JP2017077200A - HUMAN PKCη GENE EXPRESSION INHIBITION siRNA AND MEDICINAL PRODUCT CONTAINING THE SAME - Google Patents

HUMAN PKCη GENE EXPRESSION INHIBITION siRNA AND MEDICINAL PRODUCT CONTAINING THE SAME Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for suppressing the expression of human protein kinase Cη(PKCη)mRNA and protein.SOLUTION: The present invention provides a method in which the expression of PKCη is suppressed by RNA interference of a gene encoding PKCη. The method utilizes a double stranded RNA for the RNA interference. The double stranded RNA comprises: a sense oligonucleotide chain consisting of oligonucleotides of a specific base sequence, another specific base sequence, and still another specific base sequence; and an anti-sense oligonucleotide chain consisting of oligonucleotides complementary thereto.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ヒトプロテインキナーゼCη(PKCη)mRNA、蛋白質の発現を抑制する方法に関する。より、特定すると、本発明はPKCηmRNA、蛋白質の発現を効果的に抑制するshort interfering RNA(siRNA)の配列に関する。 The present invention relates to a method for suppressing the expression of human protein kinase Cη (PKCη) mRNA and protein. More specifically, the present invention relates to PKCη mRNA, a short interfering RNA (siRNA) sequence that effectively suppresses protein expression.

PKCη遺伝子は上皮細胞特異的な発現を示すPKCとして、マウス皮膚由来cDNAライブラリーより、長田等により単離、同定された遺伝子である(非特許文献1)。PKCは、細胞膜に存在する脂質の代謝産物により活性化する蛋白リン酸化酵素であり、その類似関連遺伝子として、PKCα,PKCβ1, PKCβ2, PKCγ,PKCδ,PKCε,PKCη,PKCθ,PKCζ,PKCζがこれまでに同定されている(非特許文献2)。PKCはその活性化様式から3種類に大別される。即ち、活性化のためにカルシウムイオンとリン酸化脂質、ジアシルグリセロールを必要とするconventinal PKC(PKCα,PKCβ1, PKCβ2, PKCγ)、活性化のためにカルシウムイオンを必要とせず、リン酸化脂質、ジアシルグリセロールを要求するnovelPKC(PKCδ,PKCε,PKCη,PKCθ)、リン酸化脂質のみを必要とするatypicalPKC(PKCζ,PKCλ)に分類される。   The PKCη gene is a gene isolated and identified by Nagata et al. From a mouse skin-derived cDNA library as PKC showing epithelial cell-specific expression (Non-patent Document 1). PKC is a protein phosphorylase activated by a lipid metabolite present in the cell membrane, and PKCα, PKCβ1, PKCβ2, PKCγ, PKCδ, PKCε, PKCη, PKCθ, PKCζ, and PKCζ have been used as related genes. (Non-patent Document 2). PKC is roughly divided into three types according to its activation mode. That is, PKC (PKCα, PKCβ1, PKCβ2, PKCγ) that requires calcium ion, phosphorylated lipid and diacylglycerol for activation, calcium ion is not required for activation, phosphorylated lipid, diacylglycerol Novel PKC (PKCδ, PKCε, PKCη, PKCθ) requiring a phospholipid, and atypical PKC (PKCζ, PKCλ) requiring only phosphorylated lipid.

novelPKCに属するPKCηは、皮膚、食道、舌を含む扁平上皮組織の上皮細胞や小腸を構成する単層上皮細胞に発現するPKCであり、特に上皮組織分化層に特異的に発現する。皮膚においては表皮顆粒層に局在する(非特許文献3)。また上皮組織に加えて、破骨細胞、T細胞、CD4陽性胸腺細胞、CD8陽性胸腺細胞、マクロファージにも高発現する(非特許文献4)。その細胞内局在は非特許文献5に示されるが如く、主に粗面小胞体、ゴルジ体であるが、表皮ケラチノサイトの分化によって細胞膜に局在移行することも報告されている(非特許文献6)   PKCη belonging to novel PKC is PKC expressed in epithelial cells of squamous epithelial tissues including skin, esophagus and tongue, and single-layer epithelial cells constituting the small intestine, and specifically expressed in epithelial tissue differentiation layers. In the skin, it is localized in the epidermal granule layer (Non-patent Document 3). In addition to epithelial tissues, it is highly expressed in osteoclasts, T cells, CD4 positive thymocytes, CD8 positive thymocytes, and macrophages (Non-patent Document 4). As shown in Non-Patent Document 5, the intracellular localization is mainly rough endoplasmic reticulum and Golgi apparatus, but it has also been reported that localization to the cell membrane is caused by differentiation of epidermal keratinocytes (Non-Patent Document). 6)

PKCηは表皮ケラチノサイトの最終分化を誘導する酵素である。その過剰発現によってヒト表皮ケラチノサイトは増殖を阻害され、形態は扁平化し、その最終分化マーカー蛋白質であるトランスグルタミナーゼ1の酵素活性が上昇する。またそのキナーゼ欠損型変異体によって、上記の表皮分化の指標は抑制される(非特許文献7)。またPKCηはヒトケラチノサイトに自然免疫を誘導し、IL-1α、IL-6などの炎症性サイトカインやIL−8、MIP−3などのケモカインを分泌する。PKCηのトランスジェニックマウスの皮膚は形態的、病理組織的に著しい炎症反応を示し、真皮中への顆粒球・T細胞の遊走・浸潤が生じる。さらに成長と共にIL-4等のTh2誘導性サイトカインも放出され、皮膚バリアが破壊されることで、外来刺激に対して脆弱になり、加速度的に症状を悪化させ、その結果、生後数ヶ月でアトピー性皮膚炎に類似した病態が出現する。またPKCη蛋白質は、ヒト皮膚における慢性炎症性疾患である乾癬の皮膚において、正常細胞に比べて非常に高い発現を示す(非特許文献8)。これらのことは炎症性疾患の発症・維持にPKCηが関与することを示している。 PKCη is an enzyme that induces terminal differentiation of epidermal keratinocytes. The overexpression inhibits the growth of human epidermal keratinocytes, flattenes the morphology, and increases the enzyme activity of transglutaminase 1, which is the final differentiation marker protein. Moreover, the above-mentioned index of epidermal differentiation is suppressed by the kinase-deficient mutant (Non-patent Document 7). PKCη induces innate immunity in human keratinocytes and secretes inflammatory cytokines such as IL-1α and IL-6 and chemokines such as IL-8 and MIP-3. The skin of transgenic mice with PKCη shows a remarkable inflammatory response morphologically and histopathologically, and migration and infiltration of granulocytes and T cells into the dermis occurs. In addition, Th2-inducible cytokines such as IL-4 are released with growth, and the skin barrier is destroyed, making it vulnerable to external stimuli and accelerating the symptoms, resulting in atopy in the first few months of life. Symptoms similar to atopic dermatitis appear. In addition, PKC eta protein is highly expressed in psoriatic skin, which is a chronic inflammatory disease in human skin, compared to normal cells (Non-patent Document 8). These facts indicate that PKCη is involved in the onset and maintenance of inflammatory diseases.

遺伝子多型(polymorphism)は、個体間での様々な疾患の罹患率や悪性化の程度に影響を与える。single nucleotide polymorphism:一塩基多型(SNPs)はゲノム上での最小の多型であり、その定義は「ある生物種集団のゲノム塩基配列中に一塩基が変異した多様性が見られ、その変異が集団内で1%以上の頻度で見られる時、これを一塩基多型と呼ぶ」とされる。PKCηの活性を左右するSNPsと、慢性難治性炎症疾患である脳梗塞や慢性関節リュウマチ、萎縮性胃炎の罹患率との間に強い相関関係が存在することが報告されている。即ち、PKCηの酵素活性が上昇することで上記に示された炎症性疾患の罹患率、悪性度が上昇する(非特許文献9,10,11)。   Genetic polymorphism affects the prevalence of various diseases and the degree of malignancy among individuals. single nucleotide polymorphism: Single nucleotide polymorphisms (SNPs) are the smallest polymorphisms in the genome, and their definition is "variation in which single nucleotides are mutated in the genome base sequence of a certain species population. Is called a single nucleotide polymorphism when it is found in the population with a frequency of 1% or more. " It has been reported that there is a strong correlation between SNPs that affect the activity of PKCη and the prevalence of chronic intractable inflammatory diseases such as cerebral infarction, rheumatoid arthritis, and atrophic gastritis. That is, by increasing the enzyme activity of PKCη, the morbidity and malignancy of the inflammatory diseases shown above are increased (Non-Patent Documents 9, 10, and 11).

