JPWO2007072909A1 - 新規オリゴヌクレオチド及びそれから成るＮＦ−κＢデコイ - Google Patents

新規オリゴヌクレオチド及びそれから成るＮＦ−κＢデコイ Download PDF

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Abstract

要約NF-κBに対する公知のオリゴヌクレオチドデコイよりもNF-κBとの結合能が高い、NF-κBデコイとして有用な新規なオリゴヌクレオチド及びその医薬用途が開示されている。本発明のオリゴヌクレオチドは、コンセンサス配列の両端に特定の塩基配列を有する5'側付加配列及び3'側付加配列が付加された塩基配列を有する。また、NF-κBデコイは、上記した本発明のオリゴヌクレオチドであって、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドから成る。

Description

本発明は、新規なオリゴヌクレオチド及びそれから成るNF-κBデコイに関する。本発明のNF-κBデコイは、虚血性疾患、アレルギー性疾患、自己免疫疾患、癌の転移、浸潤等の予防、改善又は治療等に有用である。
NF-κB(nuclear factor kappa B)は、サイトカインや接着因子等、免疫反応に関する遺伝子の発現を調節する役割を持つ一群の転写因子の総称であり、NF-κBがゲノム遺伝子上の結合部位に結合すると、免疫反応に関する遺伝子が過剰に発現する。このため、NF-κBは、免疫反応が原因となるアトピー性皮膚炎や関節リウマチ等のアレルギー性疾患、自己免疫疾患、さらには心筋梗塞等の虚血性疾患や動脈硬化等の各種疾患に関与することが知られている。
一方、転写因子に対するデコイを投与することにより、対象となる転写因子の活性を低下させ、該転写因子に起因して起きる疾患の治療や予防を行なうことが知られている。デコイ(decoy)とは、英語で「おとり」の意味であり、ある物質が本来結合あるいは作用すべきものと似せた構造を有するものをデコイと呼んでいる。ゲノム遺伝子上の結合領域に結合する転写因子のデコイとしては、主として該結合領域と同じ塩基配列を有する二本鎖オリゴヌクレオチドが用いられている（特許文献１〜３)。このようなオリゴヌクレオチドから成るデコイの共存下では、転写因子の分子のうちの一部は、本来結合すべきゲノム遺伝子上の結合領域に結合せずに、オリゴヌクレオチドデコイに結合する。このため、本来結合すべきゲノム遺伝子上の結合領域に結合する転写因子の分子数が減少し、その結果、転写因子の活性が低下することになる。この場合、オリゴヌクレオチドは、本物のゲノム遺伝子上の結合領域の偽物（おとり)として機能して転写因子を結合するため、デコイと呼ばれる。NF-κBに対するオリゴヌクレオチドデコイも種々知られており、それらの薬理効果も種々知られている（特許文献４〜１２)。
細胞内に送達されたデコイオリゴヌクレオチドが細胞内でいかに長時間安定して存在し得るかも、上記機序を効率よく作用させるための重要な鍵となりうることは、周知の事実である。オリゴヌクレオチドは、細胞内のヌクレアーゼにより分解されるため、細胞内および核内で安定して存在させることは難題であるが、この難題を克服するために、オリゴヌクレオチドに種々の修飾を施す方法が試みられてきた（例えば非特許文献１、特許文献１３)。その中でも最もよく用いられる修飾は、ホスホロチオエート（ＰＳ）化による修飾であり、ホスホロチオエート化オリゴヌクレオチドは、ヌクレアーゼに対する抵抗性が高いことから、治療用オリゴヌクレオチドとして注目されている(例えば、非特許文献２)。なお、ホスホロチオエート化とは、隣接するヌクレオチド間のホスホジエステル結合を構成するリン原子に結合している２個の非架橋酸素原子のうちの１個をイオウ原子に変換することである。
しかしながら、ホスホロチオエート化オリゴヌクレオチドは、天然型のホスホジエステルオリゴヌクレオチドに比べて顕著に高いヌクレアーゼ抵抗性を有する一方で、ホスホジエステルオリゴヌクレオチドに比べて、標的分子との結合能が低下すること、および標的分子への特異性が低下することなどの不利益が認められる場合が多い（非特許文献１、非特許文献３）。さらにまた、ホスホロチオエート基は毒性を有するため、ホスホロチオエート化オリゴヌクレオチドは、ホスホジエステルオリゴヌクレオチドに比べて、細胞毒性が高い場合が多く（非特許文献４）、これもまた、ホスホロチオエート化オリゴヌクレオチドの治療薬としての用途における不利益となっている。
