JP4335012B2 - 短い干渉RNA(shortinterferingRNA)による転写後抑制 - Google Patents
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Description
(a)配列番号1〜配列番号8に示される核酸配列を有するsiRNA分子、
(b)(a)のsiRNA分子と約90%相同である配列を有するsiRNA分子、
(c)配列番号1〜配列番号8の5’または3’末端方向のいずれかに7ヌクレオチドまで移動している標的部位を有する配列を含むsiRNA分子、
(d)(c)のsiRNA分子と約90%相同である配列を有するsiRNA分子、および
(e)配列中の1個以上の2’−OHヒドロキシル基へのC1〜C3−アルキル、C1〜C3−アルケニルまたはC1〜C3−アルキリル基の導入によって、および/またはリン酸ジエステル結合をホスホロチオ酸結合で置換することによって修飾されている、(a)〜(d)の核酸配列を有するsiRNA。
TF siRNA効力の最初の解析は、hTF−LUC(図1b)およびhTF siRNA(図1a)を用いて一過性に同時トランスフェクトしたHeLa細胞で、二重ルシフェラーゼ系(Promega)を使用して実施した。LUC対Rluc発現の比を、代表的な無関係なsiRNAであるプロテインセリンキナーゼ314i(PSK314i)を用いてトランスフェクトした細胞におけるレベルに対して基準化した。
高分解能で最良のsiRNA(すなわち、hTF167i)の標的部位の周囲の領域の接触性を検討し、標的部位が3ntずつhTF167iの両側に移動し、その各々が21ntのうち18を隣りものと共有するsiRNA(hTF158i、hTF161i、hTF164i、hTF170i、hTF173iおよびhTF176i)を合成した(図1c参照)。驚くべきことに、これらsiRNA間の最小配列および位置の相違にもかかわらず、それらは広範な活性を示すことが判明した(図2)。hTF167iの完全活性から離れる段階的な変化があり、これは上流のsiRNAに関してより明らかであった。2種のsiRNA hTF158iおよびhTF161iは、それぞれ、hTF167iから9および6ヌクレオチドしか移動していなかったが、その活性は大幅に消失していた。これらの結果は、局所性因子が位置作用を引き起こしたことを示唆する。
基質としてレポーター遺伝子の強制的な発現の使用を含む同時トランスフェクション検出法の結果は、解釈が難しい場合がある。したがって、siRNAの作用はまた、TFを常時発現するHaCaT細胞中の内因性mRNA標的で測定した(図3a)。2種の最良のTF siRNA、hTF167iおよびhTF372iは、基準化したTF mRNAがそれぞれ10%および26%に減少したようにこの検出法でも強力な活性を示した(図3a)。興味深いことに、RNAiをベースとしたmRNAの切断検出法は、それまで哺乳類系では失敗していたが(9)、その大きさが標的配列の一次切断と一致する切断産物が、減少した主なバンドの下に明らかに見られた。したがって、本発明はまた、哺乳類細胞においてmRNAを切断できるsiRNAに関する。さらに、観察された作用は、RISCは哺乳類でも活性であり得ることを示唆する。同時トランスフェクション検出法では、第3の最良のsiRNAであるhTF256iも、TF mRNAレベルの大幅な低下をもたらした(57%の残存する発現、データは示していない)。残りのTF siRNAは、ノーザン検出法によって測定されるような活性は示さず(図3b)、また、化学的に修飾されたリボザイムを用いたトランスフェクションがTF mRNAを3倍誘導し得るように(データは示していない)、興味のある点である、TF発現も刺激しなかった。したがって、この無関係なsiRNAの相対的不活性(すわなち、(非特異的)作用を有するsiRNA)により、siRNAベースの薬物の見込みがさらに増強される。
mRNA抑制の経時変化を測定し、トランスフェクションの開始後4、8、24および48時間後に回収した細胞のノーザン解析により、24時間後の最大siRNA抑制が示された(図5a)。hTF167iはmRNAレベルを、各時点でhTF173iよりも低下させたように、見かけの減少率には相違があると思われる。同様の観察結果は、誘導した突然変異(M1およびM2)が阻害活性の減少をもたらした修飾型のhTF167iにも見られた。アンチセンス鎖中の突然変異は、対応するセンス鎖中の突然変異よりも明らかな作用を有していた。siRNA誘導性標的分解は不完全であった(最も効率的なsiRNAを用いても、標的mRNAの約10%というレベルが残存した)という事実は、保護されたコンパートメント中、例えば、スプライセオソーム中、または他の核部位中にmRNAの画分が存在することによるものである可能性がある。しかしながら、前記のデータおよび比較実験のデータを考慮すると、転写と、時間のかかるプロセスである分解の間で動力学的に決定されるバランスである可能性が高い。
