC2 cells cultured for 24 hours at 37 ° C. in a 5% CO 2 atmosphere using a reagent-containing PRMI medium are prepared, and the PEG / pl-encapsulated YSK / A lipid membrane structure is 100 nmol / L (siRNA concentration). The cells were added to the medium and incubated at 37 ° C. for 24 hours as positive control cells (PC cells), and the cells incubated in the same manner without adding the lipid membrane structure were used as negative control cells (NC cells). Total RNA was also extracted from PC cells and NC cells using TRIzol (Invitrogen). 5 μg of total RNA was heated at 65 ° C. for 5 minutes and then placed at 4 ° C. Subsequently, T4 RNA ligase (TaKaRa) and 1.2 μg of RNA adapter (5′-NH2-CGACUGGAGCACGAGAGACACUGACAUGGACUGAAGGAGAGAAAAA-3 ′; SEQ ID NO: 11) were added, and a ligation reaction was performed by incubating at 37 ° C. for 1 hour. It was. Next, RNA was extracted according to a conventional method using phenol / chloroform / isoamyl alcohol, ethanol-precipitated, and then dissolved in 10 μL of water to obtain an RNA aqueous solution. Using this RNA aqueous solution as a template, cDNA was obtained by performing a reverse transcription reaction using SuperScript III (Invitrogen) and a PLK1 gene-specific primer (5′-GGACAAGGCTGTAGAACCCCACAC-3 ′; SEQ ID NO: 12). The conditions for the reverse transcription reaction were 4 ° C after heat denaturation at 65 ° C for 5 minutes, 50 ° C for 1 hour and 70 ° C for 15 minutes. Subsequently, 5 ′ RACE PCR (touch-down PCR and nested PCR) was performed using cDNA as a template under the following conditions to obtain a 5 ′ RACE PCR product. The 5′RACE PCR product was electrophoresed on a 2% TBE agarose gel, stained with 1 ug / mL ethidium bromide and observed. The result is shown in FIG.

touch−down PCRの条件
鋳型;cDNA
フォワードプライマー1(f1);(RNAアダプターの5’側領域に相当)5’−CGACTGGAGCACGAGGACACTGA−3’(配列番号13)
リバースプライマー1(r1);(PLK1遺伝子伝令RNAの3’末端領域に相当)5’−GCTTGTCCACCATAGTGCGG−3’(配列番号14)
PCR装置;2720 Thermal Cycler(アプライドバイオシステムズ社)
反応条件;94℃で2分間の後、94℃で30秒および72℃で40秒を1サイクルとして5サイクル、続いて、94℃で30秒および70℃で40秒を1サイクルとして5サイクル、続いて、94℃で30秒、66℃で30秒および72℃で40秒を1サイクルとして25サイクル、その後72℃で10分。
Condition template for touch-down PCR; cDNA
Forward primer 1 (f1); (corresponding to the 5 ′ region of the RNA adapter) 5′-CGACTGGAGCACGAGGACACTGA-3 ′ (SEQ ID NO: 13)
Reverse primer 1 (r1); (corresponding to the 3 ′ end region of PLK1 gene messenger RNA) 5′-GCTTGTCCACCATATGGCGG-3 ′ (SEQ ID NO: 14)
PCR device; 2720 Thermal Cycler (Applied Biosystems)
Reaction conditions: 94 ° C. for 2 minutes, followed by 5 cycles of 94 ° C. for 30 seconds and 72 ° C. for 40 seconds as one cycle, followed by 5 cycles of 94 ° C. for 30 seconds and 70 ° C. for 40 seconds as one cycle, Subsequently, 25 cycles of 94 ° C. for 30 seconds, 66 ° C. for 30 seconds and 72 ° C. for 40 seconds, followed by 72 ° C. for 10 minutes.

nested PCRの条件
鋳型;touch−down PCRのPCR産物
フォワードプライマー;(RNAアダプターの3’側領域(f1の3’側領域)に相当)5’−GGACACTGACATGGACTGAAGGAGTA−3’(配列番号15)
リバースプライマー;(r1により伸長されたPLK1遺伝子伝令RNAの5’側領域に相当)5’−TCCTTGCAGCAGCCGTACTC−3’(配列番号16)
PCR装置;2720 Thermal Cycler(アプライドバイオシステムズ社)
反応条件;94℃で2分の後、94℃で30秒、64℃で30秒および72℃で40秒を1サイクルとして20サイクル、その後72℃で10分。
Nested PCR condition template; touch-down PCR PCR product forward primer; (corresponds to 3 ′ region of RNA adapter (3 ′ region of f1)) 5′-GGACACTGACATGGACTGAAGGAGTA-3 ′ (SEQ ID NO: 15)
Reverse primer; (corresponding to 5 ′ region of PLK1 gene messenger RNA extended by r1) 5′-TCCTTGCAGCAGCCGTACTC-3 ′ (SEQ ID NO: 16)
PCR device; 2720 Thermal Cycler (Applied Biosystems)
Reaction conditions: 94 ° C. for 2 minutes, 94 ° C. for 30 seconds, 64 ° C. for 30 seconds and 72 ° C. for 40 seconds for 20 cycles, then 72 ° C. for 10 minutes.

