JPWO2005063984A1 - Double-stranded RNA that suppresses gene expression - Google Patents

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Abstract

【課題】【解決手段】 遺伝子発現を抑制する二本鎖RNAに関し、特に前記VEGFレセプターの発現の抑制に有効な低分子干渉RNA又は低分子ヘアピンRNAが提供される。また、前記低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNAを含有する薬剤組成物も提供される。【選択図】 なしThe present invention relates to a double-stranded RNA that suppresses gene expression, and particularly provides a small interfering RNA or a small hairpin RNA that is effective in suppressing the expression of the VEGF receptor. Also provided is a pharmaceutical composition comprising the small interfering RNA / small hairpin RNA. [Selection figure] None

Description

本発明は遺伝子発現を抑制する二本鎖RNAに関し、特に前記VEGFレセプターの発現の抑制に有効な低分子干渉RNA又は低分子ヘアピンRNAに関するものである。また本発明は、前記低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNAを含有する薬剤組成物に関するものである。   The present invention relates to a double-stranded RNA that suppresses gene expression, and particularly to a small interfering RNA or a small hairpin RNA that is effective in suppressing the expression of the VEGF receptor. The present invention also relates to a pharmaceutical composition containing the above-mentioned small interfering RNA / low molecular hairpin RNA.

最近、基礎研究の観点からも臨床応用の観点からも非常に注目されている研究課題として血管新生がある。   Recently, angiogenesis is a research topic that has received much attention from the viewpoint of basic research and clinical application.

この血管新生(angiogenesis)は、既存の血管から分岐を生じて血管内皮細胞が増殖し、平滑筋細胞に囲まれた強固な血管ネットワークを形成する組織形態反応である。血管新生は個体の発生、発育に必須の生命現象であるが、成熟した個体においては性周期に関連する卵巣などを除きほとんど見られない。   This angiogenesis is a tissue morphological reaction in which branching from existing blood vessels causes vascular endothelial cells to proliferate and form a strong vascular network surrounded by smooth muscle cells. Angiogenesis is a vital phenomenon essential for the development and development of individuals, but it is rarely seen in mature individuals except for the ovary associated with the sexual cycle.

これに対して、最近の研究から、癌などの様々な病気で病的血管新生が生じることが報告された。Folkmanらによって示されたように、直径数cm以上の固形癌の増殖には、腫瘍血管からの栄養と酸素の供給が極めて大きな役割を果たす。それだけでなく、固形癌はこの腫瘍血管を転移の経路として用い、転移先で再び血管新生を誘発する。さらにこの病的血管新生は、糖尿病性網膜症、リウマチ様関節炎など多くの疾患の進展・悪性化に深く関与していることが明らかにされている。従って、病的血管新生をコントロールすることは臨床上非常に重要と考えられてきたが、その分子メカニズムは長い間不明確であった。   On the other hand, recent studies have reported that pathological angiogenesis occurs in various diseases such as cancer. As shown by Folkman et al., The supply of nutrients and oxygen from tumor blood vessels plays an extremely important role in the growth of solid cancers of several centimeters in diameter. In addition, solid cancers use this tumor blood vessel as a metastatic pathway and induce angiogenesis again at the metastasis destination. Furthermore, it has been clarified that this pathological angiogenesis is deeply involved in the progression and malignant development of many diseases such as diabetic retinopathy and rheumatoid arthritis. Therefore, it has been considered clinically very important to control pathological angiogenesis, but its molecular mechanism has long been unclear.

しかし、最近その基本的な機構として内皮細胞の増殖・分化に関わっていると考えられる、血管内皮増殖因子VEGF(vascular endothelial growth factor)とそのレセプターVEGFR(VEGF receptor:fltキナーゼ)が明らかにされた。   Recently, however, the vascular endothelial growth factor VEGF (vasoreceptor growth factor) and its receptor VEGFR (VEGF receptor: flt kinase), which are thought to be involved in the proliferation and differentiation of endothelial cells, have been clarified. .

VEGFは、1983年に米国のSengerらによって新しい血管透過性因子(VPF:vascular permeability factor)として見出された。さらに同時期に、米国ジェネンティクのFerraraらは内皮細胞に特異的に作用する増殖因子を見出し、VEGF(vascular endothelial growth factor)と命名した。後の研究により、VPF及びVEGFは異なる生物活性を指標にして得られたにも関わらず、同じ遺伝子の産物であることが明らかになった。このVEGFは線維芽細胞や上皮細胞には全く増殖活性を示さず、一方臍帯静脈内皮細胞、大動脈由来内皮細胞など、あらゆる内皮細胞に増殖活性を示すものであった。このように内皮細胞に対して厳密な特異性を持つ増殖因子の発見は初めてであり、その構造や受容体に関して非常に興味が持たれた。   VEGF was discovered in 1983 as a new vascular permeability factor (VPF) by Senger et al. At the same time, Ferrara et al. Of Genetique, USA, found a growth factor that specifically acts on endothelial cells and named it VEGF (basal endothelial growth factor). Later studies revealed that VPF and VEGF were products of the same gene, even though they were obtained using different biological activities as indicators. This VEGF did not show any proliferative activity on fibroblasts and epithelial cells, while it showed proliferative activity on all endothelial cells such as umbilical vein endothelial cells and aorta-derived endothelial cells. Thus, the discovery of a growth factor with strict specificity for endothelial cells was the first time, and there was great interest in its structure and receptors.

その後の研究により、VEGF/VEGFレセプターファミリーのシグナルメカニズムが明らかにされてきた。例えば、腫瘍細胞では、低酸素に応答してVEGF mRNAの発現が誘導され、産生されたVEGFは内皮細胞にほぼ限局して発現する受容体型チロシンキナーゼVEGFレセプター(VEGFR)−1、−2に結合してレセプターの自己リン酸化を誘導する。活性化されたレセプターのシグナルにより内皮細胞は細胞外基底膜を分解し、増殖・遊走する。こうしたVEGF及びVEGFレセプターのシグナルによるパラクライン系は、血管新生のシグナルの中心に位置付けられている。VEGFレセプターは3種類の遺伝子からなるが、中でも特にVEGFR−2が血管新生・血管内皮細胞の増殖・遊走に中心的な役割を果たしていることが、これまでに明らかにされている。   Subsequent studies have revealed the signaling mechanism of the VEGF / VEGF receptor family. For example, in tumor cells, the expression of VEGF mRNA is induced in response to hypoxia, and the produced VEGF binds to the receptor tyrosine kinase VEGF receptor (VEGFR) -1, -2 that is expressed almost exclusively in endothelial cells. And induces autophosphorylation of the receptor. In response to the activated receptor signal, the endothelial cells degrade the extracellular basement membrane and proliferate and migrate. The paracrine system by these VEGF and VEGF receptor signals is positioned at the center of the angiogenic signal. The VEGF receptor is composed of three kinds of genes, and it has been clarified so far that VEGFR-2 plays a central role in angiogenesis, proliferation and migration of vascular endothelial cells.

以上のようにVEGFは病的血管新生で中心的な役割を果たすことから、VEGF及びその受容体(VEGFR)は血管新生阻害の重要な標的と考えられてきた。これまでに抗VEGF抗体(Hurwitz,H.et al.(2004)N.Engl.J.Med.350,2335〜2342)、VEGFR−2に対する中和抗体(Witte,L.et al(1998)Cancer Metastasis Rev 17,155〜61;Zhu,Z.et al.(2003)Lukemia 17,604〜611)、VEGFRのチロシンキナーゼに対する特異的阻害剤(Fong,T.A.et al.(1999)Cancer Res 59,99〜106)、遊離型VEGFR−1によるVEGFのトラップ(Holash,J.et al.(2002)Proc Natl Acad Sci U S A 99,11393〜8)などについて臨床治験が行われている。しかし、作製・精製にコストがかかる、大量投与が必要である、特異性が低く副作用を生じる可能性があるなど、実用化には至っていないのが現状である。   As described above, since VEGF plays a central role in pathological angiogenesis, VEGF and its receptor (VEGFR) have been considered as important targets for angiogenesis inhibition. To date, anti-VEGF antibodies (Hurwitz, H. et al. (2004) N. Engl. J. Med. 350, 2335-2342), neutralizing antibodies against VEGFR-2 (Witte, L. et al (1998) Cancer) Metastasis Rev 17, 155-61; Zhu, Z. et al. (2003) Lukemia 17, 604-611), a specific inhibitor of tyrosine kinases of VEGFR (Fong, TA et al. (1999) Cancer Res. 59, 99-106), and the trap of VEGF by free VEGFR-1 (Holash, J. et al. (2002) Proc Natl Acad Sci USA 99, 11393-8) and the like have been carried out. However, the present situation is that it has not been put into practical use because it is expensive to produce and purify, requires large doses, has low specificity, and may cause side effects.