特再表96/035430号公報 特許3392143号公報 WO95/11687号公報 特開2005-160464号公報 国際公開公報WO96/35430 国際公開公報WO02/066070 国際公開公報WO03/043663 国際公開公報WO03/082331 国際公開公報WO03/099339 国際公開公報WO04/026342 国際公開公報WO05/004913 国際公開公報WO05/004914 特表平０８−５０１９２８号公報 Milliganら、J．Med．Chem．1993，36，1923 Marwick, C.,(1998) J. Am. Med. Assoc., 280, 871 Stein & Cheng，Science 1993，261，1004 Levinら、Biochem. Biophys. Acta, 1999, 1489, 69 Neish ASら、J. Exp. Med. 1992, Vol. 176, 1583-1593. Leung Kら、Nature. 1988 Jun 23;333(6175):776-778.) Marina A.ら、The Journal of Biological Chemistry, 1995, Vol.270, Number 6, pp. 2620-2627
上記のようにNF-κBに対するオリゴヌクレオチドデコイは公知であるが、公知のオリゴヌクレオチドデコイよりもNF-κBに対する結合能が高いオリゴヌクレオチドデコイを提供することが望ましいことは言うまでもない。従って、本発明の目的は、NF-κBに対する公知のオリゴヌクレオチドデコイよりもNF-κBとの結合能が高い、NF-κBデコイとして有用な新規なオリゴヌクレオチド及びその医薬用途を提供することである。
さらに本発明の目的は、標的の転写因子に対する結合能が高く、ヌクレアーゼに対する耐性も有する、転写因子に対するオリゴヌクレオチドデコイを提供することである。
従来技術では、NF-κBが結合する領域の改良に力が注がれていた。本願発明者らは、NF-κBが結合する領域に隣接する領域の塩基配列が、NF-κBとの結合能に重要な役割を果たしているのではないかと考えた。そして、下記実施例に具体的に記載するように、同一の結合領域に隣接する領域について、１００種類ものオリゴヌクレオチドを作製し、そのNF-κBとの結合能を試験し、NF-κBとの結合能が高いオリゴヌクレオチドを見出し、本発明を完成した。
さらに、本願発明者らは、オリゴヌクレオチドデコイのコア配列のみを耐ヌクレアーゼ修飾することにより、全配列を完全に耐ヌクレアーゼ修飾する場合に比べて転写因子に対する結合能が大幅に高まることを見出し、本願第２の発明を完成した。
すなわち、本発明は、下記一般式[I]で表される塩基配列を有するオリゴヌクレオチドを提供する。
A-X-B [I]
（一般式[I]中、Ｘはgggatttccc又はgggactttccで示されるコンセンサス配列、Ａはcgc、ccc、gga、cgca、ccct及びggctから成る群より選択される5'側付加配列、Ｂはagc、acc、ggg、gcg、gcc及びgcggから成る群より選択される3'側付加配列を示す）。また、本発明は、上記本発明のオリゴヌクレオチドであって、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドから成るNF-κBデコイを提供する。さらに、本発明は、上記本発明のオリゴヌクレオチドであって、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドを有効成分として含有する医薬を提供する。さらに、本発明は、上記本発明のオリゴヌクレオチドであって互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドをNF-κBと相互作用させることを含む、NF-κBを阻害する方法を提供する。さらに、本発明は、上記本発明のオリゴヌクレオチドであって互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドの、NF-κBを阻害する阻害剤を製造するための使用を提供する。さらに、本発明は、上記本発明のオリゴヌクレオチドであって、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドを効果量投与することを含む、NF-κBの阻害により治癒又は緩解する疾患の予防、改善または治療方法を提供する。さらに本発明は、上記本発明のオリゴヌクレオチドであって、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドの、NF-κBの阻害により治癒又は緩解する疾患に対する医薬の製造のための使用を提供する。
さらに、本発明は、コア配列と、該コア配列の一端又は両端に付加配列が結合された、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドから成る、転写因子に対するオリゴヌクレオチドデコイにおいて、前記コア配列を構成するヌクレオチド間の結合のみが耐ヌクレアーゼ修飾され、他のヌクレオチド間の結合は修飾されていないことを特徴とするオリゴヌクレオチドデコイを提供する。さらに、本発明は、コア配列と、該コア配列の一端又は両端に付加配列が結合された、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドから成る、転写因子に対するオリゴヌクレオチドデコイにおいて、前記コア配列を構成するヌクレオチド間の結合のみが耐ヌクレアーゼ修飾され、他のヌクレオチド間の結合は修飾されていないことを特徴とするオリゴヌクレオチドの効果量を前記転写因子と相互作用させることを含む該転写因子の阻害方法を提供する。さらに、本発明は、コア配列と、該コア配列の一端又は両端に付加配列が結合された、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドから成る、転写因子に対するオリゴヌクレオチドデコイにおいて、前記コア配列を構成するヌクレオチド間の結合のみが耐ヌクレアーゼ修飾され、他のヌクレオチド間の結合は修飾されていないことを特徴とするオリゴヌクレオチドの、前記転写因子活性を阻害する阻害剤を製造するための使用を提供する。