図13に示すように、PC細胞では、PLK1遺伝子mRNAが切断された結果生じるRNA断片特異的に増幅したDNAを示すバンドが明確に確認された。そして、これに相当するバンドは、コントロールおよびPEG/luc内包YSK/A脂質膜構造体を投与したマウスでは見られなかったのに対し、PEG/pl内包YSK/A脂質膜構造体を投与したマウスでは明確に見られた。すなわち、PEG/pl内包YSK/A脂質膜構造体を投与したマウスの腫瘍組織では、PLK1遺伝子伝令RNAが切断されていることが明らかになった。この結果から、anti−plk1を内包し、YSK05に加えてPEG−DSGを構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体の投与により、PLK1遺伝子伝令RNAに対してRNA干渉が起こすことができることが確認された。   As shown in FIG. 13, in the PC cell, a band indicating DNA amplified specifically for the RNA fragment resulting from cleavage of the PLK1 gene mRNA was clearly confirmed. And a band corresponding to this was not seen in the mice administered with the control and PEG / luc-encapsulated YSK / A lipid membrane structure, whereas the mice administered with PEG / pl-encapsulated YSK / A lipid membrane structure It was clearly seen. That is, it was revealed that PLK1 gene messenger RNA was cleaved in the tumor tissue of mice administered with PEG / pl-encapsulated YSK / A lipid membrane structure. From this result, it is possible to cause RNA interference to the PLK1 gene messenger RNA by administration of a lipid membrane structure including a lipid membrane containing anti-plk1 and containing PEG-DSG as a constituent lipid in addition to YSK05. confirmed.

<実施例8>好適脂質組成Bの脂質膜構造体の製造
(1)脂質の種類の検討
[1−1]脂質膜構造体の製造
anti−lucに代えてSRBI遺伝子伝令RNAに対するsiRNA(anti−sr;配列番号17、18)を、1mmol/Lのクエン酸緩衝液(pH4.5)に代えて20mmol/Lのクエン酸緩衝液(pH4.0)をそれぞれ用いて、脂質溶液の組成を下記組成17〜19とし、実施例2(1)に記載の方法を行うことにより、anti−srを内包する、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体を得た。組成17は、既報(Semple S.C.、Nat.Biotechnol.、第28巻、第2号、2010年)を参考として設定した。
<Example 8> Production of lipid membrane structure of preferred lipid composition B (1) Examination of lipid types [1-1] Production of lipid membrane structure siRNA against SRBI gene messenger RNA instead of anti-luc (anti- sr; SEQ ID NOS: 17 and 18) were replaced with 1 mmol / L citrate buffer (pH 4.5) and 20 mmol / L citrate buffer (pH 4.0). By performing the method described in Example 2 (1) with compositions 17 to 19, lipid membrane structures having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid and containing anti-sr were obtained. Composition 17 was set with reference to a previous report (Sample SC, Nat. Biotechnol., Vol. 28, No. 2, 2010).

組成17;YSK05:DSPC:Chol:PEG−DMG=57.1:7.1:34.3:7.5
組成18;YSK05:dipalmitoyl phosphatidyl Choline(DPPC):Chol:PEG−DMG=57.1:7.1:34.3:7.5
組成19;YSK05:Chol:PEG−DMG=60:40:7.5
Composition 17; YSK05: DSPC: Chol: PEG-DMG = 57.1: 7.1: 34.3: 7.5
Composition 18; YSK05: dipalmitoyyl phosphatidyl Choline (DPPC): Chol: PEG-DMG = 57.1: 7.1: 34.3: 7.5
Composition 19; YSK05: Chol: PEG-DMG = 60: 40: 7.5

[1−2]SRBI遺伝子の発現抑制
本実施例8(1)の脂質膜構造体をジエチルエーテルまたはネンブタールを用いて麻酔した5〜6週齢の雄性ICRマウスの尾静脈に投与した。投与量は10〜12.5mL/kg(1.5mg/kg;siRNA量)とした。また、同量のPBSを投与したマウスをコントロールとした。投与から24時間経過後、ジエチルエーテルまたはネンブタールを用いてマウスに麻酔をした後、開腹して肝臓を採取した。採取した肝臓について、実施例6(3)[3−3]に記載の方法により定量リアルタイムPCRを行い、相対SRBI発現量を求めた。ただし、定量リアルタイムPCRのPCR用プライマーは以下の配列を用いて、マウスGAPDH遺伝子の伝令RNA発現量を内部標準とした。その結果を図14に示す。
[1-2] Suppression of SRBI gene expression The lipid membrane structure of Example 8 (1) was administered to the tail vein of 5-6 week old male ICR mice anesthetized with diethyl ether or Nembutal. The dose was 10 to 12.5 mL / kg (1.5 mg / kg; siRNA amount). A mouse administered with the same amount of PBS was used as a control. After 24 hours from the administration, the mice were anesthetized with diethyl ether or Nembutal, then laparotomized and the liver was collected. The collected liver was subjected to quantitative real-time PCR by the method described in Example 6 (3) [3-3] to determine the relative SRBI expression level. However, the PCR primers for quantitative real-time PCR used the following sequences, and the messenger RNA expression level of the mouse GAPDH gene was used as an internal standard. The result is shown in FIG.