また、PKCηは悪性腫瘍、即ち癌細胞で高い発現を示す。PKCηが高発現する癌種として、乳癌、肺癌、グリオーマ、骨髄性白血病が報告されている(非特許文献12,13,14)。特に肺癌ではその悪性度と予後に強い相関が認められた(非特許文献15)。更に、ヒト腺癌細胞株PC9、NCI−H1975、A549の増殖は、PKCηの発現を抑制することで著しく阻害される。特に上皮増殖因子受容体に変異を有する肺腺癌細胞には顕著にアポトーシスが誘導される。   PKCη is highly expressed in malignant tumors, that is, cancer cells. Breast cancer, lung cancer, glioma, and myeloid leukemia have been reported as cancer types that highly express PKCη (Non-Patent Documents 12, 13, and 14). In particular, in lung cancer, a strong correlation between the malignancy and prognosis was observed (Non-patent Document 15). Furthermore, the growth of human adenocarcinoma cell lines PC9, NCI-H1975, A549 is significantly inhibited by suppressing the expression of PKCη. In particular, apoptosis is significantly induced in lung adenocarcinoma cells having a mutation in the epidermal growth factor receptor.

以上のことから、PKCηは難治性慢性炎症疾患、癌の分子標的治療戦略上、非常に魅力的な標的と言え、PKCηの発現を抑制する方法を考案することは、難治性慢性炎症性疾患や癌の治療或いは予防に大きく寄与するものと考えられる。 From the above, it can be said that PKCη is a very attractive target for intractable chronic inflammatory diseases and molecular target therapy strategies for cancer, and devising a method for suppressing the expression of PKCη is an intractable chronic inflammatory disease and It is thought to contribute greatly to the treatment or prevention of cancer.

PKCη蛋白質は前述の如く、ゴルジ体、粗面小胞体、或いは細胞膜等、細胞内に局在するため、増殖因子受容体のように、その作用を抗体等で阻害する戦略が成立しないため、PKCηmRNAや蛋白質の生合成そのものを抑制することが必須となる。 Since the PKCη protein is localized in cells such as the Golgi apparatus, rough endoplasmic reticulum, or cell membrane as described above, a strategy for inhibiting its action with an antibody or the like is not established unlike a growth factor receptor. It is essential to suppress the biosynthesis of proteins and proteins.

A phorbol ester receptor/protein kinase, nPKC eta, a new member of the protein kinase C family predominantly expressed in lung and skin.Osada S, Mizuno K, Saido TC, Akita Y, Suzuki K, Kuroki T, Ohno S. J Biol Chem. 1990;265(36):22434-40.A phorbol ester receptor / protein kinase, nPKC eta, a new member of the protein kinase C family predominantly expressed in lung and skin.Osada S, Mizuno K, Saido TC, Akita Y, Suzuki K, Kuroki T, Ohno S. J Biol Chem. 1990; 265 (36): 22434-40. Intracellular signaling by hydrolysis of phospholipids and activation of protein kinase C. Nishizuka Y. Science. 1992 23;258(5082):607-14. Review.Intracellular signaling by hydrolysis of phospholipids and activation of protein kinase C. Nishizuka Y. Science. 1992 23; 258 (5082): 607-14. Review. Predominant expression of nPKC eta, a Ca(2+)-independent isoform of protein kinase C in epithelial tissues, in association with epithelial differentiation. Osada S, Hashimoto Y, Nomura S, Kohno Y, Chida K, Tajima O, Kubo K, Akimoto K, Koizumi H, Kitamura Y, et al. Cell Growth Differ. 1993 4(3):167-75.Predominant expression of nPKC eta, a Ca (2 +)-independent isoform of protein kinase C in epithelial tissues, in association with epithelial differentiation.Osada S, Hashimoto Y, Nomura S, Kohno Y, Chida K, Tajima O, Kubo K, Akimoto K, Koizumi H, Kitamura Y, et al. Cell Growth Differ. 1993 4 (3): 167-75. The role of protein kinase ceta in T cell biology. Fu G, Gascoigne NR. Front Immunol. 2012;3:177.The role of protein kinase ceta in T cell biology. Fu G, Gascoigne NR. Front Immunol. 2012; 3: 177. PKCeta is localized in the Golgi, ER and nuclear envelope and translocates to the nuclear envelope upon PMA activation and serum-starvation: C1b domain and the pseudosubstrate containing fragment target PKCeta to the Golgi and the nuclear envelope. Maissel A, Marom M, Shtutman M, Shahaf G, Livneh E. Cell Signal. 2006 18(8):1127-39.PKCeta is localized in the Golgi, ER and nuclear envelope and translocates to the nuclear envelope upon PMA activation and serum-starvation: C1b domain and the pseudosubstrate containing fragment target PKCeta to the Golgi and the nuclear envelope.Maissel A, Marom M, Shtutman M , Shahaf G, Livneh E. Cell Signal. 2006 18 (8): 1127-39. PKC-eta/Fyn-dependent pathway leading to keratinocyte growth arrest and differentiation. Cabodi S, Calautti E, Talora C, Kuroki T, Stein PL, Dotto GP. Mol Cell. 2000;6(5):1121-9.PKC-eta / Fyn-dependent pathway leading to keratinocyte growth arrest and differentiation. Cabodi S, Calautti E, Talora C, Kuroki T, Stein PL, Dotto GP. Mol Cell. 2000; 6 (5): 1121-9. Induction of differentiation in normal human keratinocytes by adenovirus-mediated introduction of the eta and delta isoforms of protein kinase C. Ohba M, Ishino K, Kashiwagi M, Kawabe S, Chida K, Huh NH, Kuroki T. Mol Cell Biol. 1998 Sep;18(9):5199-207.Induction of differentiation in normal human keratinocytes by adenovirus-mediated introduction of the eta and delta isoforms of protein kinase C. Ohba M, Ishino K, Kashiwagi M, Kawabe S, Chida K, Huh NH, Kuroki T. Mol Cell Biol. 1998 Sep ; 18 (9): 5199-207. Differentiation-associated localization of nPKC eta, a Ca(++)-independent protein kinase C, in normal human skin and skin diseases.Koizumi H, Kohno Y, Osada S, Ohno S, Ohkawara A, Kuroki T. J Invest Dermatol. 1993 Dec;101(6):858-63.Differentiation-associated localization of nPKC eta, a Ca (++)-independent protein kinase C, in normal human skin and skin diseases.Koizumi H, Kohno Y, Osada S, Ohno S, Ohkawara A, Kuroki T. J Invest Dermatol. 1993 Dec; 101 (6): 858-63. A nonsynonymous SNP in PRKCH (protein kinase C eta) increases the risk of cerebral infarction. Kubo M, Hata J, Ninomiya T, Matsuda K, Yonemoto K, Nakano T, Matsushita T, Yamazaki K, Ohnishi Y, Saito S, Kitazono T, Ibayashi S, Sueishi K, Iida M, Nakamura Y, Kiyohara Y. Nat Genet. 2007 39(2):212-7.A nonsynonymous SNP in PRKCH (protein kinase C eta) increases the risk of cerebral infarction. , Ibayashi S, Sueishi K, Iida M, Nakamura Y, Kiyohara Y. Nat Genet. 2007 39 (2): 212-7. Association between PRKCH gene polymorphisms and subcortical silent brain infarction. Serizawa M, Nabika T, Ochiai Y, Takahashi K, Yamaguchi S, Makaya M, Kobayashi S, Kato N. Atherosclerosis. 2008 Aug;199(2):340-5.Association between PRKCH gene polymorphisms and subcortical silent brain infarction.Serizawa M, Nabika T, Ochiai Y, Takahashi K, Yamaguchi S, Makaya M, Kobayashi S, Kato N. Atherosclerosis. 2008 Aug; 199 (2): 340-5. PRKCH gene polymorphism is associated with the risk of severe gastric atrophy. Goto Y, Hishida A, Matsuo K, Tajima K, Morita E, Naito M, Wakai K, Hamajima N. Gastric Cancer. 2010 13(2):90-4.PRKCH gene polymorphism is associated with the risk of severe gastric atrophy.Goto Y, Hishida A, Matsuo K, Tajima K, Morita E, Naito M, Wakai K, Hamajima N. Gastric Cancer. 2010 13 (2): 90-4. The unique protein kinase Ceta: implications for breast cancer (review). Pal D, Basu A. Int J Oncol. 2014 Aug;45(2):493-8.The unique protein kinase Ceta: implications for breast cancer (review) .Pal D, Basu A. Int J Oncol. 2014 Aug; 45 (2): 493-8. PKCeta is a novel prognostic marker in non-small cell lung cancer.Krasnitsky E, Baumfeld Y, Freedman J, Sion-Vardy N, Ariad S, Novack V, Livneh E.Anticancer Res. 2012 Apr;32(4):1507-13.PKCeta is a novel prognostic marker in non-small cell lung cancer.Krasnitsky E, Baumfeld Y, Freedman J, Sion-Vardy N, Ariad S, Novack V, Livneh E. Anticancer Res. 2012 Apr; 32 (4): 1507- 13. PKC eta as a therapeutic target in glioblastoma multiforme.Martin PM, Hussaini IM. Expert Opin Ther Targets. 2005 Apr;9(2):299-313. Review.PKC eta as a therapeutic target in glioblastoma multiforme.Martin PM, Hussaini IM. Expert Opin Ther Targets. 2005 Apr; 9 (2): 299-313. Review. PKCeta is a novel prognostic marker in non-small cell lung cancer.Krasnitsky E, Baumfeld Y, Freedman J, Sion-Vardy N, Ariad S, Novack V, Livneh E.Anticancer Res. 2012 Apr;32(4):1507-13.PKCeta is a novel prognostic marker in non-small cell lung cancer.Krasnitsky E, Baumfeld Y, Freedman J, Sion-Vardy N, Ariad S, Novack V, Livneh E. Anticancer Res. 2012 Apr; 32 (4): 1507- 13.