本発明により、公知のデコイオリゴヌクレオチドよりも高いNF-κBとの結合能を有する新規なオリゴヌクレオチドが提供された。本発明のオリゴヌクレオチドは、NF-κBとの結合能が高いので、公知のオリゴヌクレオチドよりもNF-κBに対するデコイとして優れた性能を発揮し、NF-κBの生理活性をより大きく低下させることができる。従って、本発明のデコイを有効成分として含む各種医薬は、優れた薬効を発揮する。
また、コア配列を構成するヌクレオチド間の結合のみが耐ヌクレアーゼ修飾されているオリゴヌクレオチドデコイである本願第２の発明によれば、下記実施例において具体的に記載されるように、同一の配列を有する完全Ｓ化オリゴヌクレオチドと比較して、転写因子に対する結合能が大幅に高く、一方、オリゴヌクレオチドの中央部分を占めるコア配列はＳ化によりヌクレアーゼに対する耐性が付与されているので、ヌクレアーゼに対する耐性は完全Ｓ化オリゴヌクレオチドと比較してそれほど低下しない。このため、部分Ｓ化オリゴヌクレオチドは、生体内において転写因子に対するデコイとして優れた性能を発揮すると考えられる。
上記の通り、本発明のオリゴヌクレオチドは、上記一般式[I]で表される塩基配列を有する。なお、本発明において、「塩基配列を有する」とは、オリゴヌクレオチドの塩基がそのような順序で配列しているという意味である。従って、例えば、「cgcgggatttcccagcで示される塩基配列を有するオリゴヌクレオチド」とは、cgcgggatttcccagcの塩基配列を持つ１６塩基のサイズのオリゴヌクレオチドを意味する。一般式[I]で表される塩基配列を有するオリゴヌクレオチドは、示される塩基配列を有する一本鎖オリゴヌクレオチド、その相補鎖であるオリゴヌクレオチド、互いに相補的な二本鎖から成るオリゴヌクレオチド及び部分的に相補鎖とハイブリダイズして二本鎖になっている部分的な二本鎖を包含する。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「互いに相補的な二本鎖から成るオリゴヌクレオチド」は、全領域が互いに相補的な二本鎖になっている完全な二本鎖オリゴヌクレオチドを意味する。後述のように、NF-κBに対するデコイ（本明細書及び特許請求の範囲において「NF-κBデコイ」と呼ぶことがある）として用いる場合には、互いに相補的な二本鎖から成るオリゴヌクレオチドであることが好ましい。
一般式[I]中、Ｘで表されるコンセンサス配列は、gggatttccc（配列番号１、非特許文献５)又はgggactttcc（配列番号２、非特許文献６)であり、配列番号１の配列がより好ましい。これらのコンセンサス配列は、NF-κBファミリーが共通して結合するゲノム遺伝子の結合領域の塩基配列を有する。
一般式[I]中のＡは、Ｘで表されるコンセンサス配列の5'側末端に付加されている配列であるので、本発明において「5'側付加配列」と呼び、cgc、ccc、gga、cgca、ccct及びggctから成る群より選択される。一般式[I]中のＢは、Ｘで表されるコンセンサス配列の3'側末端に付加されている配列であるので、本発明において「3'側付加配列」と呼び、agc、acc、ggg、gcg、gcc及びgcggから成る群より選択される。
一般式[I]で表されるオリゴヌクレオチドの好ましい例としては、cgcgggatttcccagc（配列番号３)、cccgggatttcccacc（配列番号４)、ggagggatttcccggg(配列番号５)、cgcagggatttcccgcg(配列番号６)、ccctgggatttcccgcc(配列番号７)及びggctgggatttcccgcgg（配列番号８）を挙げることができる。
本発明のオリゴヌクレオチドは、基本的にDNAであることが好ましいが、隣接する少なくとも２個のヌクレオチド間の結合を、耐ヌクレアーゼ修飾してヌクレアーゼに対する耐性を増大させることが好ましい。ここで、「耐ヌクレアーゼ修飾」とは、ヌクレアーゼによる分解を天然のDNAよりも受けにくくする修飾のことを意味し、このようなDNAの修飾自体は周知である。耐ヌクレアーゼ修飾の例としては、ホスホロチオエート化（本明細書において「Ｓ化」と呼ぶことがある)、ホスホロジチオエート化、ホスホロアミデート化等を挙げることができる。これらのうち、Ｓ化が好ましい。Ｓ化は、上記の通り、隣接するヌクレオチド間のリン酸エステル結合を構成するリン原子に結合している２個の非架橋酸素原子のうちの１個をイオウ原子に変換することを意味する。任意の隣接するヌクレオチド間の結合をＳ化する手法自体は周知であり、例えば、非特許文献７に記載された方法により行なうことができ、Ｓ化オリゴヌクレオチドは商業的にも合成されている。