マウスSRBI遺伝子のプライマー
フォワード;5’−AATAAAGGCTTGGAGAACCC−3’(配列番号19)
リバース;5’−ACCTCACCTGTCTCTCGAAC−3’(配列番号20)
マウスGAPDH遺伝子のプライマー
フォワード;5’−AGCAAGGACACTGAGCAAG−3’(配列番号21)
リバース;5’−TAGGCCCCTCCTGTTATTATG−3’(配列番号22)
Primer forward of mouse SRBI gene; 5′-AATAAAGGCTTGGAGAACCC-3 ′ (SEQ ID NO: 19)
Reverse; 5′-ACCTCACCCTGTCTTCGAGA-3 ′ (SEQ ID NO: 20)
Primer forward of mouse GAPDH gene; 5′-AGCAAGGACACTGAGCAAG-3 ′ (SEQ ID NO: 21)
Reverse; 5'-TAGGCCCCTCCCTGTATTTATG-3 '(SEQ ID NO: 22)

図14に示すように、相対SRBI発現量は、組成17〜19のいずれの脂質膜を有する脂質膜構造体を投与した場合も、コントロールと比較して顕著に小さかった。すなわち、anti−srを内包する、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体の血中投与により、肝臓におけるSRBI遺伝子の発現が抑制されたことが明らかになった。また、組成19の脂質膜を有する脂質膜構造体を投与した場合の相対SRBI発現量は、組成17の脂質膜を有する脂質膜構造体を投与した場合よりも小さく、組成18の脂質膜を有する脂質膜構造体を投与した場合と比較して同等であった。すなわち、当該脂質膜に構成脂質としてDSPCやDPPCを含まずとも、それらを含むものと同等またはそれ以上に、SRBI遺伝子の発現を抑制できることが明らかになった。   As shown in FIG. 14, the relative SRBI expression level was remarkably small as compared with the control when the lipid membrane structure having any lipid membrane of composition 17 to 19 was administered. That is, it was revealed that the expression of the SRBI gene in the liver was suppressed by administration in blood of a lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid and containing anti-sr. Moreover, the relative SRBI expression level when a lipid membrane structure having a lipid membrane of composition 19 is administered is smaller than that when a lipid membrane structure having a lipid membrane of composition 17 is administered, and the lipid membrane structure of composition 18 is provided. Compared with the case where the lipid membrane structure was administered. That is, even if DSPC or DPPC is not included as a constituent lipid in the lipid membrane, it has been clarified that the expression of SRBI gene can be suppressed to the same level or higher than those including those lipids.

(2)脂質の割合の検討
脂質溶液の組成を下記組成20〜25とし、本実施例8(1)[1−1]に記載の方法を行うことにより脂質膜構造体を得た。続いて、組成20〜25の脂質膜を有する脂質膜構造体について、本実施例8(1)[1−2]に記載の方法により相対SRBI発現量を求めた。ただし、投与量は0.2、0.2、1.0または2.0mg/Kg(siRNA量)とした。その結果を図15に示す。図15に示すように、投与量が0.2および0.4mg/Kgでは組成23、1.0mg/kgでは組成23および24、2.0mg/kgでは組成22の脂質膜を有する脂質膜構造体を投与した場合に、相対SRBI発現量が顕著に小さかった。これらの結果から、anti−srを内包する、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体の当該脂質膜におけるYSK05とCholとのモル比が、75/35≦YSK05/Chol≦75/25すなわち13/7≦YSK05/Chol≦3である場合は、SRBI遺伝子の発現抑制効果が大きいことが明らかになった。
(2) Examination of ratio of lipid The composition of the lipid solution was set to the following composition 20 to 25, and a lipid membrane structure was obtained by performing the method described in Example 8 (1) [1-1]. Subsequently, the relative SRBI expression level of the lipid membrane structure having a lipid membrane having a composition of 20 to 25 was determined by the method described in Example 8 (1) [1-2]. However, the dose was 0.2, 0.2, 1.0, or 2.0 mg / Kg (siRNA amount). The result is shown in FIG. As shown in FIG. 15, a lipid membrane structure having a lipid membrane of composition 23 at doses of 0.2 and 0.4 mg / kg, compositions 23 and 24 at doses of 1.0 mg / kg, and composition 22 at doses of 2.0 mg / kg. When the body was administered, the relative SRBI expression level was remarkably small. From these results, the molar ratio of YSK05 to Chol in the lipid membrane of the lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid encapsulating anti-sr is 75/35 ≦ YSK05 / Chol ≦ 75 / 25, that is, 13/7 ≦ YSK05 / Chol ≦ 3, it was revealed that the SRBI gene expression suppression effect is large.

組成20;YSK05:Chol:PEG−DMG=55:45:3
組成21;YSK05:Chol:PEG−DMG=60:40:3
組成22;YSK05:Chol:PEG−DMG=65:35:3
組成23;YSK05:Chol:PEG−DMG=70:30:3
組成24;YSK05:Chol:PEG−DMG=75:25:3
組成25;YSK05:Chol:PEG−DMG=80:20:3
Composition 20; YSK05: Chol: PEG-DMG = 55: 45: 3
Composition 21; YSK05: Chol: PEG-DMG = 60: 40: 3
Composition 22; YSK05: Chol: PEG-DMG = 65: 35: 3
Composition 23; YSK05: Chol: PEG-DMG = 70: 30: 3
Composition 24; YSK05: Chol: PEG-DMG = 75: 25: 3
Composition 25; YSK05: Chol: PEG-DMG = 80: 20: 3

以上の本実施例8(1)および(2)の結果から、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体の当該脂質膜における構成脂質の好適な組成は、13/7≦YSK05/Chol≦3(モル比;以下、「好適脂質組成B」という。)であることが明らかになった。   From the results of the above Example 8 (1) and (2), the preferred composition of the constituent lipid in the lipid membrane of the lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as the constituent lipid is 13/7 ≦ YSK05 / It was revealed that Chol ≦ 3 (molar ratio; hereinafter referred to as “preferred lipid composition B”).