先に記載したように、突然変異が全siRNA内で等しく許容されたかどうかを調べるために本発明のsiRNAをより体系的に位置づけた。全部で8種の異なる新規単一突然変異siRNAを設計し、突然変異の位置(センス鎖の5’から出発する)にしたがって名づけた(s1、s2、s3、s4、s7、s11、s13、s16、すなわち、配列番号9〜17)。先に記載した中央の単一突然変異M1(実施例4)をこの解析に含め、s10と名前を付け直した。すべてのsiRNAを、変性PAGE(15%)によって増殖性アニーリングについて解析した。
各々、siRNA鎖の5’および3’最末端に1つの修飾を含む一連のsiRNA(P1+1、M1+1、A1+1、すなわち、それぞれ、配列番号22、26および30)をまず合成した。化学合成したsiRNAの5’末端は、生体内で活性であるためにはリン酸化されなくてはならないので、修飾に対してより感受性である可能性がある(24)。したがって、本発明者らは、また、種々の種類の修飾にとって寛容性であると知られている(10、15、25)、非塩基対合3’オーバーハングのみに2つの修飾を含むsiRNA(siRNAP0+2、M0+2およびA0+2、すなわち、それぞれ、配列番号23、27および31、図6参照)を含めた。トランスフェクトしたHaCaT細胞のノーザン解析により、両末端のアリル化を含むsiRNAを除いて、すべての修飾されたsiRNAの本質的に減少していない活性が証明された(図8)。3’末端のみのアリル修飾は活性に影響を全く及ぼさなかった。5’末端ヌクレオチドの2’−ヒドロキシルにおける大きな置換基の存在が、Nykanenら(24)によって必要であると示されたsiRNAの適切なリン酸化を妨害する可能性がある。
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Claims (29)
- 少なくとも19のヌクレオチドを有し、組織因子(TF)をコードする核酸配列または断片の方へ導かれており、そしてsiRNA分子は配列番号1〜配列番号4、配列番号6〜配列番号8、配列番号10、配列番号11、配列番号22〜51で構成されるグループから選択され、又は、配列番号1〜配列番号4、配列番号6〜配列番号8、配列番号10、配列番号11の配列が配列番号42〜45、47〜51とペアになり、配列番号32〜配列番号41が、配列番号22〜31とそれぞれペアになって二本鎖になるような、一本鎖または二本鎖siRNAであることを特徴とする短干渉性RNA(siRNA)分子。
- 前記分子は二本鎖であることを特徴とする請求項1記載のRNA(siRNA)分子。
- 前記分子が、21〜25ヌクレオチド長であることを特徴とする請求項1〜2記載のRNA(siRNA)分子。
- 前記分子が、21ヌクレオチド長であることを特徴とする請求項1〜3記載のRNA(siRNA)分子。
- 前記分子が、配列番号1〜配列番号4、配列番号6〜配列番号8によって示される配列から構成され、それらのペアとなる配列がそれぞれ、配列番号42〜配列番号45、配列番号47〜49であることを特徴とする請求項1〜4記載のRNA(siRNA)分子。
- 前記分子が、配列番号1、配列番号2によって示される、配列から構成され、それらのペアとなる配列がそれぞれ、配列番号42、配列番号43であることを特徴とする請求項1〜5記載のRNA(siRNA)分子。
- 配列番号1〜4、配列番号6〜8によって示されるsiRNA分子が、燐酸ジエステル結合をチオホスホジエステル結合で置換することによって修正(modify)されることを特徴とする請求項5および6に記載のRNA(siRNA)分子。
- 前記分子が、配列番号22〜25によって示される配列と、それらとペアになる配列番号32〜配列番号35から構成されることを特徴とする請求項7記載のRNA(siRNA)分子。
- 前記分子が、配列番号24および配列番号34によって示される配列で、配列番号34が、配列番号24とペアになること特徴とする請求項8記載のRNA(siRNA)分子。