本発明のオリゴヌクレオチドにおいて、全てのヌクレオチド間の結合がＳ化されたオリゴヌクレオチド（以下、本明細書において「完全Ｓ化オリゴヌクレオチド」と呼ぶことがある）も好ましいが、コンセンサス配列を構成するヌクレオチド同士の間の結合のみがＳ化され、他のヌクレオチド間、すなわち、5'付加配列を構成するヌクレオチド間、3'付加配列を構成するヌクレオチド間、コンセンサス配列の5'末端のヌクレオチドと5'付加配列の3'末端のヌクレオチドの間及びコンセンサス配列の3'末端のヌクレオチドと3'付加配列の5'末端のヌクレオチドの間は修飾されていないオリゴヌクレオチド（以下、このようなオリゴヌクレオチドを本明細書において「部分Ｓ化オリゴヌクレオチド」と呼ぶことがある）はより好ましい。下記実施例に具体的に示されるように、部分Ｓ化オリゴヌクレオチドは、同一の配列を有する完全Ｓ化オリゴヌクレオチドと比較して、NF-κBに対する結合能が約３〜５倍高く、一方、オリゴヌクレオチドの中央部分を占めるコンセンサス配列はＳ化によりヌクレアーゼに対する耐性が付与されているので、ヌクレアーゼに対する耐性は完全Ｓ化オリゴヌクレオチドと比較してそれほど低下しない。このため、部分Ｓ化オリゴヌクレオチドは、生体内においてNF-κBデコイとして優れた性能を発揮すると考えられる。なお、二本鎖オリゴヌクレオチドの場合、上記した各耐ヌクレアーゼ修飾は、どちらか一方の鎖にのみ行なってもよいが、二本鎖とも修飾することが好ましい。
本発明のオリゴヌクレオチドは、市販の核酸合成装置を用いて合成することができる。また、PCR等の核酸増幅法により大量調製することも可能である。
本発明のオリゴヌクレオチドであって、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドは、NF-κBデコイとしての用途を有する。従って、本発明は、本発明のオリゴヌクレオチドであって、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドから成るNF-κBデコイをも提供する。ここで、「NF-κB」とは、NF-κB／Relファミリーメンバーのタンパク質のホモあるいはヘテロ二量体のことをいう。「NF-κBファミリー」は、NF-κB／Relファミリーメンバーのタンパク質をいう。例えばP50, P52, P65(Rel-A), c-Rel, Rel-Bのことである。「ホモあるいはヘテロ二量体」は、NF-κBファミリーメンバーのタンパク質のすべての組み合わせを含む。また、ここで、「実質的に二本鎖から成る」とは、完全な二本鎖か又は少なくともいずれか一方の末端の１塩基若しくは２塩基が一本鎖となっているものを意味する。NF-κBデコイとしては、実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドであれば用いることができるが、完全な二本鎖が好ましい。また、一本鎖のオリゴヌクレオチドは、核酸増幅法における鋳型や、本発明のオリゴヌクレオチドをアフィニティクロマトグラフィーで精製する際のリガンドとしての用途を有する。また、部分的な二本鎖オリゴヌクレオチドは、実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドを生成させたり、変性させて一本鎖オリゴヌクレオチドを生成させる出発物質としての用途を有する。
上記のようにNF-κBデコイは、既に種々のものが公知であり、それらの医薬用途も種々知られている。従って、本発明のNF-κBデコイも、公知のNF-κBデコイと同様、医薬としての用途を有する。より詳細には、本発明のNF-κBデコイは、虚血性疾患、アレルギー性疾患、炎症性疾患、自己免疫疾患、ガンの転移・浸潤、または悪液質の予防、改善または治療剤；血管再狭窄、急性冠症候群、脳虚血、心筋梗塞、虚血性疾患の再潅流障害、アトピー性皮膚炎、尋常性乾癬、接触性皮膚炎、ケロイド、褥創、潰瘍性大腸炎、クローン病、腎症、糸球体硬化症、アルブミン尿症、腎炎、腎不全、慢性関節リウマチ、変形性関節症、椎間板変性症、喘息、慢性閉塞性肺疾患または嚢胞性線維症の予防、改善または治療剤；並びに経皮的冠動脈形成術、経皮的血管形成術、バイパス手術、臓器移植または臓器の手術後におこる血管の再狭窄の予防、改善または治療剤等としての医薬用途を有する。ここで、前記血管再狭窄としては、人工血管、カテーテル、ステントの使用または静脈移植に起因する再狭窄；並びに閉塞性動脈硬化症、動脈瘤、大動脈乖離、急性冠症候群、脳虚血、マルファン症候群、プラークラプチャーに対する外科的治療に起因する再狭窄を挙げることができる。
これらの医薬用途に用いる場合、オリゴヌクレオチドの投与経路は、特に限定されないが、静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、経皮投与、対象臓器ないしは組織への直接投与等の非経口投与が好ましい。投与量は、対象疾患、患者の症状、投与経路等により適宜設定されるが、通常、成人１日当たり0.1〜10000nmol、好ましくは1 〜1000 nmol、より好ましくは10〜100 nmolを投与することができる。製剤は、常法により行なうことができ、例えば、注射剤の場合には、生理食塩水中に本発明のオリゴヌクレオチドを溶解した溶液の形態とすることができる。製剤中には、保存剤、緩衝剤、溶解補助剤、乳化剤、希釈剤、等張化剤などの、製剤分野で常用される添加剤が適宜混合されていてもよい。また、他の薬効成分を含んでいてもよい。