(3)PEG−DMGの割合の検討
脂質溶液の組成を本実施例8(1)[1−1]の組成17、ならびに下記組成26および27として、本実施例8(1)[1−1]に記載の方法を行うことにより脂質膜構造体を得た。続いて、組成17、26および27の脂質膜を有する脂質膜構造体について、本実施例8(1)[1−2]に記載の方法により相対SRBI発現量を求めた。ただし、投与量は1.5mg/Kg(siRNA量)とした。その結果を図16に示す。図16に示すように、相対SRBI発現量は、組成17、26および27のいずれの脂質膜を有する脂質膜構造体を投与した場合も小さかった。すなわち、anti−srを内包する、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体の当該脂質膜におけるPEG−DMGのモル比が、PEG−DMG以外の総脂質に対して10モル%以下である場合は、SRBI遺伝子の発現抑制効果が大きいことが明らかになった。これらの結果から、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体の当該脂質膜におけるPEG−DMGの割合は、PEG−DMG以外の総脂質に対して10モル%以下が好適であることが明らかになった。
(3) Examination of ratio of PEG-DMG As the composition of the lipid solution, the composition 17 of this Example 8 (1) [1-1] and the following compositions 26 and 27 were used, and this Example 8 (1) [1-1] ] Was performed to obtain a lipid membrane structure. Subsequently, the relative SRBI expression level of the lipid membrane structure having lipid membranes of compositions 17, 26 and 27 was determined by the method described in Example 8 (1) [1-2]. However, the dose was 1.5 mg / Kg (siRNA amount). The result is shown in FIG. As shown in FIG. 16, the relative SRBI expression level was small when a lipid membrane structure having any lipid membrane of composition 17, 26 and 27 was administered. That is, the molar ratio of PEG-DMG in the lipid membrane of the lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid encapsulating anti-sr is 10 mol% or less with respect to the total lipid other than PEG-DMG. , It was found that the SRBI gene expression suppression effect is large. From these results, the ratio of PEG-DMG in the lipid membrane of the lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid is preferably 10 mol% or less with respect to the total lipid other than PEG-DMG. Became clear.

組成17;YSK05:DSPC:Chol:PEG−DMG=57.1:7.1:34.3:7.5
組成26;YSK05:DSPC:Chol:PEG−DMG=57.1:7.1:34.3:3
組成27;YSK05:DSPC:Chol:PEG−DMG=57.1:7.1:34.3:10
Composition 17; YSK05: DSPC: Chol: PEG-DMG = 57.1: 7.1: 34.3: 7.5
Composition 26; YSK05: DSPC: Chol: PEG-DMG = 57.1: 7.1: 34.3: 3
Composition 27; YSK05: DSPC: Chol: PEG-DMG = 57.1: 7.1: 34.3: 10

<実施例9>好適脂質組成Bの脂質膜構造体の機能
(1)脂質膜構造体の製造ならびに物性、siRNA内包率およびpKaの確認
脂質溶液の組成を組成28;YSK05:DSPC:Chol:PEG−DMG=50:10:40:3および実施例8(2)の組成23として、本実施例8(1)[1−1]に記載の方法を行うことにより脂質膜構造体を得た。組成28および23の脂質溶液から得られた脂質膜構造体を、それぞれおよびsr内包YSK/28脂質膜構造体およびsr内包YSK/B脂質膜構造体とした。sr内包YSK/B脂質膜構造体について、平均粒子径、PDIおよびゼータ電位を実施例2(3)に記載の方法により、siRNA内包率を実施例2(4)に記載の方法により、pKaを実施例3(1)に記載の方法により、それぞれ測定したところ、いずれの値も実施例2(1)のluc内包YSK脂質膜構造体における値(表1、図2)と近似していた(結果は図示しない)。
<Example 9> Function of lipid membrane structure of preferred lipid composition B (1) Production of lipid membrane structure and confirmation of physical properties, siRNA inclusion rate and pKa Composition of lipid solution is composition 28; YSK05: DSPC: Chol: PEG -DMG = 50: 10: 40: 3 and composition 23 of Example 8 (2), a lipid membrane structure was obtained by carrying out the method described in Example 8 (1) [1-1]. The lipid membrane structures obtained from the lipid solutions having compositions 28 and 23 were used as the sr-encapsulated YSK / 28 lipid membrane structure and the sr-encapsulated YSK / B lipid membrane structure, respectively. For the sr-encapsulated YSK / B lipid membrane structure, the mean particle size, PDI and zeta potential were determined by the method described in Example 2 (3), and the siRNA encapsulation rate was determined by the method described in Example 2 (4). When measured by the method described in Example 3 (1), each value approximated the value in the luc-encapsulated YSK lipid membrane structure of Example 2 (1) (Table 1, FIG. 2) ( Results are not shown).

(2)膜融合能
脂質溶液における脂質組成を本実施例9(1)の組成28および実施例8(2)の組成23とし、1mmol/Lのクエン酸緩衝液(pH4.5)に代えて20mmol/Lのクエン酸緩衝液(pH4.0)を用いて、実施例2(2)に記載の方法を行うことにより脂質膜構造体を得た。組成28および23の脂質溶液から得られた脂質膜構造体をそれぞれ空YSK/28脂質膜構造体および空YSK/B脂質膜構造体として、実施例3(2)に記載の方法にて膜融合率を求めた。その結果を図17に示す。図17に示すように、pHが7.4、6.5、6.0および5.5のいずれの場合も、空YSK/B脂質膜構造体の方が空YSK/28脂質膜構造体よりも膜融合率が大きかった。この結果から、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体の当該脂質膜における脂質組成を好適脂質組成Bとすることにより、膜融合能が向上することが明らかになった。
(2) Membrane fusion ability The lipid composition in the lipid solution is the composition 28 of Example 9 (1) and the composition 23 of Example 8 (2), and instead of 1 mmol / L citrate buffer (pH 4.5). A lipid membrane structure was obtained by performing the method described in Example 2 (2) using 20 mmol / L citrate buffer (pH 4.0). Membrane fusion was carried out by the method described in Example 3 (2), using lipid membrane structures obtained from lipid solutions of compositions 28 and 23 as empty YSK / 28 lipid membrane structures and empty YSK / B lipid membrane structures, respectively. The rate was determined. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 17, the empty YSK / B lipid membrane structure is better than the empty YSK / 28 lipid membrane structure when the pH is 7.4, 6.5, 6.0, or 5.5. The membrane fusion rate was also large. From this result, it became clear that the membrane fusion ability is improved by setting the lipid composition in the lipid membrane of the lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid to the preferred lipid composition B.