本発明は、ヒトPKCηmRNA合成、蛋白質合成を特異的に強く抑制する物質を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a substance that specifically and strongly suppresses human PKCη mRNA synthesis and protein synthesis.

特定の蛋白質の生合成を阻害するためには、その蛋白質の生合成を指令するmRNAを標的とすることが考えられる。すなわち、標的遺伝子のmRNAの働きを抑制し、かつそのmRNA自体を分解に導く戦略、つまりRNA interferenceを基本原理とする遺伝子発現制御システムを選択した。RNA interferenceの現象は、1998年、Fireらによって報告された、C.elegansに2本鎖RNAを導入し、in vivoで特定遺伝子のノックダウンに成功したという発表により広く知られるようになった。使用された2本鎖RNAのターゲット遺伝子に対する特異性は、非常に高くターゲット配列に相補しない2本鎖RNAでは一切の発現制御効果を示さなかった。次いで、この実験系を哺乳動物に応用する試みがなされたが、2本鎖RNAの導入に伴う、インターフェロン作用が働くため、哺乳動物細胞の遺伝子をターゲットとした2本鎖RNAは使用できない事が大きな問題となった。その後、Tuschlの研究グループがもっとも効率よく遺伝子をノックダウンする2本鎖RNAの研究をすすめ、3’末端に2塩基のオーバーハングを持った21−merという短い2本鎖を用いると、哺乳類細胞で問題となっていたインターフェロン作用を引き起こさずにRNAiを機能させることができると報告した。このような短い2本鎖RNAをsmall interfering RNA(siRNA)と呼ぶ。申請者はヒトPKCηに作用し、PKChmRNA合成、蛋白質合成を特異的に抑制するsiRNAの塩基配列を見出した。   In order to inhibit biosynthesis of a specific protein, it is conceivable to target mRNA that directs biosynthesis of the protein. That is, a strategy that suppresses the action of mRNA of the target gene and leads to degradation of the mRNA itself, that is, a gene expression control system based on RNA interference was selected. The phenomenon of RNA interference was reported in 1998 by Fire et al. It has become widely known through the announcement that it has successfully knocked down specific genes in vivo by introducing double-stranded RNA into elegans. The specificity of the used double-stranded RNA to the target gene was very high, and the double-stranded RNA not complementary to the target sequence did not show any expression control effect. Next, an attempt was made to apply this experimental system to mammals. However, since the interferon action associated with the introduction of double-stranded RNA works, double-stranded RNA targeting mammalian cell genes cannot be used. It became a big problem. After that, Tuschl's research group researched the double-stranded RNA that knocks down genes most efficiently, and when using a short 21-mer double-strand with 3 base ends, mammalian cells Reported that RNAi can be functioned without causing the interferon action which has been a problem. Such a short double-stranded RNA is called a small interfering RNA (siRNA). The applicant has found the base sequence of siRNA that acts on human PKCη and specifically suppresses PKCCh mRNA synthesis and protein synthesis.

すなわち、本発明は、ヒトPKCηmRNAと蛋白質の生合成を強く抑制するsiRNA配列の決定からなる。 That is, the present invention comprises determination of siRNA sequences that strongly suppress the biosynthesis of human PKCη mRNA and protein.

本発明によれば、ヒトPKCη の機能を阻害することを特徴とするsiRNA、shRNAが提供される According to the present invention, there are provided siRNA and shRNA characterized by inhibiting the function of human PKCη.

本発明のsiRNA、shRNAは、配列番号1、2又は3で示される塩基配列を標的配列とする。 The siRNA and shRNA of the present invention have the base sequence represented by SEQ ID NO: 1, 2, or 3 as a target sequence.

本発明の別の側面によれば、上記した本発明のsiRNA、shRNAを発現することができる発現ベクターが提供される。 According to another aspect of the present invention, an expression vector capable of expressing the above-described siRNA and shRNA of the present invention is provided.

本発明者らは、慢性炎症性疾患、悪性腫瘍におけるPKCηの役割に着目し、PKCηに特異的なsiRNAについて研究を重ねた。その結果、他の遺伝子にホモロジーを示さない二本鎖siRNAを見出し、本発明に到達した。 The present inventors paid attention to the role of PKCη in chronic inflammatory diseases and malignant tumors, and repeated studies on siRNA specific to PKCη. As a result, a double-stranded siRNA that does not show homology to other genes was found and the present invention was achieved.

本発明の二本鎖siRNAによれば、他の遺伝子にホモロジーを示さない配列を標的配列として選択された配列であるから、PKCη遺伝子に特異的であり、オフターゲット効果を回避して使用できる。したがって、本発明の二本鎖siRNAは、臨床応用可能であり、例えば、炎症性疾患・悪性腫瘍の治療、炎症性疾患・悪性腫瘍の予防、炎症性疾患・悪性腫瘍治療の医薬組成物、炎症性疾患・悪性腫瘍予防の医薬組成物、PKCh特異的阻害剤などに利用できる。なかでも、本発明の二本鎖siRNAがRNAi効果を発揮するPKCη遺伝子は、皮膚炎における治療標的分子となりうるから、本発明の二本鎖siRNAは、好ましくは、皮膚炎の治療や予防、皮膚炎の医薬組成物などに利用できる。 According to the double-stranded siRNA of the present invention, since the sequence selected as a target sequence is a sequence that does not show homology to other genes, it is specific for the PKCη gene and can be used while avoiding the off-target effect. Therefore, the double-stranded siRNA of the present invention can be applied clinically. For example, treatment of inflammatory diseases / malignant tumors, prevention of inflammatory diseases / malignant tumors, pharmaceutical compositions for treating inflammatory diseases / malignant tumors, inflammation It can be used as a pharmaceutical composition for preventing sexual diseases and malignant tumors, a PKCCh-specific inhibitor, and the like. Among them, since the PKCη gene in which the double-stranded siRNA of the present invention exerts an RNAi effect can be a therapeutic target molecule in dermatitis, the double-stranded siRNA of the present invention is preferably used for treatment or prevention of dermatitis, skin It can be used as a pharmaceutical composition for flames.