従って、本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、血管新生を有効に阻害するための新規組成物であって、作製・精製にコストがかからず、特異性が高い組成物を提供することを目的とするものである。   Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and is a novel composition for effectively inhibiting angiogenesis, which is costly to produce and purify and has a high specificity. Is intended to provide.

本発明者らは、上記目的を達成するため、RNA干渉(RNAi)技術に着目した。すなわち、RNA干渉(RNAi)技術の(1)遺伝子発現の阻害特異性が極めて高い、(2)合成法や発現系が確立されており、投与量も少なくコストも安い、という特徴に着目し、VEGFRに対する低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNAが、効果的な血管新生阻害作用を示すのではないかという知見を得、これに基づいて誠意検討、実験を重ねた結果、VGEFレセプターの発現を抑制するのに有効なRNA配列の同定に成功し、この配列を有する低分子干渉RNA(siRNA)および低分子ヘアピンRNA(shRNA)を得たものである。   In order to achieve the above object, the present inventors have focused on RNA interference (RNAi) technology. That is, paying attention to the feature that (1) the inhibition specificity of gene expression of RNA interference (RNAi) technology is extremely high, (2) the synthesis method and expression system are established, the dosage is low and the cost is low, Obtained knowledge that small interfering RNAs / small hairpin RNAs against VEGFR may have an effective angiogenesis inhibitory action, and sincerely investigating and experimenting based on these findings, suppressed expression of the VGEF receptor The present inventors have succeeded in identifying an RNA sequence effective for this purpose, and obtained a small interfering RNA (siRNA) and a small hairpin RNA (shRNA) having this sequence.

すなわち、本発明の第1の主要な観点によれば、VEGFレセプターの核酸配列の一部と同一又は相補的なRNA配列であって、前記VEGFレセプターの発現の抑制に有効なRNA配列を有することを特徴とする低分子干渉RNA(siRNA)、又は低分子ヘアピンRNA(shRNA)が提供される。特に前記VEGFレセプターは、これに限定されるものではないが、VEGFレセプター2(VEGFR−2)である。   That is, according to the first main aspect of the present invention, it has an RNA sequence that is the same as or complementary to a part of the nucleic acid sequence of the VEGF receptor and is effective for suppressing the expression of the VEGF receptor. A small interfering RNA (siRNA) or a small hairpin RNA (shRNA) is provided. In particular, the VEGF receptor is VEGF receptor 2 (VEGFR-2), although not limited thereto.

このような構成によれば、例えば対象物へ導入することにより、対象物のVEGFRの発現を効果的に且つ特異的に抑制する低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNAを得ることができる。   According to such a configuration, for example, by introducing into a target, a low molecular interference RNA / low molecular hairpin RNA that effectively and specifically suppresses the expression of VEGFR in the target can be obtained.

さらに、前記低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNAのRNA配列は配列番号1の配列を有するものである。   Further, the RNA sequence of the small interfering RNA / small hairpin RNA has the sequence of SEQ ID NO: 1.

本発明の1実施形態において、前記低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNAは、前記VEGFレセプター2の3’−UTR配列に同一又は相補的なRNA配列を有するものである。ここで前記3’−UTR配列は、これに限定するものではないが、配列番号2のDNAの4375〜5830塩基であることが好ましい。   In one embodiment of the present invention, the small interfering RNA / small hairpin RNA has an RNA sequence identical or complementary to the 3'-UTR sequence of the VEGF receptor 2. Here, the 3'-UTR sequence is not limited to this, but is preferably 4375 to 5830 bases of the DNA of SEQ ID NO: 2.

前記RNA配列は二本鎖RNAであり、これに限定されるものではないが、この二本鎖領域は15塩基以上であることが好ましい。さらに前記RNA配列は3’末端に突出した一本鎖領域を有するものである。   The RNA sequence is a double-stranded RNA and is not limited thereto, but the double-stranded region preferably has 15 bases or more. Furthermore, the RNA sequence has a single-stranded region protruding at the 3 'end.

また、本発明の第2の主要な観点によれば、対象物におけるVEGFレセプターの発現を有効に抑制する量の前記低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNAと、その薬学的に許容される担体とからなる薬剤組成物が提供される。このようにして得られた薬剤組成物によれば、病的血管新生に関連した疾患を治療することが可能になる。   According to the second main aspect of the present invention, an amount of the small interfering RNA / low molecular hairpin RNA that effectively suppresses the expression of the VEGF receptor in the target, and a pharmaceutically acceptable carrier thereof. A pharmaceutical composition is provided. According to the pharmaceutical composition thus obtained, it becomes possible to treat diseases associated with pathological angiogenesis.

この発明の更なる特徴及び顕著な効果は、次に記載する発明の実施の形態の項の記載から当業者にとって明らかになるものである。   Further features and remarkable effects of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the description of the embodiments of the present invention described below.

本明細書に参照されている参考資料及び科学文献は当業者の知識を確立するために参照され、それぞれ開示された内容はこの参照により組み込まれる。   Reference materials and scientific literature referred to herein are referred to in order to establish the knowledge of those skilled in the art, the contents of each disclosure being incorporated by reference.

RNA干渉(RNAi)技術
近年、新しい遺伝子機能解析としてRNA干渉(RNAi)技術が、バイオ業界においてのみならず、医学業界においても注目されている。すなわちこのRNA干渉技術を、病気を引き起こす遺伝子の発現(並びにタンパク質合成)を阻止する新しいツールとして用いる試みがなされている。RNA干渉とは、細胞内に二本鎖RNA(dsRNA)を導入すると、これと同じ配列を有するmRNAが特異的に分解される現象であり、1998年に線虫で最初に報告された(Fire,A.et al.(1998)Nature 391,806〜811)。その後RNA干渉は昆虫、植物などで保存された、核酸レベルの生体防御機構であることが示唆されている。
RNA Interference (RNAi) Technology In recent years, RNA interference (RNAi) technology has attracted attention not only in the bio industry but also in the medical industry as a new gene function analysis. That is, attempts have been made to use this RNA interference technology as a new tool for preventing the expression of genes causing disease (as well as protein synthesis). RNA interference is a phenomenon in which mRNA having the same sequence is specifically decomposed when double-stranded RNA (dsRNA) is introduced into a cell, and was first reported in 1998 by a nematode (Fire). A. et al. (1998) Nature 391, 806-811). Subsequently, it has been suggested that RNA interference is a biological defense mechanism at the nucleic acid level preserved in insects, plants, and the like.

線虫などにおいてdsRNAはDicerと呼ばれるタンパク質により3’末端側に2塩基のオーバーハングを持つ21塩基の二本鎖低分子干渉RNA(siRNA:small interfering RNA)にプロセッシングされ、この低分子干渉RNAは、RNAi実行タンパク質(RNAi−induced silencing complex:RISC)と呼ばれる複合体に取り込まれる。二本鎖低分子干渉RNAはRISCに取り込まれた後、一本鎖に解離すると考えられている。RISCは、この一本鎖に相補的な配列を有するmRNAに結合し、これを分解すると考えられている。   In nematodes and the like, dsRNA is processed into a 21-base double-stranded small interfering RNA (siRNA) having a 2-base overhang at the 3 ′ end by a protein called Dicer, and this small interfering RNA is It is incorporated into a complex called RNAi-inducing silencing complex (RISC). Double-stranded small interfering RNA is believed to dissociate into single strands after being incorporated into RISC. RISC is believed to bind to and degrade mRNA having a sequence complementary to this single strand.