(3)SRBI遺伝子の発現抑制
本実施例9(1)のsr内包YSK/B脂質膜構造体およびsr内包YSK/28脂質膜構造体について、実施例8(1)[1−2]に記載の方法により相対SRBI発現量を求めた。ただし、投与量は0.05〜4mg/kg(siRNA量)の範囲で種々の投与量とした。その結果を図18に示す。図18に示すように、相対SRBI発現量が0.5となるsiRNAの投与量(ED50/SRBI)は、sr内包YSK/28脂質膜構造体ではおよそ1〜2mg/kgであったのに対して、sr内包YSK/B脂質膜構造体ではおよそ0.1mg/kgであった。すなわち、sr内包YSK/B脂質膜構造体はsr内包YSK/28脂質膜構造体と比較して、少量のsiRNAで効率的にSRBI遺伝子の発現を抑制できることが明らかになった。
(3) Suppression of SRBI gene expression The sr-encapsulated YSK / B lipid membrane structure and the sr-encapsulated YSK / 28 lipid membrane structure of Example 9 (1) are described in Example 8 (1) [1-2]. The relative SRBI expression level was determined by the above method. However, various doses were used in the range of 0.05 to 4 mg / kg (siRNA amount). The result is shown in FIG. As shown in FIG. 18, the siRNA dosage (ED50 / SRBI) at which the relative SRBI expression level is 0.5 was approximately 1-2 mg / kg in the sr-encapsulated YSK / 28 lipid membrane structure. The sr-encapsulated YSK / B lipid membrane structure was approximately 0.1 mg / kg. That is, it was revealed that the sr-encapsulated YSK / B lipid membrane structure can efficiently suppress the expression of the SRBI gene with a small amount of siRNA compared to the sr-encapsulated YSK / 28 lipid membrane structure.

(4)第7因子遺伝子の発現抑制
anti−srに代えて第7因子遺伝子伝令RNAに対するsiRNA(anti−f7;配列番号23、24)を用いて、脂質溶液の組成を本実施例9(1)の組成28および実施例8(2)の組成23とし、本実施例8(1)[1−1]に記載の方法を行うことにより脂質膜構造体を得た。組成28および23の脂質溶液から得られた脂質膜構造体を、それぞれf7内包YSK/28脂質膜構造体およびf7内包YSK/B脂質膜構造体とした。続いて、各脂質膜構造体を、ジエチルエーテルまたはネンブタールを用いて麻酔した5〜6週齢の雄性ICRマウスの尾静脈に投与した。投与量は20〜25mL/kg(0.03〜1mg/kg;siRNA量)とした。また、脂質膜構造体を含まないPBSを同量投与したマウスをコントロールとした。投与から48時間経過後、マウスから定法に従って血液を採取して血漿を得た。olorimetric Biophen VII assay kit(Aniara社)を用いて、添付の使用書に従って血漿中の第7因子の量を測定した。測定結果について、コントロールの測定値で検量線を作成し、コントロールの測定値を100%とした百分率で表して、これを第7因子割合(%)とした。その結果を図19に示す。
(4) Inhibition of expression of factor 7 gene The composition of the lipid solution was changed to that of Example 9 (1) using siRNA (anti-f7; SEQ ID NOs: 23 and 24) against factor 7 gene messenger RNA instead of anti-sr. ) And composition 23 of Example 8 (2), and the method described in Example 8 (1) [1-1] was performed to obtain a lipid membrane structure. The lipid membrane structures obtained from the lipid solutions having compositions 28 and 23 were designated as f7-encapsulated YSK / 28 lipid membrane structure and f7-encapsulated YSK / B lipid membrane structure, respectively. Subsequently, each lipid membrane structure was administered to the tail vein of 5-6 week old male ICR mice anesthetized with diethyl ether or Nembutal. The dose was 20 to 25 mL / kg (0.03 to 1 mg / kg; siRNA amount). In addition, a mouse administered with the same amount of PBS containing no lipid membrane structure was used as a control. 48 hours after the administration, blood was collected from mice according to a conventional method to obtain plasma. The amount of factor 7 in the plasma was measured using an olorimetric Biophen VII assay kit (Aniara) according to the attached instructions. For the measurement results, a calibration curve was created with the measured values of the control, and expressed as a percentage with the measured value of the control being 100%, and this was defined as the seventh factor ratio (%). The result is shown in FIG.

図19に示すように、第7因子割合は、f7内包YSK/28脂質膜構造体およびf7内包YSK/B脂質膜構造体のいずれを投与した場合も、投与量に依存して小さくなった。すなわち、anti−f7を内包する、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体の血中投与により、血漿における第7因子遺伝子の発現が抑制されたことが明らかになった。   As shown in FIG. 19, the ratio of the factor 7 decreased depending on the dose when either the f7-encapsulated YSK / 28 lipid membrane structure or the f7-encapsulated YSK / B lipid membrane structure was administered. That is, it was revealed that the expression of the factor 7 gene in plasma was suppressed by administration in the blood of a lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid encapsulating anti-f7.