PKCηshRNA発現レンチウイルスベクターを感染後、72時間後の不死化ケラチノサイト細胞株HacaTにおけるPKCηmRNA発現量の比較(実施例1)Comparison of PKCη mRNA expression level in immortalized keratinocyte cell line HacaT 72 hours after infection with PKCηshRNA expressing lentiviral vector (Example 1) PKCηshRNA発現レンチウイルスベクターを感染後、72時間後の肺腺癌細胞PC9におけるPKCηmRNA、蛋白質の発現変化(図2、実施例2)。Changes in expression of PKCη mRNA and protein in lung adenocarcinoma cells PC9 72 hours after infection with PKCηshRNA-expressing lentiviral vector (FIG. 2, Example 2).

本発明は、PKCηの機能を阻害するsiRNA、shRNAに関する。本発明のsiRNA、shRNAを細胞に投与すると、RNAi効果によりPKCηの発現を特異的に抑制することができる。即ち、shRNAが細胞に導入されると、RNAi現象が生じ、相同な配列を有するRNAが分解される。このようなRNAi現象は、線虫,昆虫、原虫、ヒドラ、植物、脊椎動物(哺乳動物を含む)において見られる現象である。 The present invention relates to siRNA and shRNA that inhibit the function of PKCη. When the siRNA or shRNA of the present invention is administered to a cell, the expression of PKCη can be specifically suppressed by the RNAi effect. That is, when shRNA is introduced into a cell, an RNAi phenomenon occurs and RNA having a homologous sequence is degraded. Such RNAi phenomenon is a phenomenon observed in nematodes, insects, protozoa, hydra, plants, vertebrates (including mammals).

ここで、「siRNA 」とは、short interfering RNAの略称であり、人工的に化学合成されるかまたは生化学的に合成されたものか、あるいは生物体内で合成されたものか、あるいは約40塩基以上の二本鎖RNAが体内で分解されてできた10塩基対以上の二本鎖RNAである。siRNAの長さは、一般的には10〜30塩基、好ましくは約15〜25塩基、より好ましくは19〜23塩基程度である。siRNAは、通常、5'−リン酸、3'−OHの構造を有しており、3'末端は約2塩基突出している。このsiRNA に特異的なタンパク質が結合して、RISC(RNA−induced−silencing−complex)が形成される。この複合体は、siRNA と同じ配列を有するmRNAを認識して結合し、RNaseIII様の酵素活性によってsiRNA の中央部でmRNAを切断する。上記のように、siRNAは、その標的となる遺伝子(本発明においては、PKCη遺伝子のmRNAを分解することにより、その発現を抑制することができる。 Here, “siRNA” is an abbreviation for short interfering RNA, which is artificially chemically synthesized or biochemically synthesized, synthesized in an organism, or about 40 bases. This is a double-stranded RNA of 10 base pairs or more produced by degrading the above double-stranded RNA in the body. The length of siRNA is generally about 10 to 30 bases, preferably about 15 to 25 bases, more preferably about 19 to 23 bases. siRNA usually has a 5′-phosphate, 3′-OH structure, and the 3 ′ end protrudes by about 2 bases. A protein specific to the siRNA is bound to form RISC (RNA-induced-silencing-complex). This complex recognizes and binds to mRNA having the same sequence as siRNA, and cleaves mRNA at the center of siRNA by RNaseIII-like enzyme activity. As described above, siRNA can suppress its expression by degrading mRNA of its target gene (in the present invention, PKCη gene).

本発明では、siRNAを用いてもよいし、当該siRNA を生成するようなshRNA(short hairpin RNA)又はそれらを発現できる発現ベクターを用いることができる。本発明のshRNA又はそれらの発現ベクターを細胞に投与すると、細胞内でsiRNAが生成する。本発明において用いられるshRNA、siRNA又はそれを発現する発現ベクターは、RNAiを引き起こすことができる限り、どのような形態のものでもよい。 In the present invention, siRNA may be used, and shRNA (short hairpin RNA) that generates the siRNA or an expression vector that can express them can be used. When the shRNA of the present invention or an expression vector thereof is administered to a cell, siRNA is produced in the cell. The shRNA, siRNA or expression vector that expresses it used in the present invention may be in any form as long as it can cause RNAi.

本発明の一例によれば、shRNAを使用することができる。shRNAは、一本鎖RNAで部分的に回文状の塩基配列を含むことにより、分子内で二本鎖構造をとり、ヘアピンのような構造となる約20塩基対以上の分子のことを言う。そのようなshRNAは、細胞内に導入された後、細胞内で約20塩基(代表的には例えば、21塩基、22塩基、23塩基)の長さに分解され、siRNA と同様にRNAiを引き起こすことができる。上記の通りshRNAは、siRNA と同様にRNAiを引き起こすことから、本発明において有効に用いることができる。 According to an example of the present invention, shRNA can be used. shRNA refers to a molecule of about 20 base pairs or more that has a double-stranded structure in a molecule and has a hairpin-like structure by including a partially palindromic base sequence in a single-stranded RNA. . Such shRNA, after being introduced into the cell, is degraded to a length of about 20 bases (typically, for example, 21 bases, 22 bases, 23 bases) in the cell, and causes RNAi similarly to siRNA. be able to. As described above, shRNA causes RNAi similarly to siRNA, and thus can be used effectively in the present invention.

本発明の標的となるPKCηのmRNAの配列は、米国バイオテクノロジー情報センター(NCBI)Nucleotideデータベースの登録番号NM_006255から入手可能である。また、本発明の二本鎖siRNAの標的となるPKCη遺伝子は、一塩基多型(SNP)、その他の多型、及び、変異体を含む。 The sequence of PKCη mRNA targeted by the present invention is available from the National Biotechnology Information Center (NCBI) Nucleotide database, registration number NM_006255. Further, the PKCη gene targeted by the double-stranded siRNA of the present invention includes single nucleotide polymorphism (SNP), other polymorphisms, and mutants.

本発明で用いるsiRNA、又はshRNAは、PKCηsi#1 5'−GGA TTC AAA GAT TGC AGA ACA −3’ (mRNA標的部位:塩基配列998番目から1018番目:配列番号1)、PKCηsi #2 5’- GGT AAA TGC GGT GGA ACT TGC -3’(mRNA標的部位:塩基配列1193番目から1213番目:配列番号2)、PKCηsi #3 5'−GCT TCTATG CTG CAG AAA TCA−3’( mRNA標的部位:塩基配列1675番目から1695番目:配列番号3)である SiRNA or shRNA used in the present invention is PKCηsi # 1 5′-GGA TTC AAA GAT TGC AGA ACA-3 ′ (mRNA target site: nucleotide sequence 998th to 1018th: SEQ ID NO: 1), PKCηsi # 2 5′- GGT AAA TGC GGT GGA ACT TGC-3 ′ (mRNA target site: nucleotide sequence 1193 to 1213: SEQ ID NO: 2), PKCηsi # 3 5′-GCT TCTATG CTG CAG AAA TCA-3 ′ (mRNA target site: nucleotide sequence 1675th to 1695th: SEQ ID NO: 3)

上記の通り、本発明では、RNAiによりPKCηの発現を抑制することができる因子として、siRNA、又はshRNA、又はそれらの発現ベクターを使用することができる。siRNAの長所としては、(1)細胞内に導入してもRNA自体は正常細胞の染色体内に組み込まれないので、子孫に伝わる変異を起こすような治療ではなく、安全性が高いこと、及び(2)短鎖二本鎖RNAは化学合成が比較的容易であり二本鎖にするとより安定であること、などが挙げられる。また、shRNAの長所としては、遺伝子発現を長期間抑制することによって治療を行う場合、細胞内でshRNAを転写するようなベクターを作製して細胞内に導入することができることなどが挙げられる。 As described above, in the present invention, siRNA, shRNA, or an expression vector thereof can be used as a factor that can suppress the expression of PKCη by RNAi. The advantages of siRNA are as follows: (1) Since RNA itself is not integrated into the chromosome of normal cells even when introduced into cells, it is not a treatment that causes mutations transmitted to offspring, and is highly safe, and ( 2) Short double-stranded RNA is relatively easy to chemically synthesize and is more stable when double-stranded. Further, as an advantage of shRNA, when treatment is performed by suppressing gene expression for a long period of time, a vector that transcribes shRNA in a cell can be prepared and introduced into the cell.

