JPWO2009145067A1 - Pain therapeutic agent and use thereof - Google Patents

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Abstract

特定の塩基配列からなるポリヌクレオチド、または該ポリヌクレオチドを含む二本鎖ポリヌクレオチドを機能性ポリヌクレオチドとして用いて疼痛の治療剤および治療方法を提供する。これにより、疼痛を抑制するための技術を実現する。Provided are a therapeutic agent and a therapeutic method for pain using a polynucleotide comprising a specific base sequence or a double-stranded polynucleotide comprising the polynucleotide as a functional polynucleotide. Thereby, the technique for suppressing pain is implement | achieved.

Description

本発明は、疼痛を治療するための技術に関するものであり、より詳細には、疼痛の治療に使用し得るポリヌクレオチドおよびその利用に関するものである。   The present invention relates to a technique for treating pain, and more particularly, to a polynucleotide that can be used for treating pain and use thereof.

痛みは持続期間によって、急性疼痛と慢性疼痛に分類される。急性疼痛は組織障害に伴う痛みでその持続期間は限られる。慢性疼痛は組織障害の治癒後にも続き、はっきりとした器質的原因を有さないことが多い。慢性疼痛における急性増悪期の痛みは急性疼痛と類似しており、内因性発痛物質が深く関わると考えられている。慢性疼痛として、交通事故または手術後の後遺症、末期癌または糖尿病などの堪え難い慢性的な痛みが挙げられる。また、痛みは原因によって、侵害受容性疼痛、神経因性疼痛、心因性疼痛に分類される。これらの独立した痛みは時間の経過とともに徐々に融合し、分類が困難な慢性の難治性疼痛となる。   Pain is classified into acute pain and chronic pain according to duration. Acute pain is pain associated with tissue damage and its duration is limited. Chronic pain continues after healing of the tissue disorder and often has no obvious organic cause. Acute exacerbation pain in chronic pain is similar to acute pain and is thought to be deeply related to endogenous pain substances. Chronic pain includes unbearable chronic pain such as traffic accidents or aftereffects after surgery, end-stage cancer or diabetes. Pain is classified into nociceptive pain, neuropathic pain, and psychogenic pain depending on the cause. These independent pains gradually merge over time, resulting in chronic intractable pain that is difficult to classify.

神経因性疼痛(neuropathic pain)は1994年のIASP(International Association for the Study of Pain)の慢性痛分類において、末梢神経および中枢神経の障害または機能異常による難治性の痛みであると定義されている。神経因性疼痛は、末梢神経および中枢神経系の圧迫、変性、損傷に起因しているが、単一の病理学的プロセスでは説明し得ない複雑な症候群から成り立っており、その発生機序はまだ解明されていない。よって、神経因性疼痛に関する治療効果に基づく指針も、一部を除いて有効性が保障されていない。   Neuropathic pain is defined in the 1994 IASP (International Association for the Study of Pain) chronic pain classification as intractable pain due to peripheral or central nerve disorders or dysfunction . Neuropathic pain is a complex syndrome that results from compression, degeneration, and damage to the peripheral and central nervous systems, but cannot be explained by a single pathological process. It has not been elucidated yet. Therefore, the effectiveness of the guideline based on the therapeutic effect regarding neuropathic pain is not guaranteed except for a part.

神経因性疼痛は、創傷などによる初期の痛み(急性痛)とは異なり、創傷が治癒した後に新たに発生する痛みである。神経因性疼痛としては、通常であれば痛みを引き起こさない程度の刺激によっても激烈な痛みを誘発する症状(「アロディニア」とよばれる。)が知られている。急性痛に対して有効な非ステロイド系消炎鎮痛剤および麻薬系鎮痛薬などは、神経因性疼痛には効果を示さず、神経因性疼痛に対する決定的な治療法は未だ知られていない。神経因性疼痛を抑制することができれば、臨床面において患者の肉体的苦痛の緩和およびQOLの向上をもたらすことが可能となる。   Neuropathic pain is pain that newly occurs after a wound has healed, unlike initial pain (acute pain) caused by a wound or the like. As neuropathic pain, there is known a symptom (called “allodynia”) that induces severe pain even by a stimulus that does not usually cause pain. Nonsteroidal anti-inflammatory analgesics and narcotic analgesics that are effective against acute pain have no effect on neuropathic pain, and a definitive treatment for neuropathic pain is not yet known. If neuropathic pain can be suppressed, it is possible to reduce the patient's physical pain and improve QOL in clinical terms.