また、0.1、0.2および1.0mg/kgのいずれの投与量においても、f7内包YSK/B脂質膜構造体を投与した場合の方がf7内包YSK/28脂質膜構造体よりも第7因子割合が顕著に小さく、第7因子割合が50%となるsiRNAの投与量(ED50/F7)は、f7内包YSK/28脂質膜構造体では0.8mg/kgであったのに対して、f7内包YSK/B脂質膜構造体では0.06mg/kgであった。すなわち、f7内包YSK/B脂質膜構造体はf7内包YSK/28脂質膜構造体と比較して、少量のsiRNAで効率的に第7因子遺伝子の発現を抑制できることが明らかになった。   In addition, at any dose of 0.1, 0.2 and 1.0 mg / kg, the case where the f7-encapsulated YSK / B lipid membrane structure is administered is more than the f7-encapsulated YSK / 28 lipid membrane structure. The siRNA dose (ED50 / F7) at which the factor 7 ratio was significantly smaller and the factor 7 ratio was 50% was 0.8 mg / kg for the f7-encapsulated YSK / 28 lipid membrane structure. In the f7-encapsulated YSK / B lipid membrane structure, the amount was 0.06 mg / kg. That is, it was revealed that the f7-encapsulated YSK / B lipid membrane structure can efficiently suppress the expression of the factor 7 gene with a small amount of siRNA as compared with the f7-encapsulated YSK / 28 lipid membrane structure.

以上の本実施例9(3)および(4)の結果から、標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を有するRNAを内包する、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体の脂質組成を好適脂質組成Bとすることにより、標的遺伝子の発現抑制効果が増大することが明らかになった。   From the results of the above Examples 9 (3) and (4), a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid encapsulating RNA having the same or complementary base sequence as all or part of the messenger RNA of the target gene It has been clarified that the effect of suppressing the expression of the target gene is increased by setting the lipid composition of the lipid membrane structure having a suitable lipid composition B.

<実施例10>遺伝子発現抑制効果の持続時間
実施例9(4)のf7内包YSK/B脂質膜構造体について、実施例9(4)に記載の方法を行い、第7因子割合を求めた。ただし、投与量は1.0mg/kg(siRNA量)とし、血清の採取は投与直後ならびに投与から1、3、5、7、10および14日後に行った。その結果を図20に示す。図20に示すように、投与後1〜14日後のいずれにおいても、第7因子割合は50%以下であった。この結果から、標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を有するRNAを内包する、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体は、投与後、14日間間にわたって標的遺伝子の発現を抑制することができることが示された。
<Example 10> Duration of gene expression inhibitory effect For the f7-encapsulated YSK / B lipid membrane structure of Example 9 (4), the method described in Example 9 (4) was performed to determine the factor 7 ratio. . However, the dose was 1.0 mg / kg (siRNA amount), and serum was collected immediately after administration and 1, 3, 5, 7, 10 and 14 days after administration. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 20, the factor 7 ratio was 50% or less in any of 1 to 14 days after administration. From this result, a lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid and containing RNA having the same or complementary base sequence as all or part of the messenger RNA of the target gene is 14 days after administration. It was shown that the expression of the target gene can be suppressed over time.

<実施例11>PEG−DSGを構成脂質として含み、好適脂質組成Bの脂質膜を有する脂質膜構造体の機能
(1)PEG−DSGの添加
脂質溶液の組成を実施例8(2)の組成23とし、脂質溶液に放射性同位体であるH−コレステリルヘキサデシルエチル(CHE)をおよそ4ng/mLとなるよう添加して、本実施例8(1)[1−1]に記載の方法を行うことにより、脂質膜を放射性同位体で標識した脂質膜構造体を得た。続いて、PEG−DSGの添加量をPEG−DSG以外の総脂質に対して0、1、2および3モル%として実施例7(1)に記載の方法を行い、PEG−DSGを構成脂質として含み、放射性同位体で標識した脂質膜を有する脂質膜構造体を得た。
<Example 11> Function of a lipid membrane structure containing PEG-DSG as a constituent lipid and having a lipid membrane having a preferred lipid composition B (1) Addition of PEG-DSG The composition of a lipid solution is the composition of Example 8 (2) 23, and 3 H-cholesteryl hexadecylethyl (CHE), which is a radioisotope, was added to the lipid solution so as to be approximately 4 ng / mL, and the method described in Example 8 (1) [1-1] was performed. As a result, a lipid membrane structure in which the lipid membrane was labeled with a radioisotope was obtained. Subsequently, the method described in Example 7 (1) was performed with the addition amount of PEG-DSG being 0, 1, 2, and 3 mol% based on the total lipid other than PEG-DSG, and PEG-DSG was used as the constituent lipid. In addition, a lipid membrane structure having a lipid membrane labeled with a radioisotope was obtained.

(2)血中滞留性
本実施例11(1)の脂質膜構造体を、ジエチルエーテルもしくはネンブタールを用いて麻酔した雄性ICRマウス(5〜6週齢)の尾静脈より投与した。投与から10分間および2時間経過した後、定法に従って血液を採取して血漿を得た。液体シンチレーションカウンターを用いて血漿中の放射線量を測定し、血漿1mL当たりの放射線濃度を、投与した総放射線量(Injected Dose)に対する百分率(%ID)で表した(%ID/mL)。その結果を図21に示す。
(2) Retention in blood The lipid membrane structure of Example 11 (1) was administered from the tail vein of male ICR mice (5-6 weeks old) anesthetized with diethyl ether or Nembutal. After 10 minutes and 2 hours from the administration, blood was collected according to a conventional method to obtain plasma. The radiation dose in plasma was measured using a liquid scintillation counter, and the radiation concentration per mL of plasma was expressed as a percentage (% ID) relative to the total dose administered (injected dose) (% ID / mL). The result is shown in FIG.