哺乳類細胞へのRNA干渉の応用は難しいと考えられてきたが、2001年にTuschlらのグループにより、二本鎖低分子干渉RNAを細胞に導入することで、RNA干渉が可能であることが明らかにされた(Elbashir,S.M.et al.(2001)Nature 411,494〜498)。   Application of RNA interference to mammalian cells has been considered difficult, but Tuschl et al. In 2001 revealed that RNA interference is possible by introducing double-stranded small interfering RNA into cells. (Elbashir, SM et al. (2001) Nature 411, 494-498).

さらに、RNAiを行うことを目的として、RNAポリメラーゼIIIによって転写されるプロモーター系を利用して転写されるヘアピン構造を有する、低分子ヘアピンRNA(shRNA)が開発されている。このshRNAはループ部分が細胞内で分解されて、siRNAと同様の構造をとると考えられる。   Furthermore, for the purpose of performing RNAi, small hairpin RNA (shRNA) having a hairpin structure transcribed using a promoter system transcribed by RNA polymerase III has been developed. This shRNA is thought to have a structure similar to that of siRNA because the loop portion is degraded in the cell.

このRNA干渉はRNAサイレンシングとも呼ばれており、標的mRNAの特異的な分解を促進することにより標的タンパク質の発現を特異的に抑制することができるため、医療分野での応用に非常に期待されている。ただし実際の治療は現在まで報告されていない。   This RNA interference, also called RNA silencing, is highly expected for application in the medical field because it can specifically suppress the expression of the target protein by promoting specific degradation of the target mRNA. ing. However, no actual treatment has been reported to date.

しかしながら、本発明者らは、上述のRNA干渉(RNAi)技術の(1)遺伝子発現の阻害特異性が極めて高い、(2)合成法や発現系が確立されており、投与量も少なくコストも安い、という特徴に着目し、VEGFRに対する低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNAが、効果的な血管新生阻害作用を示すのではないかという知見を得、これに基づいて誠意検討、実験を重ねた結果、以下に述べるいくつかの性質を併せ持つRNAの作製に成功したものである。   However, the present inventors have (1) extremely high inhibition specificity of gene expression in the above-described RNA interference (RNAi) technology, (2) a synthesis method and expression system have been established, and the dosage is low and the cost is low. Focusing on the feature of being cheap, we obtained knowledge that small interfering RNA / small hairpin RNA against VEGFR may show effective angiogenesis inhibitory action, and based on this, sincerity studies and experiments were repeated As a result, an RNA having several properties described below has been successfully produced.

すなわち、本発明によれば、VEGFレセプターの発現の抑制に有効なRNA配列を有することを特徴とする低分子干渉RNA又は低分子ヘアピンRNAが提供される。   That is, according to the present invention, there is provided a small interfering RNA or a small hairpin RNA characterized by having an RNA sequence effective for suppressing the expression of VEGF receptor.

VEGFレセプター低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNA
最近、多くの研究により、癌などの様々な疾患の進展・悪性化が、病的血管新生に依存していることが明らかになった。つまりこの病的血管新生を効果的に抑制することができれば、病的血管新生に関連した疾患の新しい治療方法を確立できるのではないかと期待されていた。
VEGF receptor small interfering RNA / small hairpin RNA
Recently, many studies have revealed that the progression and malignancy of various diseases such as cancer depend on pathological angiogenesis. That is, if this pathological angiogenesis could be effectively suppressed, it was expected that a new treatment method for a disease related to pathological angiogenesis could be established.

生体内の血管新生シグナルにおいて、VEGF(血管内皮増殖因子:vascular endothelial growth factor)が中心的な役割を果たすことが明らかになり、そのレセプター(受容体)は血管新生阻害の重要な標的と考えられてきた。これまでに、抗体や特異的阻害剤など、VEGF/VEGFレセプターを標的とした血管新生阻害剤が開発・臨床治験が行われてきたが、コストが高い、特異性が低く副作用が生じる、などの問題があり、実用化にはまだ至っていない。一方、本発明者らは、最近報告されたRNA干渉(RNAi)技術に着目し、VEGFレセプターに対する低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNAは効果的な血管新生阻害作用を示すのではないかという知見を得、これに基づいて誠意検討、実験を重ねた結果、以下に述べるいくつかの性質を併せ持つRNAの作製に成功した。   VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) has been found to play a central role in in vivo angiogenesis signals, and its receptors are considered to be important targets for inhibiting angiogenesis. I came. So far, angiogenesis inhibitors targeting VEGF / VEGF receptors, such as antibodies and specific inhibitors, have been developed and clinical trials have been conducted, but they are expensive, have low specificity and have side effects. There is a problem and it has not yet been put into practical use. On the other hand, the present inventors paid attention to the recently reported RNA interference (RNAi) technology, and found that small interfering RNA / small hairpin RNA for VEGF receptor may exhibit an effective angiogenesis inhibitory action. As a result of conducting sincerity studies and experiments based on this, we succeeded in producing RNA having several properties described below.

これまでの研究により、VEGFとその受容体であるVEGFレセプターの生物学的活性は、ほとんどが内皮細胞に限局していることが明らかにされている。
また内皮細胞上のVEGF高親和性受容体として、VEGFレセプター1(Flt−1)とVEGFレセプター2(KDR/Flk−1)の2分子が同定されている。従って、VEGFの基本的な作用はこれら2つの受容体型チロシンキナーゼの自己リン酸化を介して引き起こされていると考えられた。
Previous studies have shown that the biological activity of VEGF and its receptor, the VEGF receptor, is mostly confined to endothelial cells.
Two molecules of VEGF receptor 1 (Flt-1) and VEGF receptor 2 (KDR / Flk-1) have been identified as VEGF high affinity receptors on endothelial cells. Therefore, it was considered that the basic action of VEGF is caused through autophosphorylation of these two receptor tyrosine kinases.

このVEGFレセプターファミリーの中では、VEGFレセプター2が血管新生・血管内皮細胞の増殖・遊走において中心的な役割を果たしている。すなわちVEGFレセプター1のリン酸化は、VEGFレセプター2に比べるとかなり弱く、血管内皮細胞の増殖・遊走へのシグナルの寄与は低いと考えられた。また、VEGFレセプター3は主にリンパ管内皮細胞に発現し、生体における血管内皮細胞の増殖には関与しないとされている。   In this VEGF receptor family, VEGF receptor 2 plays a central role in angiogenesis, proliferation and migration of vascular endothelial cells. That is, the phosphorylation of VEGF receptor 1 was considerably weaker than that of VEGF receptor 2, and the contribution of signals to the proliferation / migration of vascular endothelial cells was considered to be low. VEGF receptor 3 is expressed mainly in lymphatic endothelial cells and is not involved in the proliferation of vascular endothelial cells in the living body.

そこで本発明者らは、RNA干渉技術を用いてVEGFレセプター2の発現を抑制することによって、血管新生を効果的に阻害できるかを検証するために、VEGFレセプター2の核酸配列の一部と同一又は相補的なRNA配列を有する低分子干渉RNAまたは低分子ヘアピンRNAを作成し、ヒト臍帯静脈血管内皮(HUVE:human umbilical vein endothelial)細胞に導入した結果、前記VEGFレセプター2の発現が有効に抑制されることを明らかにした。   In order to verify whether angiogenesis can be effectively inhibited by suppressing the expression of VEGF receptor 2 using RNA interference technology, the present inventors are identical to a part of the nucleic acid sequence of VEGF receptor 2. Alternatively, a small interfering RNA or a small hairpin RNA having a complementary RNA sequence is prepared and introduced into human umbilical vein endothelium (HUVE) cells, so that the expression of the VEGF receptor 2 is effectively suppressed. Clarified that it will be.