末梢に加えた痛みは、後根神経節(dorsal root ganglion:DRG)に存在する知覚神経(一次ニューロン)を通じて脊髄後角に伝達され、脊髄後角I層およびII層に存在する二次ニューロンにシナプスを介して伝えられ、二次ニューロンはその信号を中枢(脳)に伝達する。末梢からの知覚信号は、その大部分が第4、第5DRGを経て脊髄後角に伝えられるので、本発明者らはラットの脊髄第5腰神経のDRG末梢側を結紮した慢性疼痛モデル、および、アレルギー反応を引き起こす結核菌の死菌(Complete Freund's Adjuvant:CFA)をラットの足底に注射した急性疼痛モデルを作製し、DRGでのイベントを詳細に解析した。その結果、CFA刺激によって、シナプス伝達を補完および増強する役割を担っている脳由来神経栄養因子(brain-derived neurotrophic factor:BDNF)のmRNAの発現量が増加していること、特にエクソン1バリアントが顕著に増加していることを見出した(非特許文献1参照)。   Pain applied to the periphery is transmitted to the dorsal horn of the spinal cord through sensory nerves (primary neurons) that exist in the dorsal root ganglion (DRG), and to secondary neurons in the dorsal horn I and II layers of the spinal cord. Transmitted through the synapse, secondary neurons transmit their signals to the central (brain). Perceptual signals from the periphery are mostly transmitted to the dorsal horn via the fourth and fifth DRGs, so we have a chronic pain model in which the DRG peripheral side of the fifth lumbar spinal nerve of the rat is ligated, and Then, an acute pain model was prepared by injecting the dead tuberculosis bacterium (Complete Freund's Adjuvant: CFA) causing allergic reaction into the plantar of the rat, and events in DRG were analyzed in detail. As a result, the expression level of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) mRNA that plays a role in complementing and enhancing synaptic transmission is increased by CFA stimulation, in particular, exon 1 variant. It was found that the number was remarkably increased (see Non-Patent Document 1).

Kobayashi et al., Brain Res. 1206, 13-19 (2008)Kobayashi et al., Brain Res. 1206, 13-19 (2008) Aid et al., J. Neurosci. Res. 85, 525-535 (2007)Aid et al., J. Neurosci. Res. 85, 525-535 (2007) Yang et al., Cancer Res. 65, 219-225 (2005)Yang et al., Cancer Res. 65, 219-225 (2005)

しかしながら、刺激の結果として、BDNFのエクソン1バリアントの発現量の増加が導かれることは示されたものの、疼痛の発生機序および疼痛を抑制するための技術は未だ不明である。   However, although it has been shown that, as a result of stimulation, the expression level of exon 1 variant of BDNF is increased, the mechanism of pain generation and the technique for suppressing pain are still unclear.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、疼痛を抑制するための技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique for suppressing pain.

BDNFは脊髄での痛みの伝達を増強する働きを有している可能性があることから、この発現を抑制すれば痛みを抑え得るかもしれない。すなわち、一次ニューロンで合成されるBDNFを抑えることができれば末梢にて加えた痛みが軽減されるかもしれない。しかし、全身性にBDNFを抑制してしまうと、中枢における記憶、学習能力が低下し、全ての神経活動に支障をきたし、ひいては神経変性疾患を引き起こしてしまうと考えられる。よって、全身性のBDNF抑制を引き起こすことなく、一次ニューロンでのBDNF合成を抑制する技術が求められる。しかし、末梢でのBDNFの発現を抑制した技術はこれまでに知られていない。   Since BDNF may have a function of enhancing the transmission of pain in the spinal cord, it may be possible to suppress pain by suppressing this expression. That is, if the BDNF synthesized in the primary neurons can be suppressed, the pain applied at the periphery may be reduced. However, if BDNF is suppressed systemically, memory and learning ability in the center are lowered, which impairs all nerve activities and eventually causes neurodegenerative diseases. Therefore, there is a need for a technique that suppresses BDNF synthesis in primary neurons without causing systemic BDNF suppression. However, a technique that suppresses the expression of BDNF in the periphery has not been known so far.