図21に示すように、投与から10分後と2時間後との放射線濃度を比較すると、PEG−DSGの添加量が大きいほど、10分後と2時間後との放射線濃度の差が小さかった。すなわち、脂質膜におけるPEG−DSGの添加量が大きいほど、血漿中の脂質膜構造体の時間経過に伴う減少量が小さいことが明らかになった。この結果から、YSK05を構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体の当該脂質膜にPEG−DSGを添加することにより、血中滞留性が向上することが示された。   As shown in FIG. 21, when the radiation concentrations at 10 minutes and 2 hours after administration were compared, the larger the amount of PEG-DSG added, the smaller the difference in radiation concentration between 10 minutes and 2 hours later. . That is, it has been clarified that as the amount of PEG-DSG added to the lipid membrane increases, the amount of the lipid membrane structure in plasma that decreases with time is small. From these results, it was shown that the retention in blood is improved by adding PEG-DSG to the lipid membrane of a lipid membrane structure having a lipid membrane containing YSK05 as a constituent lipid.

(3)PLK1遺伝子の発現抑制
anti−srに代えてanti−plk1およびanti−lucを用いて、脂質溶液の組成を実施例8(2)の組成23とし、実施例8(1)[1−1]に記載の方法を行うことにより、anti−plk1およびanti−lucを内包する脂質膜構造体を得て、それぞれpl内包YSK/B脂質膜構造体およびluc内包YSK/B脂質膜構造体とした。続いて、実施例7(1)に記載の方法を行い、脂質膜にPEG−DSGを添加して得られた脂質膜構造体を、PEG/pl内包YSK/B脂質膜構造体およびPEG/luc内包YSK/B脂質膜構造体とした。次に、これを、実施例7(3)[3−2]に記載の方法により腫瘍モデルマウスへ投与した。ただし、腫瘍モデルマウス作成に用いる癌細胞種としてOSRC2細胞に加えてヒト肝臓癌由来Huh7細胞およびヒト肝臓癌由来HepG2細胞を用い、投与方法は腫瘍組織への直接投与に代えて静脈内投与とし、anti−plk1を内包する脂質膜構造体の投与量は0.3、0.75、1.5、3、4mg/kg(siRNA量)、anti−lucを内包する脂質膜構造体の投与量は3mg/kg(siRNA量)とした。その後、実施例7(3)[3−3]に記載の方法により相対PLK1発現量を求めた。その結果を図22に示す。
(3) Inhibition of PLK1 gene expression Using anti-plk1 and anti-luc instead of anti-sr, the composition of the lipid solution was set to composition 23 of Example 8 (2), and Example 8 (1) [1- 1] to obtain a lipid membrane structure encapsulating anti-plk1 and anti-luc, respectively, and pl-encapsulating YSK / B lipid membrane structure and luc-encapsulating YSK / B lipid membrane structure, did. Subsequently, the method described in Example 7 (1) was performed, and the lipid membrane structure obtained by adding PEG-DSG to the lipid membrane was converted into a PEG / pl-encapsulated YSK / B lipid membrane structure and PEG / luc. An encapsulated YSK / B lipid membrane structure was obtained. Next, this was administered to tumor model mice by the method described in Example 7 (3) [3-2]. However, in addition to OSRC2 cells, human liver cancer-derived Huh7 cells and human liver cancer-derived HepG2 cells are used as tumor cell types used to create tumor model mice, and the administration method is intravenous administration instead of direct administration to tumor tissue, The dosage of the lipid membrane structure containing anti-plk1 is 0.3, 0.75, 1.5, 3, 4 mg / kg (siRNA amount), and the dosage of the lipid membrane structure containing anti-luc is The concentration was 3 mg / kg (siRNA amount). Then, relative PLK1 expression level was calculated | required by the method as described in Example 7 (3) [3-3]. The result is shown in FIG.

図22に示すように、Huh7細胞の腫瘍組織における相対PLK1発現量は、PEG/luc内包YSK/B脂質膜構造体を投与した場合はコントロールとほぼ同等であった。これに対して、PEG/pl内包YSK/B脂質膜構造体を投与した場合は、OSRC2細胞、Huh7細胞およびHepG2細胞のいずれの腫瘍組織における相対PLK1発現量も、投与量にかかわらず、コントロールと比較して顕著に小さかった。この結果から、anti−plk1を内包する、YSK05に加えてPEG−DSGを構成脂質として含む脂質膜を有する脂質膜構造体を血中投与することにより、腫瘍組織におけるPLK1遺伝子の発現が抑制されたことが示された。   As shown in FIG. 22, the relative PLK1 expression level in the tumor tissue of Huh7 cells was almost equivalent to the control when PEG / luc-encapsulated YSK / B lipid membrane structure was administered. In contrast, when the PEG / pl-encapsulating YSK / B lipid membrane structure was administered, the relative PLK1 expression level in any tumor tissue of OSRC2 cells, Huh7 cells, and HepG2 cells was the same as that of the control. It was remarkably small compared. From this result, the expression of the PLK1 gene in tumor tissue was suppressed by administering a lipid membrane structure containing a lipid membrane containing PEG-DSG as a constituent lipid in addition to YSK05 encapsulating anti-plk1 in blood. It was shown that.