また、本発明の1実施例に従うと、前記低分子干渉RNA又は低分子ヘアピンRNAは、VEGFレセプター2の発現の抑制に有効なRNA配列に同一又は相補的な配列を有しており、前記RNA配列は前記VEGFレセプター2の3’−UTR(非翻訳領域)配列である。本発明において前記3’−UTR配列を標的配列とすることは、対照実験の点からも有益である。すなわち、低分子干渉RNAを用いてVEGFレセプター2の発現を抑制し、生理的な効果を観察した場合、機能対照(functional control)として、VEGFレセプター2をさらに導入したときに、この効果が打ち消されるかどうかを検討することが望ましい。本発明において3’−UTRを標的配列とすることにより、この3’−UTRを含まない翻訳領域だけのcDNAを発現させることで、機能対照実験を容易に行うことが可能になる。   According to one embodiment of the present invention, the small interfering RNA or the small hairpin RNA has a sequence identical or complementary to an RNA sequence effective for suppressing the expression of VEGF receptor 2, and the RNA The sequence is the 3′-UTR (untranslated region) sequence of the VEGF receptor 2. In the present invention, using the 3'-UTR sequence as a target sequence is also beneficial from the viewpoint of a control experiment. That is, when the expression of the VEGF receptor 2 is suppressed using a small interfering RNA and a physiological effect is observed, this effect is counteracted when the VEGF receptor 2 is further introduced as a functional control. It is desirable to consider whether or not. In the present invention, by using 3'-UTR as a target sequence, it is possible to easily perform a function control experiment by expressing cDNA of only the translation region not containing 3'-UTR.

ただし、本発明において、前記RNA配列は3’−UTR配列に限定されるものではなく、対象物中でVEGFレセプター2の発現を有効に抑制できる配列であればよい。   However, in the present invention, the RNA sequence is not limited to the 3'-UTR sequence, and may be any sequence that can effectively suppress the expression of VEGF receptor 2 in the target.

また本発明に従って作成された前記低分子干渉RNA又は低分子ヘアピンRNAは、点変異や欠損を導入したcDNAを導入することで、VEGFレセプター2のどのアミノ酸が機能に重要であるかを解析することが可能である。さらに、本発明の前記低分子干渉RNA又は低分子ヘアピンRNAの配列は、他の多数の低分子干渉RNAと一緒にデータベース化することで、有用なdsRNAを探索する指標となり得る。   The small interfering RNA or small hairpin RNA prepared according to the present invention can analyze which amino acid of the VEGF receptor 2 is important for its function by introducing a cDNA introduced with a point mutation or deletion. Is possible. Furthermore, the sequence of the small interfering RNA or small hairpin RNA of the present invention can be used as an index for searching for useful dsRNA by creating a database together with many other small interfering RNAs.

本発明において提供されるVEGFレセプター2の発現の抑制に有効な低分子干渉RNAを作成する方法としては、本発明の1実施例に従うと、化学合成で作製した一本鎖RNAをアニールさせる方法がある。これによって作成された前記低分子干渉RNAの構造は、3’末端に一本鎖の突出を有しており、好ましくは2塩基のオーバーハングである。さらに二本鎖部分は15塩基以上、好ましくは18塩基以上、最も好ましくは19塩基である。   According to one embodiment of the present invention, a method for producing a small interfering RNA effective in suppressing the expression of VEGF receptor 2 provided in the present invention includes a method of annealing a single-stranded RNA prepared by chemical synthesis. is there. The structure of the small interfering RNA thus prepared has a single-stranded overhang at the 3 'end, and is preferably a 2-base overhang. Furthermore, the double-stranded portion is 15 bases or more, preferably 18 bases or more, and most preferably 19 bases.

さらに、本発明において前記低分子干渉RNAを対象物へ導入する方法は、例えば細胞へ導入する場合、OligofectamineやLipofectamine、TransIT−TKOなどの市販されている形質移入試薬を用いて行われる。また、動物への導入法としては、卵へのインジェクション、アテロコラーゲンを利用した生体投与、カチオニックリポソームを用いた投与などを用いて行われる。しかしこのような方法だけでなく、他の公知技術を用いて行われ得る。   Furthermore, in the present invention, the method for introducing the small interfering RNA into the target is performed, for example, using a commercially available transfection reagent such as Oligofectamine, Lipofectamine, TransIT-TKO. As an introduction method to an animal, injection into an egg, living body administration using atelocollagen, administration using cationic liposomes, and the like are performed. However, not only this method but also other known techniques can be used.

また、本発明のVEGFレセプター2の発現の抑制に有効な低分子ヘアピンRNAを作成する方法としては、RNAポリメラーゼIIIにより転写されるプロモーターを利用して転写する方法がある。本発明の1実施例に従うと、例えばプロモーターとしてはH1プロモーター、U6プロモーター、CMVプロモーターが用いられる。さらにベクターの種類としては、プラスミド、レトロウイルス、レンチウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルスが用いられる。またこれらの作製に際して、制限酵素によるライゲーション(連結)反応の他に、Cre−loxPを使用した組換え反応なども使用可能である。これらのベクターのうち、プラスミドはLipofectamine、Effecteneなど、市販されている形質移入試薬を用いて、細胞に導入することが可能である。その他のウイルスベクターは、本発明分野では標準的な感染操作によって細胞へ導入することができる。また、これらのベクターは、局所投与、静脈注射などにより生体への投与が可能である。   In addition, as a method for producing a small hairpin RNA effective for suppressing the expression of VEGF receptor 2 of the present invention, there is a method of transcription using a promoter transcribed by RNA polymerase III. According to one embodiment of the present invention, for example, an H1 promoter, a U6 promoter, or a CMV promoter is used as the promoter. Furthermore, plasmids, retroviruses, lentiviruses, adenoviruses, and adeno-associated viruses are used as the types of vectors. Moreover, in producing these, in addition to a ligation (ligation) reaction using a restriction enzyme, a recombination reaction using Cre-loxP can also be used. Among these vectors, plasmids can be introduced into cells using commercially available transfection reagents such as Lipofectamine and Effectene. Other viral vectors can be introduced into cells by standard infection procedures in the field of the present invention. In addition, these vectors can be administered to a living body by local administration, intravenous injection, or the like.

さらに、本発明で得られた、対象物におけるVEGFレセプターの発現を有効に抑制する量の低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNAと、薬学的に許容される担体とを有することを特徴とする薬剤組成物が提供される。前記薬剤組成物は、癌、糖尿病性網膜症、リウマチ性関節炎など、病的血管新生に関連した疾患を治療するために用いてもよい。   Furthermore, a drug obtained by the present invention, comprising a small interfering RNA / small hairpin RNA in an amount that effectively suppresses the expression of a VEGF receptor in an object, and a pharmaceutically acceptable carrier. A composition is provided. The pharmaceutical composition may be used to treat diseases associated with pathological angiogenesis, such as cancer, diabetic retinopathy, rheumatoid arthritis.

1実施例において、本発明の1実施形態で得られた低分子干渉RNA(siKDR)発現ベクターを検討した。本発明者らは、このウイルスベクターが、線維芽細胞との共培養システムにおいてヒト臍帯静脈内皮(HUVE)細胞の、血管新生の指標の1つである2次元管腔形成を阻害することを明らかにした。この結果は、本発明の1実施形態で得られた低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNAが、抗血管新生療法においてRNA干渉技術を導入するための有用であるということを強く示唆している。   In one example, the small interfering RNA (siKDR) expression vector obtained in one embodiment of the present invention was examined. The present inventors have shown that this viral vector inhibits two-dimensional lumen formation, which is one of the indicators of angiogenesis, in human umbilical vein endothelial (HUVE) cells in a co-culture system with fibroblasts. I made it. This result strongly suggests that the small interfering RNA / small hairpin RNA obtained in one embodiment of the present invention is useful for introducing RNA interference technology in anti-angiogenic therapy.