上記したように、また、下記実施例において具体的に記載されるように、上記した部分Ｓ化オリゴヌクレオチドデコイは、完全Ｓ化オリゴヌクレオチドデコイよりも転写因子に対する結合能が高く、一方、オリゴヌクレオチドの中央部分を占めるコンセンサス配列はＳ化によりヌクレアーゼに対する耐性が付与されているので、ヌクレアーゼに対する耐性は完全Ｓ化オリゴヌクレオチドと比較してそれほど低下しない。このため、部分Ｓ化オリゴヌクレオチドは、生体内において転写因子に対するデコイとして優れた性能を発揮すると考えられる。従って、本発明は、また、コア配列と、該コア配列の一端又は両端に付加配列が結合された、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドから成る、転写因子に対するオリゴヌクレオチドデコイにおいて、前記コア配列を構成するヌクレオチド間の結合のみが耐ヌクレアーゼ修飾され、他のヌクレオチド間の結合は修飾されていないことを特徴とするオリゴヌクレオチドデコイをも提供する。ここで、「コア配列」は、転写因子が結合する領域であり、NF-κBの場合には上記したコンセンサス配列である。また、「実質的に二本鎖から成る」の意味は上記と同じであり、完全な二本鎖が好ましい。なお、上記した各耐ヌクレアーゼ修飾は、どちらか一方の鎖にのみ行なってもよいが、二本鎖とも修飾することが好ましい。転写因子としては、NF-κBファミリーの他に、STAT-1、STAT-3、STAT-6、Ets、AP-1、E2F等を例示することができるがこれらに限定されるものではない。
以下、本発明を実施例に基づきより具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
１． オリゴヌクレオチドの調製
NF-κBの公知のコンセンサス配列である配列番号１の配列の両端に付加配列が結合された１００種類のオリゴデオキシリボヌクレオチド(以下、「ODN」と呼ぶことがある)を化学合成した。互いに相補的な２本の鎖をそれぞれ化学合成し、ハイブリダイズさせて完全な二本鎖ODNとした。なお、各ODNは、両鎖とも、全ヌクレオチド間の結合をＳ化した（以下、「SODN」と呼ぶことがある）ものであった。そのSODN番号、塩基配列、配列番号、長さ、融解温度(Tm)を表１−１から表１−３に示す。なお、表１−１から表１−３に示される１００種類のオリゴヌクレオチドのうち、一般式[I]で表される本発明のオリゴヌクレオチドは、SODN7（配列番号３)、SODN8（配列番号４)、SODN9（配列番号５)、SODN16（配列番号６)、SODN17（配列番号７)及びSODN30（配列番号８)の６種類である。
Figure 2007072909
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Figure 2007072909
２． NF-κBとの結合能の測定（一次スクリーニング）
各SODNのNF-κBとの結合能は、各SODNとNF-κB(p65)とを反応させた後、残存する遊離のNF-κBを、市販のNF-κB測定用キット(TransAM Kit(NF-κB, p65、ACTIVE MOTIF社)を用い、キットに含まれるJurkat, TPA and CI-Stimulated, Nuclear Extract（フォルボールエステル (TPA)及びカルシウムイオノフォア (CI)で刺激したJurkat細胞の核抽出物）のNF-κB分子を使用して評価した。測定は、キットの説明書に従って行なった。なお、該キットは、NF-κB(p65タンパク)が結合するコンセンサス配列を不動化したウェルにNF-κB溶液を加え、洗浄後、固相に結合されたNF-κBをELISAにより定量するものである。この測定方法によれば、オリゴヌクレオチドのNF-κBとの結合能が高いほど、ELISAにより定量されるNF-κBの量が少なくなる。
上記の測定は、具体的には次のようにして行った。各SODN溶液をキットに含まれるComplete Binding Bufferを用いて段階希釈し、測定検体とした（公比３、4段階、n=3）。測定検体を30μLずつウェルに加え、コントロール及びブランクのウェルにはComplete Binding Bufferを加えた。キットに含まれるComplete Lysis Bufferで125μg/mLになるように希釈した、キットに含まれるJurkat, TPA and CI-Stimulated, Nuclear Extractを20μLずつ各ウェルに加え、ブランクのウェルにはComplete Lysis Bufferを加えた。1時間振とうしながらインキュベートした後、ウェルをキットに含まれる1X Wash Bufferにて洗浄し、抗NF-κB(p65タンパク)抗体を加えて1時間インキュベートした。ウェルを1X Wash Bufferにて洗浄し、抗ウサギHRP-結合IgGを加えて1時間インキュベートした。1X Wash Bufferにて洗浄し、キットに含まれる現像液(Developing Solution)を加えて10分間発色後、停止液(Stop Solution)を加えて反応を停止し、450nmおよび630nmの吸光度を測定した。