本発明で用いる、siRNA又はshRNAは、人工的に化学合成してもよいし、センス鎖およびアンチセンス鎖のDNA配列を逆向きに連結したヘアピン構造のDNAをT7 RNAポリメラーゼによってインビトロでRNAを合成することによって作製することもできる。インビトロで合成する場合は、T7 RNAポリメラーゼおよびT7プロモーターを用いて、鋳型DNAからアンチセンスおよびセンスのRNAを合成することができる。これらをインビトロでアニーリングした後、細胞に導入すると、RNAiが引き起こされ、PKCηの発現が抑制される。ここでは、例えば、各種のトランスフェクション試薬、例えば、Lipofectamine2000(インビトロジェン)およびXtreame siRNA transfection reagent(ロッシュ)などを用いてそのようなRNAを細胞内に導入することができる。 The siRNA or shRNA used in the present invention may be artificially chemically synthesized, or RNA is synthesized in vitro by T7 RNA polymerase using a DNA having a hairpin structure in which the DNA sequences of the sense strand and antisense strand are linked in the reverse direction. It is also possible to produce it. For synthesis in vitro, antisense and sense RNAs can be synthesized from template DNA using T7 RNA polymerase and T7 promoter. When these are annealed in vitro and then introduced into cells, RNAi is caused and PKCη expression is suppressed. Here, such RNA can be introduced into cells using, for example, various transfection reagents such as Lipofectamine 2000 (Invitrogen) and Xstream siRNA transfection reagent (Roche).

本発明のsiRNA、shRNA、又はそれらの発現ベクターは、細胞内でRNAi効果を生じることにより、PKCηを特異的に阻害することができる。即ち、本発明のsiRNA、shRNA、又はそれらの発現ベクターは、PKCη阻害剤として有用である。 The siRNA, shRNA, or expression vector thereof of the present invention can specifically inhibit PKCη by producing an RNAi effect in the cell. That is, the siRNA, shRNA, or expression vector thereof of the present invention is useful as a PKCη inhibitor.

本発明の薬剤の投与方法は、経口投与、非経口投与(例えば、静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、皮内投与、粘膜投与、直腸内投与、膣内投与、患部への局所投与、皮膚投与など)などが挙げられる。 The method of administering the agent of the present invention includes oral administration, parenteral administration (for example, intravenous administration, intramuscular administration, subcutaneous administration, intradermal administration, mucosal administration, rectal administration, intravaginal administration, local administration to the affected area, Skin administration, etc.).

本発明の薬剤は、医薬組成物として使用する場合、必要に応じて薬学的に許容可能な添加剤を配合することができる。 薬学的に許容可能な添加剤の具体例としては、抗酸化剤、保存剤、着色料、風味料、および希釈剤、乳化剤、懸濁化剤、溶媒、フィラー、増量剤、緩衝剤、送達ビヒクル、希釈剤、キャリア、賦形剤および/または薬学的アジュバントなどが挙げられるが、これらに限定されない。 When the agent of the present invention is used as a pharmaceutical composition, a pharmaceutically acceptable additive can be blended as necessary. Specific examples of pharmaceutically acceptable additives include antioxidants, preservatives, colorants, flavors, and diluents, emulsifiers, suspending agents, solvents, fillers, bulking agents, buffers, delivery vehicles. , Diluents, carriers, excipients and / or pharmaceutical adjuvants and the like.

本発明の薬剤の製剤形態は特に限定されないが、例えば、液剤、注射剤、徐放剤などが挙げられる。本発明の薬剤を上記製剤として処方するために使用される溶媒としては、水性または非水性のいずれでもよい。 Although the formulation form of the chemical | medical agent of this invention is not specifically limited, For example, a liquid agent, an injection, a sustained release agent etc. are mentioned. The solvent used for formulating the drug of the present invention as the above-mentioned preparation may be either aqueous or non-aqueous.

注射剤は当該分野において周知の方法により調製することができる。例えば、適切な溶剤(生理食塩水、PBSのような緩衝液、滅菌水など)に溶解した後、フィルターなどで濾過滅菌し、次いで無菌容器(例えば、アンプルなど)に充填することにより注射剤を調製することができる。この注射剤には、必要に応じて、慣用の薬学的キャリアを含めてもよい。非侵襲的なカテーテルを用いる投与方法も使用され得る。本発明で用いることができるキャリアとしては、中性緩衝化生理食塩水、または血清アルブミンと混合された生理食塩水などが挙げられる。 Injections can be prepared by methods well known in the art. For example, after dissolving in an appropriate solvent (physiological saline, buffer solution such as PBS, sterilized water, etc.), sterilized by filtration with a filter, and then filled into a sterile container (eg, ampoule) Can be prepared. This injection may contain a conventional pharmaceutical carrier, if necessary. Administration methods using non-invasive catheters can also be used. Examples of the carrier that can be used in the present invention include neutral buffered physiological saline or physiological saline mixed with serum albumin.

さらに、本発明の薬剤の有効成分であるsiRNA、shRNAは、非ウイルスベクターまたはウイルスベクターの形態で投与することができる。このような投与形態は、当該分野において公知であり、例えば、別冊実験医学「遺伝子治療の基礎技術」羊土社、1996;別冊実験医学「遺伝子導入&発現解析実験法」羊土社、1997などに記載されている。 Furthermore, siRNA and shRNA which are active ingredients of the drug of the present invention can be administered in the form of a non-viral vector or a viral vector. Such administration forms are known in the art, and include, for example, separate experimental medicine “Basic technology of gene therapy” Yodosha, 1996; separate experiment medicine “Gene transfer & expression analysis experimental method” Yodosha, 1997, etc. It is described in.

さらに本発明によれば、RNAiによりPKCηの発現を抑制することができるsiRNA又はshRNAをコードする核酸配列を含む発現ベクターが提供される。さらに本発明によれば、上記した発現ベクターを含む細胞が提供される。本発明の細胞は、RNAiを引き起こす因子を一過性発現しても安定に発現してもよい。上記した発現ベクターや細胞の種類は特に限定されないが、好ましくは、治療に使用できるものである。 Furthermore, according to the present invention, there is provided an expression vector comprising a nucleic acid sequence encoding siRNA or shRNA capable of suppressing the expression of PKCη by RNAi. Furthermore, according to the present invention, a cell containing the above-described expression vector is provided. The cell of the present invention may transiently or stably express a factor that causes RNAi. The expression vector and cell type described above are not particularly limited, but are preferably those that can be used for therapy.