薬剤組成物という観点に関し、本発明の低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNAは以下の:(1)標的が厳密に遺伝子配列に依存するため、特異性が高く作用すること、(2)細胞内に取り込まれた低分子干渉RNAは遺伝子発現抑制の効果を一週間程度持続するため、投与回数当たりの効果が高いと期待される、(3)他の既存のVEGFレセプター2阻害剤とは異なる作用機序のため、併用による相乗的な効果が高いと考えられる、(4)ベクターを用いた低分子ヘアピンRNAとして使用した場合、コストが安く済む、という点で、有益な効果を有すると考えられる。   Regarding the viewpoint of a pharmaceutical composition, the small interfering RNA / small hairpin RNA of the present invention is as follows: (1) The target depends strictly on the gene sequence, so that it has high specificity, (2) Intracellular The small interfering RNA incorporated into the DNA lasts for about a week, and therefore is expected to have a high effect per administration frequency. (3) Different action from other existing VEGF receptor 2 inhibitors Because of the mechanism, it is considered that the synergistic effect by the combination is high. (4) When used as a short hairpin RNA using a vector, it is considered that it has a beneficial effect in that the cost is low. .

また、本発明の1実施形態で得られたVEGFレセプター2の発現を有効に抑制する低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNAを用いて、(1)VEGFレセプター2は造血性幹細胞において発現しているので、これら幹細胞から血球系細胞への分化を抑制する、(2)VEGFレセプター2は神経系で機能する可能性が示唆されており、こうした機能を制御することも可能であると推測される。   In addition, (1) VEGF receptor 2 is expressed in hematopoietic stem cells using the small interfering RNA / small hairpin RNA that effectively suppresses the expression of VEGF receptor 2 obtained in one embodiment of the present invention. Therefore, it has been suggested that (2) the VEGF receptor 2 functions in the nervous system, which suppresses the differentiation of these stem cells into blood cells, and it is speculated that such functions can also be controlled.

次に、以下の実施例において本発明に係る、VEGFレセプターの核酸配列の一部と同一又は相補的なRNA配列であって、前記VEGFレセプターの発現の抑制に有効なRNA配列を有することを特徴とする低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNAの作成とその効果の一例を説明する。   Next, in the following examples, the present invention has an RNA sequence that is the same as or complementary to a part of the nucleic acid sequence of the VEGF receptor, and has an RNA sequence effective for suppressing the expression of the VEGF receptor. An example of the production of the small interfering RNA / low molecular hairpin RNA and the effect thereof will be described.

dsRNA、形質移入
本発明の好ましい実施形態で用いられるdsRNAは、Nippon Bioserviceから購入した。このdsRNAの標識化(ラベリング)にはLabellT siRNA Tracker Cy3キット(Murus)を用いた。dsRNAの形質移入は、使用説明書に従ってTransIT−TKO Transfection reagent(Mirus)を用いて行った。
dsRNA, Transfection dsRNA used in a preferred embodiment of the present invention was purchased from Nippon Bioservice. For labeling (labeling) of this dsRNA, a LabelT siRNA Tracker Cy3 kit (Murus) was used. dsRNA transfection was performed using TransIT-TKO Transfection Reagent (Mirus) according to the instruction manual.

RNA単離及びRT−PCR
ヒト臍帯静脈内皮(HUVE)細胞(Clonetics)は日常的にHumedia EG2(Kurabo)中で維持された。HUVECは1.6x10cells/3.5cm plateで播種され、siRNA形質移入は翌日実行された。48時間後、総RNAをグアニジンチオシアネートフェノールクロロホルムを用いた標準プロトコール手段によって単離された。使用説明書に従って1μgRNAからM−MLV逆転写酵素(Invitrogen)を用いてcDNAを合成した。次に以下に記載されているプライマーを用いてPCRを行った:
VEGFR‐2の翻訳領域
5’‐TTGGAGCATCTCATCTGTTACAGC‐3'
5’‐CTTCTGAGGCAAGAACCATACCAC‐3'
VEGFR‐2の3'非翻訳領域
5’‐GGAGCCAGTCTTCTAGGCATA‐3'
5’‐CCGCATTCAGTCTCAGACAT‐3'
VEGFR−1
5’‐AGCTGGCAAGCGGTCTTACC‐3'
5’‐GAGTCAGCCACAACCAAGGT‐3'
VEGFR−3
5'‐AGCAGCTGTGACACCGTGGC‐3'
5’‐GTCTCTCACGCGCTGGCAGA‐3'
GAPDH
5’‐TCACCATCTTCCAGGAGCGAGA‐3'
5’‐GTGGGTGTCGCTGTTGAAGTCAG‐3'
PCR条件としては、94℃で15秒、55℃で30秒、72℃で90秒を25サイクルである。VEGFR−1の場合は94℃で15秒、55℃で30秒、72℃で60秒を40サイクル行った。
RNA isolation and RT-PCR
Human umbilical vein endothelial (HUVE) cells (Clonetics) were routinely maintained in Humedia EG2 (Kurabo). HUVECs were seeded at 1.6 × 10 5 cells / 3.5 cm plate and siRNA transfection was performed the next day. After 48 hours, total RNA was isolated by standard protocol means using guanidine thiocyanate phenol chloroform. CDNA was synthesized from 1 μg RNA using M-MLV reverse transcriptase (Invitrogen) according to the instruction manual. PCR was then performed using the primers described below:
VEGFR-2 translation region 5'-TTGGAGCATCTCATCTGTTACAGC-3 '
5'-CTTCTGAGGCAAGAAACCATACCAC-3 '
3 'untranslated region 5'-GGAGCCAGTCTTTCTAGGCATA-3' of VEGFR-2
5'-CCCGCATCAGATCTCCAGACAT-3 '
VEGFR-1
5'-AGCTGGCAAGCGGTCTTACC-3 '
5'-GAGTCAGCCCACACACAGAGGT-3 '
VEGFR-3
5'-AGCAGCTGTGACACCGTGCC-3 '
5'-GTCTCTCACGCGCTGGCAGA-3 '
GAPDH
5'-TCACCATTCTTCAGGAGCGAGA-3 '
5'-GTGGGGTGTCGCTGTTGAAGTCAG-3 '
PCR conditions are 94 ° C for 15 seconds, 55 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 90 seconds for 25 cycles. In the case of VEGFR-1, 40 cycles of 94 ° C. for 15 seconds, 55 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 60 seconds were performed.

VEGF刺激及び細胞抽出
1.6x10cells/3.5cm plateのHUVECは上述と同条件で形質移入された。48時間後、細胞は増殖因子非含有の培地(EGM2、0.4%ウシ胎児血清)で14時間培養された。VEGFR−2を刺激するためにhr−VEGF−A165(Genzyme Techne)を最終濃度50ng/mlで5分間細胞へ添加され、PBSで2回洗浄した後、可溶化された。総細胞可溶化液はHNTGバッファー(50mM Hepes pH7.4、150mM NaCl、1% TritonX−100、10% グリセロール、1.5mM MgCl、1mM EGTA、1mM バナジン酸、1mM PMSF、1% Trasylol)を用いて準備され、7.5% SDS−PAGEで分離し、Immobilon(Millipore)へ移し、ウエスタンブロットに供した。VEGFR2に対する抗体は以前記載された(Takahashi et al.EMBO J 20pp 2768〜2778)抗体を使用した。抗PLCγ(Santa Cruz)、抗リン酸MAPK、及び抗MAPK(Cell Signaling)は購入した。タンパク質はウエスタンブロティング(Western blotting Luminol Reagent)(Santa Cruz)手段を用いた化学発光によって検出された。
VEGF stimulation and cell extraction 1.6 × 10 5 cells / 3.5 cm plate HUVEC were transfected under the same conditions as described above. After 48 hours, the cells were cultured for 14 hours in growth factor-free medium (EGM2, 0.4% fetal bovine serum). To stimulate VEGFR-2, hr-VEGF-A165 (Genzyme Techne) was added to the cells at a final concentration of 50 ng / ml for 5 minutes, washed twice with PBS and solubilized. As the total cell lysate, HNTG buffer (50 mM Hepes pH 7.4, 150 mM NaCl, 1% Triton X-100, 10% glycerol, 1.5 mM MgCl 2 , 1 mM EGTA, 1 mM vanadic acid, 1 mM PMSF, 1% Trasylol) is used. Prepared, separated by 7.5% SDS-PAGE, transferred to Immobilon (Millipore) and subjected to Western blot. The antibody against VEGFR2 used was the antibody previously described (Takahashi et al. EMBO J 20pp 2768-2778). Anti-PLCγ (Santa Cruz), anti-phosphate MAPK, and anti-MAPK (Cell Signaling) were purchased. The protein was detected by chemiluminescence using Western blotting luminol reagent (Santa Cruz) means.