- 配列番号1〜配列番号4、配列番号6〜配列番号8によって示される野生種に関して、一つ若しくはそれ以上の突然変異種が導入され、siRNA分子は、配列番号10、配列番号11、およびそれらとペアになる配列番号50、配列番号51によって示される核酸配列を有するsiRNA分子で構成されるグループから選択されることを特徴とする請求項1〜4記載のRNA(siRNA)分子。
- 前記分子が、配列番号1〜配列番号4、配列番号6〜配列番号8、およびそれらとペアになる配列番号42〜配列番号45、配列番号47〜配列番号49で構成されるグループから選択され、分子が、C1‐C3‐アルキル基、C1‐C3‐アルキニル基またはC1‐C3‐アルキリル基グループを、配列中に存在する一つ若しくはそれ以上の2’OHヒドロキシル基グループに導入することによって分子が修正(modify)されることを特徴とする請求項1〜4記載のRNA(siRNA)分子。
- 前記siRNA分子が、配列番号26〜配列番号31、およびそれとペアになる配列番号36〜配列番号41で構成されるグループから選択されることを特徴とする、請求項10に記載のRNA(siRNA)分子。
- 前記分子が、配列番号26、配列番号28、配列番号29およびそれとペアになる配列番号36、配列番号38、配列番号39で構成されるグループから選択されることを特徴とする請求項12に記載のRNA(siRNA)分子。
- 前記siRNA分子が、配列番号29、およびそれとペアになる配列番号39からなる配列から構成されることを特徴とする、請求項12に記載のRNA(siRNA)分子。
- TFもしくはその断片が、脊椎動物を起源とするものであることを特徴とする請求項1−13に記載のRNA(siRNA)分子。
- TFもしくはその断片が、哺乳動物を起源とするものであることを特徴とする請求項1−13に記載のRNA(siRNA)分子。
- TFもしくはその断片が、ヒトを起源とするものであることを特徴とする請求項1−13に記載のRNA(siRNA)分子。
- 請求項1−17のいずれかに記載の短干渉性RNA(siRNA)分子を一つかもしくはそれ以上含んでいることを特徴とする医薬製剤。
- 配列番号1、配列番号2、およびそれとペアになる配列番号42、配列番号43からなる配列からなることを特徴とする請求項17に記載の医薬製剤。
- 配列番号10、配列番号11、およびそれとペアになる配列番号50、配列番号51からなることを特徴とする請求項17に記載の医薬製剤。
- 配列番号24、配列番号28、配列番号29およびそれとペアになる配列番号34、配列番号38、配列番号39からなるRNA分子、また単離された配列番号29、ペアとなる配列が配列番号39からなるグループから選択されるsiRNA分子であることを特徴とする、請求項16に記載の医薬製剤。
- 配列番号29、ペアとなる配列が配列番号39からなる単離されたsiRNA分子で、請求項21に記載の医薬製剤。
- 更に、希釈剤、潤滑剤、結合剤、担体分解手段、吸着手段、着色剤、甘味料および/または香味料を含むことを特徴とする請求項17−22に記載の医薬製剤。
- 補助薬(adjuvants)および/または他の治療成分(therapeutic principles)を含むことを特徴とする請求項17−23に記載の医薬製剤。
- 非経口的に、経口的に、経鼻的に、頬から、直腸から、膣から、および/または吸入もしくはガスを注入することによって投与されることを特徴とする請求項17−24に記載の医薬製剤。
- 一般的に無毒性の薬事上許可されている担体、補助薬および/または賦形剤を含む投薬製剤において、注入溶液または懸濁液、エアロゾル、カプセル剤、錠剤、丸薬、スプレー、座薬などとして処方されることを特徴とする請求項17−25に記載の医薬製剤。
- 望まれない血液凝固の治療、予防および/または抑制に備えて医薬製剤を適宜調合することを目的とした請求項1−13いずれかに記載のRNA(siRNA)分子の一つ若しくはそれ以上の使用。
- 非経口的に投与される医薬製剤の調合の、請求項27に記載の使用。
- 前記調合(preparation)が、皮下、静脈内、筋肉内または腹腔内注射または注入、経口的に、経鼻的に、頬から、直腸から、膣から、および/または吸入もしくはガスを注入することによって投与できるように処方されている請求項28に記載の使用。
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