本発明のsiRNAを、例えば、アトピー性皮膚炎の治療に利用する場合には、当該技術分野で公知の任意のドラッグ・デリバリー・システムを使用することが出来る。RNA自体は不安定な物質であり、例えば、血液中に注入したような場合にはRNA分解酵素などによって分解されてしまう。また、RNAは通常皮膚角化層を通過することはできない。そこで、各種機能性リポソーム又は高分子ミセルなどのキャリア内にsiRNAを封入したり、皮膚に親和性が高く、角層のバリアを容易に通過するナノ粒子基材、例えばナノエッグ、ナノキューブ(株式会社ナノエッグ)に封入する。又は、siRNAの両端に、例えば、接着因子又は抗体分子などの標的誘導分子やPEGを結合させることによってsiRNAを修飾し、細胞内での安定性を高めることが可能である。 When the siRNA of the present invention is used, for example, for the treatment of atopic dermatitis, any drug delivery system known in the art can be used. RNA itself is an unstable substance. For example, when it is injected into blood, it is degraded by an RNA degrading enzyme. Also, RNA usually cannot pass through the skin keratinized layer. Therefore, a nanoparticle substrate such as nanoegg or nanocube (inc. Enclose in a nano-egg). Alternatively, siRNA can be modified by, for example, binding a target-inducing molecule such as an adhesion factor or an antibody molecule or PEG to both ends of the siRNA, thereby increasing the stability in the cell.

体内で効果的にsiRNAを発現させて作用させる別の方法として、本発明siRNAの発現ベクター、即ち、該siRNAに対応するDNAを外来DNA断片として組み込んで得られる発現DNAベクターがある。このような発現ベクターとしては、当業者に公知の適当なベクター系を適宜選択し、当該技術分野で公知の適当な方法で作成することが出来る。このような本発明のsiRNAに対応するDNA断片も当業者に公知の任意の方法で容易に調製することが出来る。 As another method for effectively expressing and acting on siRNA in the body, there is an expression vector for the siRNA of the present invention, that is, an expression DNA vector obtained by incorporating a DNA corresponding to the siRNA as a foreign DNA fragment. As such an expression vector, an appropriate vector system known to those skilled in the art can be appropriately selected and prepared by an appropriate method known in the art. Such a DNA fragment corresponding to the siRNA of the present invention can also be easily prepared by any method known to those skilled in the art.

尚、このような発現ベクターにおいては、プロモーターの下流に、siRNAのセンス鎖に対応するDNA配列とアンチセンス鎖に対応するDNA配列が1本のDNAにコードされている「ヘアピン型」又は「ステムループ型」と呼ばれる型のものがある。これは、体内で転写されてヘアピン(ステムループ)状のRNAとなり、その後、酵素反応を受けてsiRNAが生成される。   In such an expression vector, a “hairpin type” or “stem” in which a DNA sequence corresponding to the sense strand of siRNA and a DNA sequence corresponding to the antisense strand are encoded in one DNA downstream of the promoter. There is a type called "loop type". This is transcribed in the body into hairpin (stem loop) RNA, and then undergoes an enzymatic reaction to produce siRNA.

このような発現ベクターの具体例として、例えば、アデノウイルスベクター及びレンチウイルスベクター等の各種ウイルスベクターを挙げることが出来る。アデノウイルスベクターは、一般に遺伝子導入が著しく困難とされている表皮角化細胞等の初代培養細胞細胞を含む幅広い細胞への遺伝子導入が可能であり、且つ、導入効率がほぼ100%である。導入遺伝子は通常、宿主細胞の染色体外に存在し、染色体への組み込みは稀である。従って、導入遺伝子の発現は一過性で通常1〜4週間である。また、インビボでの遺伝子導入効率も極めて高く、例えばマウス皮膚に対してはセロハンテープによる接着・剥離の繰り返し(テープストリッピング)の後、アデノウイルスを数時間接触させるだけで、表皮内へのほぼ100%の遺伝子導入が可能である。またレンチウイルスベクターは、神経細胞のような非分裂細胞にも導入可能であり、更に、宿主染色体に導入遺伝子が組み込まれるために、1年以上にも及ぶ導入遺伝子の長期的発現が可能な系である。 Specific examples of such expression vectors include various viral vectors such as adenoviral vectors and lentiviral vectors. Adenovirus vectors are capable of gene introduction into a wide range of cells including primary cultured cell cells such as epidermal keratinocytes, which are generally considered to be extremely difficult to introduce, and the introduction efficiency is almost 100%. Transgenes usually reside outside the host cell chromosome and are rarely integrated into the chromosome. Therefore, the expression of the transgene is transient and usually 1 to 4 weeks. In addition, gene transfer efficiency in vivo is extremely high. For example, for mouse skin, adenovirus is contacted for several hours after repeated adhesion and detachment with cellophane tape (tape stripping), and almost 100 times into the epidermis. % Gene transfer is possible. Lentiviral vectors can also be introduced into non-dividing cells such as nerve cells, and furthermore, since the transgene is integrated into the host chromosome, a system capable of long-term expression of the transgene for more than one year is possible. It is.

以上のsiRNAを活性成分として含有するキャリア、及び、siRNAの発現ベクターは当業者に公知の方法で作成することが出来る。又、これらを含む組成物は、その目的、成分等に応じて、緩衝液及び補助剤等の当業者に公知の任意の成分が含まれており、更に、その使用・投与方法等に応じて、溶液、懸濁液又は乳濁液等の任意の形態とすることが出来る。   A carrier containing the above siRNA as an active ingredient and an siRNA expression vector can be prepared by methods known to those skilled in the art. Moreover, the composition containing these contains arbitrary components known to those skilled in the art, such as buffers and adjuvants, depending on the purpose, components and the like, and further, depending on the use and administration method thereof. It can be in any form such as a solution, suspension or emulsion.

本発明方法において、細胞のトランスフェクションは当業者に公知の任意の方法で実施することが出来る。例えば、上記の本発明組成物を、例えば、注射等の適当な手段を用いてヒトを含む動物体内に適当な経路で投与することによって、インビボでトランスフェクションを行わせることも可能である。このような場合には、本発明方法はアトピー性皮膚炎患者への遺伝子治療方法として機能することになる。或いは、以下の実施例に示されるように、各種培養細胞系に対してインビトロでトランスフェクションを行うことも可能である。   In the method of the present invention, transfection of cells can be performed by any method known to those skilled in the art. For example, transfection can be performed in vivo by administering the above-described composition of the present invention into an animal body including a human by an appropriate route using an appropriate means such as injection. In such a case, the method of the present invention functions as a gene therapy method for patients with atopic dermatitis. Alternatively, as shown in the examples below, transfection can be performed in vitro on various cultured cell lines.