MTSアッセイ
5x10のHUVECは95ウェルプレートに播種され、siRNAで形質移入された。4時間後、培地を10ng/ml hr−VEGF−A165若しくは同濃度のBSAを含む0.1%ウシ胎児血清含有EGM2に交換した。48時間後、生細胞をAqueous One Solution Proliferation Assay(Promega)によって定量化された。492nmで吸光度を測定した。
MTS assay 5 × 10 3 HUVECs were seeded in 95 well plates and transfected with siRNA. After 4 hours, the medium was replaced with EGM2 containing 0.1% fetal bovine serum containing 10 ng / ml hr-VEGF-A165 or the same concentration of BSA. Forty-eight hours later, live cells were quantified by the Aquaone One Solution Proliferation Assay (Promega). Absorbance was measured at 492 nm.

結果
siKDRによるVEGFR2 mRNA発現の阻害
VEGF−A及びVEGFR−2(KDR/Flk−1)システムは血管新生のシグナル伝達に重要であると知られている(図1)。RNA干渉によって内皮細胞中のVEGFR2遺伝子発現を抑制するために、本発明者らはヒトVEGFR−2 mRNAの3’UTR領域を特異的標的としたsiKDR dsRNAを設計した(図2、図4)。前記siKDRをヒト臍帯静脈内皮(HUVE)細胞に導入し、48時間後、VEGFR2遺伝子をサイレンシングする能力を有したsiKDRとして働くかどうかを解析するためにRT−PCRによって遺伝子発現を解析した。いくつかの商業的に利用可能な形質移入試薬を用いて、本発明者らはdsRNAを運搬する能力を試験し、続く実験においてHUVE細胞の形質移入効率が90%を超えるようにTransIT−TKOを用いた。コード化配列中のプライマーによって検出されたVEGFR2 mRNAの800bpRT−PCR産物の量は、mock処理細胞と比較して90%以上減少された(図3)。
Results Inhibition of VEGFR2 mRNA Expression by siKDR The VEGF-A and VEGFR-2 (KDR / Flk-1) systems are known to be important for angiogenic signaling (FIG. 1). In order to suppress VEGFR2 gene expression in endothelial cells by RNA interference, the present inventors designed siKDR dsRNA specifically targeting the 3′UTR region of human VEGFR-2 mRNA (FIGS. 2 and 4). The siKDR was introduced into human umbilical vein endothelial (HUVE) cells, and after 48 hours, gene expression was analyzed by RT-PCR to analyze whether it acts as siKDR having the ability to silence the VEGFR2 gene. Using several commercially available transfection reagents, we tested the ability to carry dsRNA, and in subsequent experiments TransIT-TKO was used so that the transfection efficiency of HUVE cells exceeded 90%. Using. The amount of 800 bp RT-PCR product of VEGFR2 mRNA detected by the primers in the coding sequence was reduced by more than 90% compared to mock-treated cells (FIG. 3).

3’UTR領域中のプライマーを用いたRT−PCR解析も同様な結果を示し、これによってsiKDRによる下方制御を確認した。このサイレンシング効果はRNAiの独特な配列特異性によって仲介されていることを確認するために、本発明者らは、siKDRに対して整合性はあるが、その中心領域内に2つの変異を有する別のdsRNA(siKDRmut)を設計した(図4)。このsiKDRmutはVEGFR2 mRNAレベルに対して影響を及ぼさないと予想された。VEGFレセプターファミリーの2つの他のメンバーであるVEGFR1及びVEGFR3と、ハウスキーピング遺伝子であるGAPDHの発現は、siKDRで処理しても変化はなく、さらにRNAiの配列特異性を確認した。これらの結果によって、siKDRはVEGFR2 mRNAを特異的標的にしており、内皮細胞中のその発現を効果的に減少することができると証明された。   RT-PCR analysis using primers in the 3'UTR region showed similar results, confirming down-regulation by siKDR. To confirm that this silencing effect is mediated by the unique sequence specificity of RNAi, we have two mutations in its central region that are consistent with siKDR. Another dsRNA (siKDRmut) was designed (Figure 4). This siKDRmut was expected to have no effect on VEGFR2 mRNA levels. The expression of two other members of the VEGF receptor family, VEGFR1 and VEGFR3, and the housekeeping gene, GAPDH, remained unchanged when treated with siKDR, further confirming the sequence specificity of RNAi. These results demonstrated that siKDR is specifically targeting VEGFR2 mRNA and can effectively reduce its expression in endothelial cells.

siKDRによるVEGFR2タンパク質及び下流シグナル伝達のノックダウン
本発明者らは次にVEGFR2タンパク質及びその下流シグナル伝達の発現を解析し、siKDR処理細胞中のVEGFR2 mRNAの著しい減少と一致していた。siKDR形質移入HUVE細胞可溶化液において、230kD及び200kDバンドとして検出されるVEGFR2の量は抗体で検出可能なレベル以下まで減少した。一方、他のタンパク質であるPLCγ及びMAPキナーゼの発現レベルは変化しなかった(図5)。対照としてsiKDRmutをHUVE細胞へ導入した場合、VEGFR2タンパク質の減少は観察されなかった。VEGF−A165で刺激した結果、siKDR処理細胞中でMAPキナーゼの弱い活性化が見られたが、mock若しくはsiKDRmut処理HUVE細胞でも関連する活性化が観察された。この結果は、内皮細胞へのsiKDRの導入はVEGFR2仲介シグナル伝達を阻害するための効果的な手段になり得ることを意味している。
Knockdown of VEGFR2 protein and downstream signaling by siKDR We next analyzed the expression of VEGFR2 protein and its downstream signaling, consistent with a significant decrease in VEGFR2 mRNA in siKDR-treated cells. In siKDR-transfected HUVE cell lysate, the amount of VEGFR2 detected as 230 kD and 200 kD bands decreased to below detectable levels with the antibody. On the other hand, the expression levels of other proteins, PLCγ and MAP kinase, did not change (FIG. 5). When siKDRmut was introduced into HUVE cells as a control, no decrease in VEGFR2 protein was observed. Stimulation with VEGF-A 165 resulted in weak activation of MAP kinase in siKDR treated cells, but related activation was also observed in mock or siKDRmut treated HUVE cells. This result means that the introduction of siKDR into endothelial cells can be an effective means for inhibiting VEGFR2-mediated signaling.