450nmの吸光度から630nmの吸光度を差し引き、さらにブランクの平均値を差し引き、コントロールの平均値を100％とした時の各濃度の平均値のコントロールに対する割合(％)を算出し、50％を挟む2点間の回帰直線より値が50％となる（結合を50％阻害する）濃度を算出した（解析ソフト（Graph Pad PRISM 4, GraphPad SOFTWARE）を使用)。コントロールに用いたオリゴヌクレオチドの塩基配列は、公知のNF-κBデコイオリゴヌクレオチドである完全Ｓ化ccttgaagggatttccctcc(配列番号１０３)を用いた。測定した100種類のSODNのうち、活性の高かった10種類のSODN（SODN6,7,8,9,16,17,27,30,36,91）及び活性の低かった2種類のSODN (SODN82,83)についての結果を表２に示す。なお、表２において、対照デコイのIC50値にばらつきがあるのは、100種類のSODNを１８群に分けて実験し、各実験(run)において、それぞれ対照値を測定したためである。
Figure 2007072909
３． NF-κBとの結合能の測定（二次スクリーニング）
１次スクリーニングで活性の高かった10種類のSODN（SODN6,7,8,9,16,17,27,30,36,91）及び活性の低かった2種類のSODN (SODN82,83)について、公比3、6段階、n=3で1次スクリーニングと同様の試験方法でNF-κB（p65タンパク)への結合阻害活性を比較した。比較対照として公知のNF-κBデコイオリゴヌクレオチドである完全Ｓ化ccttgaagggatttccctcc(配列番号１０３)を用いた。結果を表３−１及び表３−２に示す。
Figure 2007072909
Figure 2007072909
表３−１及び表３−２に示されるように、SODN7,8,9,16,17,30（本発明のオリゴヌクレオチド）で対照デコイオリゴヌクレオチドと比較して2.5倍から3倍の阻害活性がみられた。最も活性の低かったSODN82と最も活性の高かったSODN7を比較すると、5.2倍の差があった。
４． 部分Ｓ化オリゴヌクレオチドの結合能
本発明のオリゴヌクレオチドであるSODN7,8,9,16,17及び30の部分Ｓ化オリゴヌクレオチド（両鎖とも、コンセンサス配列を構成するヌクレオチド間のみをＳ化したもの、以下、「PSODN」と呼ぶことがある)のNF-κB(p65タンパク)との結合能を上記と同様に調べた。結果を表４及び表５に示す。なお、表５は、SODNの結合能とPSODNの結合能を並べて比較した表である。また、これらの表中、対照デコイは、配列番号１０３で示される塩基配列を有する完全Ｓ化オリゴヌクレオチドである。また、例えば、SODN7とPSODN7のように、番号が同じオリゴヌクレオチドは、同じ塩基配列を有し、その塩基配列は上記したとおりである。
Figure 2007072909
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上記表４及び表５に示すように、PSODNは、同じ塩基配列を有するSODNと比較して、NF-κB(p65タンパク)に対する結合能が3.2倍〜4.8倍高かった。
５． 他の各種NF-κB ファミリータンパク質に対する結合阻害試験
コアのみS化したデコイ核酸(PSODN7,8,9,16,17および30)について、他のNF-κBファミリータンパク質（p50, p52, Rel-B）についても同様に阻害がみられるかどうか検討した。上記検討の方法は基本的に前記１次スクリーニングの実験手法と同様である。公比3、6段階、n=2で各種NF-κB ファミリータンパク質のNF-κB コンセンサス結合部位への結合阻害活性を比較した。比較対照として公知のNF-κBデコイオリゴヌクレオチドである完全Ｓ化ccttgaagggatttccctcc(配列番号１０３)を用いた。各種NF-κB ファミリータンパク質に対する結合阻害試験は、NF-κB Family TransAM Kit(ACTIVE MOTIF社製)を用い、p50についてはJurkat, TPA and CI-Stimulated, Nuclear Extract(ACTIVE MOTIF社製)、Rel-B、p52についてはRaji nuclear extract(ACTIVE MOTIF社製)の各種NF-κB ファミリータンパク質分子を使用して評価した。また、1次抗体は、それぞれ抗NF-κB p50抗体、抗NF-κB p52抗体または抗Rel-B抗体を使用し、2次抗体はすべてHRP標識抗ウサギIgGを使用した。