以下に、本発明を、実施例を用いて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される物ではない。 The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1:PKCηshRNA発現レンチウイルスベクターの構築)
培養細胞に安定的恒常的にPKCηshRNAを発現させ、PKCηの発現を抑制させるためにPKChshRNA発現レンチウイルスベクターを構築した。
まずヒトPKChをコードする遺伝子の塩基配列番号998番目から1018番目に相補的な21塩基のオリゴヌクレオチド(GGATTCAAAG ATTGCAGAAC A:配列番号1)を含む56塩基のセンスオリゴヌクレオチド(GATCTGGATT CAAAGATTGC AGAACACGAA TGTTCTGCAA TCTTTGAATC CTTTTT:配列番号4)と、それと相補的な配列を含む56塩基のアンチセンスオリゴヌクレオチド(CTAGAAAAAG GATTCAAAGA TTGCAGAACA TTCGTGTTCT GCAATCTTTG AATCCA:配列番号5)とからなる二本鎖オリゴヌクレオチドを発現ユニットシャトルベクター(pENTR−H1)のマルチクローニングサイトのBglII部位とXbaI部位間に挿入した。同様に塩基配列1193番目から1213番目に相補的な21塩基のオリゴヌクレオチド(GGTAAATGCGGTGGAACTTGC:配列番号2)を含む56塩基のセンスオリゴヌクレオチド(GATCTGGTAA ATGCGGTGGA ACTTGCCGAA GCAAGTTCCA CCGCATTTAC CTTTTT : 配列番号6)と、それと相補的な配列を含む56塩基のアンチセンスオリゴヌクレオチド(CTAGAAAAAG GTAAATGCGG TGGAACTTGC GCTTGCAAGT TCCACCGCAT TTACCA:配列番号7)、塩基配列1675番目から1695番目に相補的な21塩基のオリゴヌクレオチド(GCTTCTATGC TGCAGAAA TC A:配列番号3)を含む56塩基のセンスオリゴヌクレオチド(GATCTGCTTC TATGCTGCAG AAA TCACGAA TGATTTCTGC AGCATAGAAG CTTTTT:配列番号8)と、それと相補的な配列を含む56塩基のアンチセンスオリゴヌクレオチド(CTAGAAAAAG CTTCTATGCT GCAGAAATCA TTCGTGATTT CTGCAGCATA GAAGCA:配列番号9)をそれぞれ、pENTR−H1に挿入し、計3種類のベクターを構築した。また陰性コントロールとして、ヒト内に相同な配列が存在しないScramble配列(CAACAAGATGAAGAGCACCAA:配列番号10)に相補的な21塩基のオリゴヌクレオチドを含む56塩基のセンスオリゴヌクレオチド(GATCTCAACA AGATGAAGAG CACCAACGAA TTGGTGCTCT TCATCTTGTT GTTTTT:配列番号11)と、それと相補的な配列を含む56塩基のアンチセンスオリゴヌクレオチド(CTAGAAAAAC AACAAGATGA AGAGCACCAA TTCGTTGGTG CTCTTCATCT TGTTGA:配列番号12)も、pENTR−H1に挿入し、クローニングした。これらのベクターを、LTR配列に挟まれた目的遺伝子発現ユニットベクター(CS−CDF−RfA−ETBsdP:)にGatewayLR clonase(インビトジェン)を用いて組換え、クローニングした。これらの4種類のユニットベクターそれぞれと、HIVgp蛋白質発現のためのヘルパーベクター(pCAG−HIVgp)とVSV−G,Rev蛋白質を発現するためのヘルパーベクター(pCMV−VSV−G−RSV−Rev)とを、リン酸カルシウム法を用いて293T細胞にトランスフェクションし、2〜3日間培養、培地中に生成されるレンチウイルスベクターを回収した。またこの行程により、構築したPKCηshRNA発現レンチウイルスベクターを、配列番号1の配列を標的とする、shη#1、配列番号2の配列を標的とするshη#2、配列番号3の配列を標的とするshη#3、陰性コントロールshRNA発現レンチウイルスベクターをshScrと命名する。
(Example 1: Construction of a PKCηshRNA-expressing lentiviral vector)
In order to stably and constitutively express PKCηshRNA in cultured cells and suppress the expression of PKCη, a PKCshRNA expressing lentiviral vector was constructed.
First, a 56-base sense oligonucleotide (GATCTGGATT CAAAGATTGC AGAACACGAA TGTTCTGCAA TCTTTGAATC CTTTTT: including a 21-base oligonucleotide (GGATTCAAAG ATTGCAGAAC A: SEQ ID NO: 1) complementary to the base sequence number 998 to 1018 of the gene encoding human PKCh: Expression unit shuttle vector (pENTR-H1) Was inserted between the BglII site and the XbaI site of the multiple cloning site. Similarly, a 56-base sense oligonucleotide (GATCTGGTAA ATGCGGTGGA ACTTGCCGA CCGCATTTAC CTTTTT: SEQ ID NO: 6) containing a 21-base oligonucleotide complementary to the base sequence from 1193 to 1213 (GGTAAATGCGGTGGAACTTGC: SEQ ID NO: 2) and complementary thereto 56-base antisense oligonucleotide (CTAGAAAAAG GTAAATGCGG TGGAACTTGC GCTTGCAAGT TCCACCGCAT TTACCA: SEQ ID NO: 7), 21-base oligonucleotide complementary to the 1675th to 1695th base sequences (GCTTCTATGC TGCAGAAA TC A: SEQ ID NO: 3) A 56-nucleotide sense oligonucleotide (GATCTGCTTC TATGCTGCAG AAA TCACGAA TGATTTCTGC AGCATAGAAG CTTTTT: SEQ ID NO: 8) and a 56-base antisense oligonucleotide (CTAGAAAAAG CTTCTATGCT GCAGAAATCA TTCGTGATTT CTGCAGCATA GAAGCA: SEQ ID NO: 9) That , It was inserted into pENTR-H1, were constructed total of three kinds of vectors. In addition, as a negative control, a 56-base sense oligonucleotide (GATCTCAACA AGATGAAGAG CACCAACGAA TTGGTGCTCT TCATCTTGTT GTTTTT: SEQ ID NO: 11) and a 56-base antisense oligonucleotide (CTAGAAAAAC AACAAGATGA AGAGCACCAA TTCGTTGGTG CTCTTCATCT TGTTGA: SEQ ID NO: 12) containing a sequence complementary thereto were also inserted into pENTR-H1 and cloned. These vectors were recombined and cloned into a target gene expression unit vector (CS-CDF-RfA-ETBsdP :) sandwiched between LTR sequences using GatewayLR clone (invitrogen). Each of these four types of unit vectors, a helper vector for expressing HIVgp protein (pCAG-HIVgp) and a helper vector for expressing VSV-G, Rev protein (pCMV-VSV-G-RSV-Rev) Then, 293T cells were transfected using the calcium phosphate method, cultured for 2 to 3 days, and the lentiviral vector produced in the medium was collected. Also, by this process, the constructed PKCηshRNA-expressing lentiviral vector targets the sequence of SEQ ID NO: 1, targets the sequence of shη # 1, SEQ ID NO: 2, and targets the sequence of shη # 2 and SEQ ID NO: 3. The shη # 3, negative control shRNA expression lentiviral vector is designated shScr.

(実施例2.PKCηノックダウンHacaT細胞の樹立)
HacaT細胞(H.Hans.et al. Evperimental Cell Reseach 239, 399, 1998)はPKChを発現するヒト不死化ケラチノサイトである。この細胞に、上記のPKCηshRNA発現レンチウイルスベクターを感染させ、PKCηノックダウンHacaT細胞を樹立した。HacaT細胞を60mmディッシュに2.5x10個/ディッシュ
(ウシ胎児血清10%/DMEM培地)の細胞密度で播き、37℃、5%CO存在下で一晩培養した。shη#1、shη#2、shη#3及びshScrを多重感染度が10となるように2mlの培地に加え、更に最終濃度が6μg/mlとなるようにprotamine sulfateを添加し、24時間37℃、5%CO存在下で培養した。その後、新鮮な培地10mlに交換し、更に48時間培養した。
(Example 2. Establishment of PKCη knockdown HacaT cells)
HacaT cells (H. Hans. Et al. Evperimental Cell Reseach 239, 399, 1998) are human immortalized keratinocytes that express PKCh. This cell was infected with the above-mentioned PKCηshRNA-expressing lentiviral vector to establish PKCη knockdown HacaT cells. HacaT cells in a 60mm dish 2.5x10 5 cells / dish
The cells were seeded at a cell density of (fetal bovine serum 10% / DMEM medium) and cultured overnight at 37 ° C. in the presence of 5% CO 2 . shη # 1, shη # 2, shη # 3 and shScr are added to 2 ml of the medium so that the multi-infectivity becomes 10, and further, protamine sulfate is added so that the final concentration is 6 μg / ml, and the temperature is kept at 37 ° C. for 24 hours. The culture was performed in the presence of 5% CO 2 . Thereafter, the medium was replaced with 10 ml of fresh medium and further cultured for 48 hours.

PKCηの発現が抑制されていることを確認するために、以下の如くに定量リアルタイムPCR法により、PKCηmRNAの発現を測定した。   In order to confirm that the expression of PKCη was suppressed, the expression of PKCη mRNA was measured by quantitative real-time PCR as follows.