siKDRによる内皮細胞増殖及び/若しくはアポトーシスの阻害
siKDRの内皮細胞への影響に関する生物学的因果関係を解決するために、本発明者らはsiRNA導入後の前記VEGF依存性増殖及び/若しくはHUVE細胞の生存を検討した。MTSアッセイを用いて、VEGF−A存在下でsiKDR若しくはsiKDRmutの形質移入48時間後に生細胞を定量化した。mock若しくはsiKDRmut処理細胞の数はVEGF存在下で1.8倍多く、siKDR処理細胞の数は1.2倍であり(図6)、siKDRによって仲介されたVEGFR2のRNAiは、内皮細胞の増殖及び/若しくは生存を阻害することができることが証明された。
Inhibition of Endothelial Cell Proliferation and / or Apoptosis by siKDR In order to resolve the biological causal relationship regarding the effect of siKDR on endothelial cells, the present inventors have said that VEGF-dependent proliferation and / or HUVE cells after introduction of siRNA. Survival was examined. Live cells were quantified 48 hours after transfection with siKDR or siKDRmut in the presence of VEGF-A using the MTS assay. The number of mock or siKDRmut-treated cells is 1.8-fold higher in the presence of VEGF, the number of siKDR-treated cells is 1.2-fold (FIG. 6), and the RNAi of VEGFR2 mediated by siKDR is responsible for endothelial cell proliferation and It has been demonstrated that / or survival can be inhibited.

siKDRによる血管新生阻害作用
アデノウイルスの作製
siKDRに一致する低分子ヘアピンRNA(shRNA)を発現するために、本発明者らは以下に記載のオリゴヌクレオチドを合成し、
配列番号1;
5'‐gatccgtagagttcgttgtgctgtttcaagagaacagcacaacgaactctacttttttggaaa‐3’
5’‐agcttttccaaaaaagtagagttcgttgtgctgttctcttgaaacagcacaacgaactctac‐3’
二本鎖DNAを産生するためにアニーリングし、前記shRNAの発現を促進するpSilencer2.1‐U6 hygro(Ambion)へ連結した。
Angiogenesis inhibitory action by siKDR
In order to express a small hairpin RNA (shRNA) that matches the adenovirus production siKDR, we synthesized the oligonucleotides described below,
SEQ ID NO: 1;
5'-gatccgtagagttcgttgtgtgctttcaagagagagacacaactacactcttattttttggaaaa-3 '
5'-agctttttccaaaaaaagtaggagtcgtttgctgtttctcttgaaaaacagcacaacgaactctac-3 '
It was annealed to produce double stranded DNA and ligated to pSilencer 2.1-U6 hygro (Ambion) that promotes expression of the shRNA.

siKDRmutに一致する前記オリゴヌクレオチドは以下のように合成し、
5'‐gatccgtagagttGgttCtgctgtttcaagagaacagcaGaacCaactctacttttttggaaa‐3'
5'‐agcttttccaaaaaagtagagttGgttCtgctgttctcttgaaacagcaGaacCaactctac‐3'
上記と同様の方法でpSilencer2.1‐U6 hygroへ導入した。
The oligonucleotide corresponding to siKDRmut was synthesized as follows:
5'-gatccgtagagttGgttCtgctgttcaagagaagacacaacacactacttttttttggaaaa-3 '
5′-agctttttccaaaaaaagtaggtGgttCtgctgtttcttttgaaaaaccacaacacactactac-3 ′
It was introduced into pSilencer 2.1-U6 hygro in the same manner as above.

両shRNA発現カセットはHindIIIとEcoRIで切断され、5’、3’末端を平滑末端(ブラントエンド)にし、pAxcw(アデノウイルス発現ベクターキット(Takara Bio))のSwaI部位に連結した。このコスミドベクターはEffectene(Qiagen)を用いてDNA−TPCと共に293細胞へ同時形質移入された。前記shRNA発現カセットを有したこの組換えアデノウイルスは製造説明書に従ってスクリーニングされ、U6プロモーターからsiKDRとKDRmutをそれぞれ発現するアデノsiKDRとアデノsiKDRmutを作製した。   Both shRNA expression cassettes were cleaved with HindIII and EcoRI, the 5 ', 3' ends were blunt ended (blunt ends) and ligated to the SwaI site of pAxcw (Adenovirus Expression Vector Kit (Takara Bio)). This cosmid vector was co-transfected into 293 cells with DNA-TPC using Effectene (Qiagen). This recombinant adenovirus having the shRNA expression cassette was screened according to the manufacturer's instructions to produce adenosiKDR and adenosiKDRmut expressing siKDR and KDRmut from the U6 promoter, respectively.

HUVE細胞へのアデノウイルスの感染はアデノウイルス発現ベクターキットの説明書に記載された方法に従って行った。簡潔には、6ウェル培養プレート中でサブコンフルエントのHUVE細胞を、アデノウイルスを含む5%FBS含有ダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)で1時間インキュベートし、さらにHumedia EG2で指示された時間インキュベートした。時間経過実験のため、HUVE細胞はMOI=40でウイルスに感染され、細胞は図中の指示された時間で総可溶化液にされた。前記VEGFR−2発現のサイレンスに対する効果的なMOI(感染効率)を評価するために、前記アデノウイルス溶液は5%FBS含有DMEMで希釈され、図中に指示されたMOIでHUVE細胞に対する感染用に使用された。感染48時間後、細胞はRNA調整された。   Infection of HUVE cells with adenovirus was performed according to the method described in the instructions for the adenovirus expression vector kit. Briefly, sub-confluent HUVE cells in 6-well culture plates were incubated for 1 hour in Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) containing 5% FBS with adenovirus, and further incubated for the time indicated with Humdia EG2. For time course experiments, HUVE cells were infected with virus at MOI = 40 and cells were made into total lysate at the times indicated in the figure. In order to assess the effective MOI (infection efficiency) against silence of the VEGFR-2 expression, the adenovirus solution was diluted with DMEM containing 5% FBS and used for infection against HUVE cells at the indicated MOI. Used. Cells were RNA conditioned 48 hours after infection.

In vitro血管新生アッセイ
In vitro血管新生は、ヒト二倍体線維芽細胞と共培養されたHUVE細胞の毛細血管様構造の形成で評価された。この実験手順はAngiogenesis Kit(Kurabo)に付属する説明書に従った。簡潔には、HUVE細胞はshRNA発現アデノウイルスに3〜7日感染され、固定された。続いてキットに従ったプロトコールによってHUVE細胞は抗ヒトCD31抗体(Kurabo)を用いて染色された。毛細血管様ネットワークの形成を測定するために、CD31染色の顕微鏡画像はAngiogenesis Image Analyzerソフトウェアによって解析された。
In vitro angiogenesis assay In vitro angiogenesis was assessed by the formation of capillary-like structures in HUVE cells co-cultured with human diploid fibroblasts. This experimental procedure was in accordance with the instructions accompanying the Angiogenesis Kit (Kurabo). Briefly, HUVE cells were infected with shRNA expressing adenovirus for 3-7 days and fixed. Subsequently, HUVE cells were stained with anti-human CD31 antibody (Kurabo) according to the protocol according to the kit. To measure the formation of a capillary-like network, microscopic images of CD31 staining were analyzed by Angiogenesis Image Analyzer software.

結果
siKDRはHUVE細胞の毛細形成を阻害する
血管新生におけるsiKDRの生物学的効果を評価するために、発明者らはsiKDRが、二倍体線維芽支持細胞との共培養システムで内皮細胞の管腔形成を阻止するかどうか検討した。まず本発明者らは、siKDR若しくはsiKDRmutに一致する低分子ヘアピンRNA(shRNA)を発現するアデノウイルスを作成した。感染後2日目から、アデノsiKDRはVEGFR−2 mRNAの発現をノックダウンできたが、一方アデノsiKDRmutの場合VEGFR−2 mRNAレベルは変化しなかった(図7)。アデノsiKDRのこの効果は感染後少なくとも4日まで続き、MOI=0.2の場合でも明らかであった(図8)。
Results siKDR Inhibits HUVE Cell Capillary Formation To assess the biological effects of siKDR in angiogenesis, we have examined whether the siKDR is a tube of endothelial cells in a co-culture system with diploid fibroblast support cells. We investigated whether to prevent cavity formation. First, the present inventors created an adenovirus that expresses a short hairpin RNA (shRNA) that matches siKDR or siKDRmut. From day 2 post infection, adeno siKDR was able to knock down the expression of VEGFR-2 mRNA, whereas in the case of adeno siKDRmut, VEGFR-2 mRNA levels did not change (FIG. 7). This effect of adenosiKDR lasted at least 4 days after infection and was evident even when MOI = 0.2 (FIG. 8).