上記の測定は、具体的には次のようにして行った。各オリゴ核酸溶液をComplete Binding Bufferを用いて段階希釈し、測定検体とした。測定検体を30μLずつウェルに加え、コントロール及びブランクのウェルにはComplete Binding Bufferを加えた。Complete Lysis Bufferで希釈した核抽出液（nuclear extract）を20μLずつ各ウェルに加え、ブランクのウェルにはComplete Lysis Bufferを加えた。1時間振とうしながらインキュベートした後、ウェルを1X Wash Bufferにて洗浄し、1次抗体を加えて1時間インキュベートした。ウェルを1X Wash Bufferにて洗浄し、2次抗体を加えて1時間インキュベートした。1X Wash Bufferにて洗浄し、Developing Solutionを加えて10分間発色後、Stop Solutionを加えて反応を停止し、450nmおよび630nmの吸光度を測定した。
解析方法は、450nmの吸光度から630nmの吸光度を差し引き、さらにブランクの平均値を差し引いた後、コントロールの平均値を100％とした時の各濃度の平均値のコントロールに対する割合(％)を算出し、解析ソフト（Graph Pad PRISM 4, GraphPad SOFTWARE）を用いて50％阻害濃度(IC50)を算出した。結果を表６に示す。なお、p65は2次スクリーニングでの値（上記表４）を援用している。
Figure 2007072909
従来型のNF-κB デコイ（完全Ｓ化配列番号１０３、以下同じ）とIC50値を比較した場合、Rel-Bに関しては4.2〜10.3倍、p52に関しては5.4〜2.0倍、p50については12.2〜7.8倍強い結合阻害活性がみられた。従って、コアのみS化した新規配列デコイ核酸はp65タンパク質だけでなく、その他の各種NF-κBファミリータンパク質に対しても強い結合阻害活性をもつことが示された。
５． S化位置を変えたデコイ核酸のNF-κB p65タンパク質に対する結合阻害試験
オリゴヌクレオチド配列上のS化の位置の影響について、付加配列のみS化したデコイ核酸（FSODN）、S化なしのデコイ核酸（ODN）を同配列について合成し、公比3、6段階、n=2でNF-κB コンセンサス結合部位への結合阻害活性を比較した。NF-κB p65タンパク質に対する結合阻害試験は、NF-κB, p65 TransAM Kit(ACTIVE MOTIF社製)を用い、Jurkat, TPA and CI-Stimulated, Nuclear Extract(ACTIVE MOTIF社製)のNF-κBタンパク質分子を使用して評価した。試験方法は上記実施例５と同様に行った。なお、「付加配列のみS化」とは、付加内および付加とコアの間がS化されているものを意味しており、例えば配列７なら CsGsCsGGGATTTCCCsAsGsCとなる。比較した結果を表７に示す。また、PSODNは2次スクリーニングでの値（上記表４）を援用している。
Figure 2007072909
コア配列のみS化したデコイ核酸（PSODN）と比較した結果、FSODNおよびODNによる阻害活性は、IC50値が100nM以上と低くなった。ただし、FSODN16については従来型のNF-κBデコイよりも約3.9倍強い結合阻害活性がみられた。従って、同じ配列でも、S化の位置により、結合阻害活性が大きく異なることが示唆された。

Claims (28)

  1. 下記一般式[I]で表される塩基配列を有するオリゴヌクレオチド。
    A-X-B [I]
    （一般式[I]中、Ｘはgggatttccc又はgggactttccで示されるコンセンサス配列、Ａはcgc、ccc、gga、cgca、ccct及びggctから成る群より選択される5'側付加配列、Ｂはagc、acc、ggg、gcg、gcc及びgcggから成る群より選択される3'側付加配列を示す）。
  2. 前記コンセンサス配列がgggatttcccである請求項１記載のオリゴヌクレオチド。
  3. cgcgggatttcccagc、cccgggatttcccacc、ggagggatttcccggg、cgcagggatttcccgcg、ccctgggatttcccgcc又はggctgggatttcccgcggで示される塩基配列を有する請求項２記載のオリゴヌクレオチド。
  4. 互いに相補的な二本鎖から成る請求項１記載のオリゴヌクレオチド。
  5. 隣接する少なくとも２個のヌクレオチド間の結合が、耐ヌクレアーゼ修飾されている請求項１記載のオリゴヌクレオチド。
  6. 互いに相補的な二本鎖から成るオリゴヌクレオチドであって、二本鎖とも耐ヌクレオチド修飾されている請求項５記載のオリゴヌクレオチド。
  7. 少なくとも前記コンセンサス配列を構成する全ヌクレオチド間の結合が耐ヌクレアーゼ修飾されている請求項５記載のオリゴヌクレオチド。
  8. 全ヌクレオチド間の結合が、耐ヌクレアーゼ修飾されている請求項７記載のオリゴヌクレオチド。
  9. 前記コンセンサス配列を構成するヌクレオチド間の結合のみが耐ヌクレアーゼ修飾され、他のヌクレオチド間の結合は修飾されていない請求項７記載のオリゴヌクレオチド。
  10. 前記耐ヌクレアーゼ修飾が、ホスホロチオエート化である請求項５記載のオリゴヌクレオチド。