上記培養細胞から総RNAをRNAspin Mini (GE Healthcare)を用いて、添付の説明書に従って単離精製した。PKCηの発現レベルを定量リアルタイムPCRにより決定した。簡単には、総RNAをGoscript Reverse Transcript System (Promega)を用いてcDNAに変換させた。その資料をSYBR GreenリアルタイムPCR試薬FastStartUniversal SYBR Green Master (Roche)と特異的なプライマーの存在下で、ABI StepOne System (Applied Biosystems)を用いて2−ステップPCRを40サイクル行い、増幅させた。内部標準としてグリセルアルデヒドー3−ホスフェートデヒドロゲナーゼ(GAPDH)を用いた。 Total RNA was isolated and purified from the cultured cells using RNAspin Mini (GE Healthcare) according to the attached instructions. The expression level of PKCη was determined by quantitative real-time PCR. In brief, total RNA was converted to cDNA using the Goscript Reverse Transcript System (Promega). The material was amplified by carrying out 40 cycles of 2-step PCR using ABI StepOne System (Applied Biosystems) in the presence of SYBR Green real-time PCR reagent FastStartUniversal SYBR Green Master (Roche) and specific primers. Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) was used as an internal standard.

使用したプライマーは下記の通りである。
PKCh:
センスプライマー
5'−GGGCCAGACCAGCACCAAGC −3’ (配列番号13)
アンチセンスプライマー
5’−GGGTGCAGTTGGCCACGAAGT −3' (配列番号14)
The used primers are as follows.
PKCh:
Sense primer 5'-GGGCCAGACCAGCACCAAGC-3 '(SEQ ID NO: 13)
Antisense primer 5′-GGGTGCAGTTGGCCACGAAGT-3 ′ (SEQ ID NO: 14)

GAPDH:
センスプライマー
5’−TGCACCACCAACTGCTTAGC −3’ (配列番号15)
アンチセンスプライマー
5’−GGCATGGACTGTGGTCATGAG−3’ (配列番号16)
GAPDH:
Sense primer 5′-TGCACCACCAACTGCTTAGC-3 ′ (SEQ ID NO: 15)
Antisense primer 5′-GGCATGGACTGTGGTCATGAG-3 ′ (SEQ ID NO: 16)

その結果、陰性コントロールウイルスベクターshScr導入HaCaT細胞におけるPKCηmRNAの発現と比較して、PKCηsh#1導入HaCaT細胞では34%、PKCηsh#2では54%、PKCηsh#3では77%抑制することが明らかとなった(図1)
As a result, it was revealed that PKCηsh # 1-introduced HaCaT cells were 34%, PKCηsh # 2 54%, and PKCηsh # 3 77% compared to the expression of PKCηmRNA in negative control virus vector shScr-introduced HaCaT cells. (Fig. 1)

(実施例3.ヒト腺癌細胞PC9でのPKCηノックダウン)
ヒト腺癌細胞PC9にPKCηshRNAレンチウイルスベクター、PKCηsh#1、PKCηsh#2、PKCηsh#3を導入した時の、PKCη蛋白質の発現をウエスタンブロット法により解析した。PC9はウシ胎児血清10%/RPMI1640培地を用いて、37℃、5%CO存在下で培養する。PC9細胞を60mmディッシュに1x10個/ディッシュの細胞密度で播き、37℃、5%CO存在下で一晩培養した。 PKCηshη#1、PKCηshη#2、PKCηsh#3及びshScrを、多重感染度が10となるように2mlの上記培地に加え、更に最終濃度が6μg/mlとなるようにポリブレンを添加し、72時間培養した。得られた培養物をPBSで2回洗浄し、その後0.2mLの可溶化液(50mM Tris-HCl、150mM NaCl、1mM EDTA、1% Triton X-100 at pH 8.0、1mM PMSF)に溶解しつつセルスクレイパーで回収した。タンパク量をBCA Protein assayキット(Pierce Biotechnology)によって測定した。その後、遠心分離(10000g、15分間)を行い、上澄み溶液はウエスタンブロット分析用に使用した。一定量(20μg)を10%アクリルアミドゲルに供し、SDS-PAGEを行った。PDVF膜に転写後、ブロッキング、1次抗体反応(anti-PKCη polyclonal, 1:1000, Santa Cruz)、horse radish peroxidase標識2次抗体と反応、化学発光検出試薬で検出した。その結果、PKCηsh#1、PKCηsh#2PKCηsh#3によって、PKCη蛋白質が顕著に抑制されることが確認された(図2)
(Example 3. PKCη knockdown in human adenocarcinoma cell PC9)
The expression of PKCη protein was analyzed by Western blotting when PKCηshRNA lentiviral vector, PKCηsh # 1, PKCηsh # 2, and PKCηsh # 3 were introduced into human adenocarcinoma cell PC9. PC9 is cultured in a fetal bovine serum 10% / RPMI1640 medium at 37 ° C. in the presence of 5% CO 2 . PC9 cells were seeded in a 60 mm dish at a cell density of 1 × 10 5 cells / dish and cultured overnight at 37 ° C. in the presence of 5% CO 2 . PKCηshη # 1, PKCηshη # 2, PKCηsh # 3, and shScr are added to 2 ml of the medium so that the multi-infectivity is 10, and polybrene is added to a final concentration of 6 μg / ml, followed by incubation for 72 hours. did. The resulting culture was washed twice with PBS and then dissolved in 0.2 mL of lysate (50 mM Tris-HCl, 150 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1% Triton X-100 at pH 8.0, 1 mM PMSF). Recovered with a scraper. The amount of protein was measured by BCA Protein assay kit (Pierce Biotechnology). Thereafter, centrifugation (10000 g, 15 minutes) was performed, and the supernatant solution was used for Western blot analysis. A fixed amount (20 μg) was applied to a 10% acrylamide gel and subjected to SDS-PAGE. After transferring to the PDVF membrane, blocking, primary antibody reaction (anti-PKCη polyclonal, 1: 1000, Santa Cruz), reaction with horse radish peroxidase labeled secondary antibody, and detection with a chemiluminescence detection reagent. As a result, it was confirmed that PKCη protein was remarkably suppressed by PKCηsh # 1, PKCηsh # 2 and PKCηsh # 3 (FIG. 2).

本発明のPKCηを標的配列とするsiRNAは、PKCη遺伝子発現抑制剤、ケラチノサイト分化誘導抑制剤として、ケラチノサイトの分化の解明等に利用することができる。さらに、皮膚炎の予防又は治療剤として用いることができる。 The siRNA having PKCη as a target sequence of the present invention can be used as a PKCη gene expression inhibitor and a keratinocyte differentiation induction inhibitor to elucidate differentiation of keratinocytes. Furthermore, it can be used as a preventive or therapeutic agent for dermatitis.

配列1−3:ヒトPKCηの一部をコードする配列
配列4−9:ヒトPKCηの一部を含む人工塩基配列
配列10−11:ヒトゲノム上に存在しない配列
配列12,13:ヒトPKCηの一部をコードする配列
配列14,15:ヒトGAPDHの一部をコードする配列
Sequence 1-3: Sequence encoding part of human PKCη Sequence 4-9: Artificial base sequence including part of human PKCη 10-11: Sequence sequence not existing on human genome 12, 13: Part of human PKCη Sequence sequences 14 and 15 encoding: a sequence encoding a part of human GAPDH

Claims (1)

ヒトPKCηの発現を抑制するための方法であって、PKCηの発現抑制がPKCηをコードする遺伝子のRNA干渉により行われ、RNA干渉に、配列番号1、2,3のオリゴヌクレオチドからなるセンスオリゴヌクレオチド鎖と、それに相補的なオリゴヌクレオチドからなるアンチセンスオリゴヌクレオチド鎖を含んで成る二本鎖RNAを利用することを特徴とする、方法。 A method for suppressing the expression of human PKCη, wherein the expression of PKCη is suppressed by RNA interference of a gene encoding PKCη, and the RNA interference is a sense oligonucleotide comprising the oligonucleotides of SEQ ID NOS: 1, 2, and 3. A method comprising using a double-stranded RNA comprising an antisense oligonucleotide strand consisting of a strand and an oligonucleotide complementary thereto.
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