本発明者らは次に、siKDR若しくはsiKDRmutを、内皮細胞と線維芽細胞の共培養システムへ添加し、前記実験手順に記載されたように、毛細ネットワークの接合部分(joints)と枝分かれ部分(paths)の数を測定した。アデノsiKDR感染HUVE細胞の接合部分と枝分かれ部分の数は、siKDRmutの場合と比較して、有意に減少した(図9、10)。これはアデノsiKDRは内皮細胞の管腔形成を阻害するのに効果的であることを意味している。

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The inventors then added siKDR or siKDRmut to the endothelial cell and fibroblast co-culture system, and as described in the experimental procedure, the capillary network joints and branches (paths). ) Was measured. The number of junctions and branches of adenosiKDR-infected HUVE cells was significantly reduced compared to siKDRmut (FIGS. 9 and 10). This means that adenosiKDR is effective in inhibiting endothelial cell tube formation.
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VEGF−VEGFレセプターシステム、特に、VEGF−A及びVEGFR−2(KDR/Flk−1)システムの血管新生のシグナル伝達を示した図。The figure which showed the signal transduction of angiogenesis of a VEGF-VEGF receptor system, especially VEGF-A and VEGFR-2 (KDR / Flk-1) system. 本発明に係る、好ましいヒトVEGFR2 mRNAの3’UTR領域におけるsiKDR dsRNAの部位と、実験で用いたプライマーの部位を示した図。The figure which showed the site | part of siKDR dsRNA in the 3'UTR area | region of preferable human VEGFR2 mRNA based on this invention, and the site | part of the primer used in experiment. 本発明に係るsiKDR、対照のsiKDR−mut、及びmockによる、VEGFR−2、VEGFR−1、VEGFR−3遺伝子の発現に対する影響をRT−PCRにより解析した図。The figure which analyzed the influence with respect to the expression of VEGFR-2, VEGFR-1, and VEGFR-3 gene by siKDR which concerns on this invention, control siKDR-mut, and mock by RT-PCR. 本発明に係るsiKDRと、その中心領域内に2つの変異を有する別のdsRNA(siKDRmut)のiRNA配列を示した図。The figure which showed the iRNA arrangement | sequence of siKDR which concerns on this invention, and another dsRNA (siKDRmut) which has two variation | mutations in the center area | region. 本発明に係るsiKDR、対照のsiKDR−mut、及びmockによる、VEGFR−2タンパク質及びその下流シグナル伝達の発現を解析した図。The figure which analyzed the expression of VEGFR-2 protein and its downstream signaling by siKDR which concerns on this invention, control siKDR-mut, and mock. siRNA(siKDR、siKDR−mut、及びmock)導入後のVEGF依存性増殖及び/若しくはHUVE細胞の生存をMTSアッセイを用いて検討した図。The figure which examined the VEGF-dependent proliferation and / or HUVE cell survival after siRNA (siKDR, siKDR-mut, and mock) introduction | transduction using the MTS assay. アデノsiKDR及びアデノsiKDRmutのVEGFR−2 mRNAの発現への影響を、感染後2、3、4日目で検討した図である。It is the figure which examined the influence on the expression of VEGFR-2 mRNA of adenosiKDR and adenosiKDRmut on the 2nd, 3rd and 4th day after infection. アデノsiKDR及びアデノsiKDRmutのVEGFR−2発現のサイレンスに対する効果的なMOI(感染効率)を評価した図。The figure which evaluated effective MOI (infection efficiency) with respect to silence of VEGFR-2 expression of adenosiKDR and adenosiKDRmut. アデノアデノsiKDR及びアデノsiKDRmutの、ヒト二倍体線維芽細胞と共培養されたHUVE細胞の毛細血管様構造の形成に対する影響を評価した図。The figure which evaluated the influence with respect to the formation of the capillary-like structure of the HUVE cell co-cultured with the human diploid fibroblast of adenoadenosiKDR and adenosiKDRmut. アデノsiKDR感染及びアデノsiKDRmut感染HUVE細胞における、毛細血管様構造の接合部分(joints)(上図)と枝分かれ部分(paths)(下図)の数を測定した図。The figure which measured the number of the junction part (joints) (top figure) and branch part (paths) (bottom figure) of a capillary-like structure in adenosiKDR infection and adenosiKDRmut infection HUVE cell.

Claims (10)

VEGFレセプターの核酸配列の一部と同一又は相補的なRNA配列であって、前記VEGFレセプターの発現の抑制に有効なRNA配列を有することを特徴とする低分子干渉RNA。   A small interfering RNA comprising an RNA sequence that is the same as or complementary to a part of a nucleic acid sequence of a VEGF receptor and is effective for suppressing the expression of the VEGF receptor. VEGFレセプターの核酸配列の一部と同一又は相補的なRNA配列であって、前記VEGFレセプターの発現の抑制に有効なRNA配列を有することを特徴とする低分子ヘアピンRNA。   A small hairpin RNA comprising an RNA sequence identical or complementary to a part of a nucleic acid sequence of a VEGF receptor, wherein the RNA sequence is effective for suppressing the expression of the VEGF receptor. 前記VEGFレセプターはVEGFレセプター2であることを特徴とする、請求項1又は請求項2記載の低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNA。   The small interfering RNA / small hairpin RNA according to claim 1 or 2, wherein the VEGF receptor is VEGF receptor 2. 前記VEGFレセプター2の3’−UTR配列に同一又は相補的なRNA配列を有するものであることを特徴とする請求項3記載の低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNA。   4. The small interfering RNA / small hairpin RNA according to claim 3, which has an RNA sequence identical or complementary to the 3'-UTR sequence of the VEGF receptor 2. 前記RNA配列は配列番号1の配列を有するものであることを特徴とする請求項3記載の低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNA。   4. The small interfering RNA / small hairpin RNA according to claim 3, wherein the RNA sequence has the sequence of SEQ ID NO: 1. 前記3’−UTR配列は、配列番号2のDNAの4375〜5830塩基であることを特徴とする請求項4記載の低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNA。   The small interfering RNA / low molecular hairpin RNA according to claim 4, wherein the 3'-UTR sequence is 4375-5830 bases of the DNA of SEQ ID NO: 2. 前記RNA配列は二本鎖RNAであり、この二本鎖領域は15塩基以上であることを特徴とする請求項1又は2記載の低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNA。   3. The small interfering RNA / low molecular hairpin RNA according to claim 1 or 2, wherein the RNA sequence is a double-stranded RNA, and the double-stranded region has 15 bases or more. 前記RNA配列は3’末端に突出した一本鎖領域を有するものであることを特徴とする請求項1〜3記載の低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNA。   4. The small interfering RNA / low molecular hairpin RNA according to claim 1, wherein the RNA sequence has a single-stranded region protruding at the 3 'end. 対象物におけるVEGFレセプターの発現を有効に抑制する量の請求項1又は2記載の低分子干渉RNA/低分子ヘアピンRNAと、
その薬学的に許容される担体と
を有することを特徴とする薬剤組成物。
The small interfering RNA / small hairpin RNA according to claim 1 or 2 in an amount that effectively suppresses the expression of the VEGF receptor in an object;
A pharmaceutical composition comprising the pharmaceutically acceptable carrier.
前記薬剤組成物は、病的血管新生に関連した疾患を治療するためのものであることを特徴とする請求項9記載の薬剤組成物。   The pharmaceutical composition according to claim 9, wherein the pharmaceutical composition is for treating a disease associated with pathological angiogenesis.
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