  11. 請求項１記載のオリゴヌクレオチドであって、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドから成るNF-κBデコイ。
  12. 前記オリゴヌクレオチドが完全な二本鎖である請求項１１記載のNF-κBデコイ。
  13. 前記NF-κBデコイがp65、p50、p52及びRel-Bタンパクから成る群より選ばれる少なくとも１種の分子種に結合する請求項１１記載のNF-κBデコイ。
  14. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のオリゴヌクレオチドであって、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドを有効成分として含有する医薬。
  15. 前記オリゴヌクレオチドが完全な二本鎖である請求項１４記載の医薬。
  16. 虚血性疾患、アレルギー性疾患、炎症性疾患、自己免疫疾患、ガンの転移・浸潤、または悪液質の予防、改善または治療剤である請求項１４記載の医薬。
  17. 血管再狭窄、急性冠症候群、脳虚血、心筋梗塞、虚血性疾患の再潅流障害、アトピー性皮膚炎、尋常性乾癬、接触性皮膚炎、ケロイド、褥創、潰瘍性大腸炎、クローン病、腎症、糸球体硬化症、アルブミン尿症、腎炎、腎不全、慢性関節リウマチ、変形性関節症、椎間板変性症、喘息、慢性閉塞性肺疾患または嚢胞性線維症の予防、改善または治療剤である請求項１４記載の医薬。
  18. 経皮的冠動脈形成術、経皮的血管形成術、バイパス手術、臓器移植または臓器の手術後におこる血管の再狭窄の予防、改善または治療剤である請求項１４記載の医薬。
  19. 前記血管再狭窄が、人工血管、カテーテル、ステントの使用または静脈移植に起因する再狭窄である請求項１８記載の医薬。
  20. 前記血管再狭窄が、閉塞性動脈硬化症、動脈瘤、大動脈乖離、急性冠症候群、脳虚血、マルファン症候群、プラークラプチャーに対する外科的治療に起因する請求項１８記載の医薬。
  21. コア配列と、該コア配列の一端又は両端に付加配列が結合された、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドから成る、転写因子に対するオリゴヌクレオチドデコイにおいて、前記コア配列を構成するヌクレオチド間の結合のみが耐ヌクレアーゼ修飾され、他のヌクレオチド間の結合は修飾されていないことを特徴とするオリゴヌクレオチドデコイ。
  22. 前記耐ヌクレアーゼ修飾が、ホスホロチオエート化である請求項２１記載のオリゴヌクレオチドデコイ。
  23. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のオリゴヌクレオチドであって互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドをNF-κBと相互作用させることを含む、NF-κBを阻害する方法。
  24. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のオリゴヌクレオチドであって互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドの、NF-κBを阻害する阻害剤を製造するための使用。
  25. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のオリゴヌクレオチドであって、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドを効果量投与することを含む、NF-κBの阻害により治癒又は緩解する疾患の予防、改善または治療方法。
  26. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のオリゴヌクレオチドであって、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドの、NF-κBの阻害により治癒又は緩解する疾患に対する医薬の製造のための使用。
  27. コア配列と、該コア配列の一端又は両端に付加配列が結合された、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドから成る、転写因子に対するオリゴヌクレオチドデコイにおいて、前記コア配列を構成するヌクレオチド間の結合のみが耐ヌクレアーゼ修飾され、他のヌクレオチド間の結合は修飾されていないことを特徴とするオリゴヌクレオチドの効果量を前記転写因子と相互作用させることを含む該転写因子の阻害方法。
  28. コア配列と、該コア配列の一端又は両端に付加配列が結合された、互いに相補的な実質的に二本鎖から成るオリゴヌクレオチドから成る、転写因子に対するオリゴヌクレオチドデコイにおいて、前記コア配列を構成するヌクレオチド間の結合のみが耐ヌクレアーゼ修飾され、他のヌクレオチド間の結合は修飾されていないことを特徴とするオリゴヌクレオチドの、前記転写因子活性を阻害する阻害剤を製造するための使用。
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