Claims (8)

1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidineを有効成分とする、脂質膜構造体にpH依存性カチオン性を付与する剤。   1-methyl-4,4-bis [(9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dien-1-yloxy] An agent that imparts pH-dependent cationicity to a lipid membrane structure containing piperidine as an active ingredient. 1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidineを構成脂質として含む脂質膜を有する、1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidineによりpH依存性カチオン性が付与された脂質膜構造体。   1-methyl-4,4-bis [(9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine, a lipid membrane containing lipidine as a constituent lipid, 1-methyl-4,4-bis [( [9Z, 12Z) -lipid membrane structure to which pH-dependent cationic property is imparted by octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine. 下記(A)または(B)の脂質膜を有する、請求項2に記載の脂質膜構造体;
(A)(a)1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidine、(b)コレステロールおよび(c)1−palmitoyl−2−oleoyl−sn−glycero−3−phosphoethanolamine(POPE)をモル比が(a)/(b)+(c)≧2/3かつ3/7≦(b)/(c)≦7/3の割合で構成脂質として含む脂質膜、
(B)(a)1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidineおよび(b)コレステロールをモル比が13/7≦(a)/(b)≦3の割合で構成脂質として含む脂質膜。
The lipid membrane structure according to claim 2, which has the following lipid membrane (A) or (B);
(A) (a) 1-methyl-4,4-bis [(9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine, (b) cholesterol and (c) 1-palmitoyl-2- oleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (POPE) at a molar ratio of (a) / (b) + (c) ≧ 2/3 and 3/7 ≦ (b) / (c) ≦ 7/3 A lipid membrane containing as a constituent lipid,
(B) (a) 1-methyl-4,4-bis [(9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine and (b) cholesterol in a molar ratio of 13/7 ≦ (a ) / (B) A lipid membrane containing as constituent lipids at a ratio of ≦ 3.
ポリエチレングリコールと結合した脂質を構成脂質として含む脂質膜を有する、請求項2または請求項3に記載の脂質膜構造体。   The lipid membrane structure according to claim 2 or 3, which has a lipid membrane containing a lipid bonded to polyethylene glycol as a constituent lipid. ポリエチレングリコールと結合した脂質がポリエチレングリコールと結合した1,2−dimyristoyl−sn−glycerol(DMG)および/またはポリエチレングリコールと結合した1,2−distearoyl−sn−glycerol(DSG)である、請求項4に記載の脂質膜構造体。   5. The lipid conjugated with polyethylene glycol is 1,2-dimethyl-sn-glycerol (DMG) conjugated with polyethylene glycol and / or 1,2-disteayl-sn-glycerol (DSG) conjugated with polyethylene glycol. The lipid membrane structure described in 1. 標的遺伝子の発現抑制剤であって、前記標的遺伝子の伝令RNAの全部または一部と同じまたは相補的な塩基配列を有するRNAを内包する請求項2から請求項5のいずれかに記載の脂質膜構造体を有効成分とする前記剤。   6. The lipid membrane according to any one of claims 2 to 5, which is a target gene expression inhibitor and contains RNA having the same or complementary base sequence as all or part of the messenger RNA of the target gene. The said agent which uses a structure as an active ingredient. 下記(I)または(II)の脂質膜を調製する工程を有する、脂質膜構造体の製造方法;
(I)(a)1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidine、(b)コレステロール、(c)1−palmitoyl−2−oleoyl−sn−glycero−3−phosphoethanolamine(POPE)および(d)ポリエチレングリコールが結合した1,2−dimyristoyl−sn−glycerol(DMG)をモル比が(a)/(b)+(c)≧2/3、3/7≦(b)/(c)≦7/3かつ0<(d)/(a)+(b)+(c)≦1/10の割合で構成脂質として含む脂質膜、
(II)(a)1−methyl−4,4−bis[(9Z,12Z)−octadeca−9,12−dien−1−yloxy]piperidine、(b)コレステロールおよび(d)ポリエチレングリコールが結合した1,2−dimyristoyl−sn−glycerol(DMG)をモル比が13/7≦(a)/(b)≦3かつ0<(d)/(a)+(b)≦1/10の割合で構成脂質として含む脂質膜。
A method for producing a lipid membrane structure, comprising a step of preparing a lipid membrane of the following (I) or (II):
(I) (a) 1-methyl-4,4-bis [(9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine, (b) cholesterol, (c) 1-palmitoyl-2- oleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (POPE) and (d) 1,2-dimyristol-sn-glycerol (DMG) conjugated with polyethylene glycol in a molar ratio of (a) / (b) + (c) ≧ 2 / 3, 3/7 ≦ (b) / (c) ≦ 7/3 and 0 <(d) / (a) + (b) + (c) ≦ 1/10 as a constituent lipid lipid membrane,
(II) (a) 1-methyl-4,4-bis [(9Z, 12Z) -octadeca-9,12-dien-1-yloxy] piperidine, (b) cholesterol and (d) polyethyleneglycol bound 1 , 2-dimyristol-sn-glycerol (DMG) in a molar ratio of 13/7 ≦ (a) / (b) ≦ 3 and 0 <(d) / (a) + (b) ≦ 1/10 Lipid membrane containing as lipid.
ポリエチレングリコールと結合した1,2−distearoyl−sn−glycerol(DSG)を前記調製した脂質膜に添加する工程を有する、請求項7に記載の脂質膜構造体の製造方法。   The method for producing a lipid membrane structure according to claim 7, further comprising a step of adding 1,2-distearoyl-sn-glycerol (DSG) bound to polyethylene glycol to the prepared lipid membrane.
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