本発明者らはBDNFの遺伝子構造に注目した。BDNFの詳細な遺伝子構造は2007年にタリン大学のTimmuskらのグループによって明らかにされており、8つのイントロンを挟んで9つのエクソンから成り立っている(非特許文献2参照)。タンパク質をコードする翻訳領域は主にエクソン9であり、異なる転写制御を受けて異なるバリアントを発現すると考えられている。バリアントは組織、細胞特異的に発現しているので、痛みを伝える神経に特異的なバリアントが存在すれば、そのバリアントだけを抑制することにより、副作用を軽減しつつ痛みを軽減し得ると考えた。   The present inventors paid attention to the gene structure of BDNF. The detailed gene structure of BDNF was clarified by a group of Timmusk et al. Of Tallinn University in 2007, and consists of 9 exons across 8 introns (see Non-Patent Document 2). The translation region encoding the protein is mainly exon 9, and is thought to express different variants under different transcriptional controls. Since variants are expressed specifically in tissues and cells, if there is a variant specific to nerves that convey pain, we thought that by suppressing only that variant, we could reduce pain while reducing side effects. .

本発明者らはさらに、ラットの脊髄第5腰神経DRGの末梢側を結紮した慢性痛モデルを用いて、末梢の神経組織であるDRGにおいて結紮刺激に強く反応して発現が増加するのはエクソン1バリアントであることを見出した(非特許文献1参照)。   Further, the present inventors have used a chronic pain model in which the peripheral side of the rat spinal cord 5th lumbar nerve DRG is ligated, and it is exon that expression increases in response to ligation stimulation strongly in the peripheral nerve tissue DRG. It was found to be one variant (see Non-Patent Document 1).

これまでに得られた自身の成果を基に、本発明者らは鋭利努力を重ねた結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明に係るポリヌクレオチドは、以下の(a)〜(g)のいずれか1つの塩基配列からなるポリヌクレオチドであることを特徴としている:(a)配列番号18に示される、塩基配列;(b)配列番号18に示される塩基配列の部分配列でありかつ配列番号13、15および16に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、塩基配列;(c)配列番号19に示される、塩基配列;(d)配列番号19に示される塩基配列の部分配列でありかつ配列番号21〜23に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、塩基配列;(e)配列番号20に示される、塩基配列;(f)配列番号20に示される塩基配列の部分配列でありかつ配列番号24〜26に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、塩基配列;ならびに(g)配列番号13、15、16、21〜26のいずれか1つに示される塩基配列。   Based on their own achievements obtained so far, the present inventors have made intensive efforts and as a result, completed the present invention. That is, the polynucleotide according to the present invention is a polynucleotide comprising any one of the following base sequences (a) to (g): (a) the base sequence represented by SEQ ID NO: 18 (B) a base sequence that is a partial sequence of the base sequence shown in SEQ ID NO: 18 and includes at least one of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 13, 15, and 16; (c) shown in SEQ ID NO: 19; (D) a base sequence that is a partial sequence of the base sequence shown in SEQ ID NO: 19 and includes at least one of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 21 to 23; (e) SEQ ID NO: 20 (F) a base sequence that is a partial sequence of the base sequence shown in SEQ ID NO: 20 and contains at least one of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 24-26; Nucleotide sequence shown in (g) any one of SEQ ID NO 13,15,16,21~26 each time.

本発明に係るポリヌクレオチドはまた、以下の(I)〜(VI)のいずれかであることを特徴としている:(I)配列番号18に示される塩基配列に対して1もしくは数個の塩基が欠失、置換もしくは付加されている塩基配列またはその部分配列からなり、配列番号13、15および16に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、ポリヌクレオチド;(II)配列番号18に示される塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドにストリンジェントな条件下でハイブリダイズし得るポリヌクレオチドであって、配列番号13、15および16に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、ポリヌクレオチド;(III)配列番号19に示される塩基配列に対して1もしくは数個の塩基が欠失、置換もしくは付加されている塩基配列またはその部分配列からなり、配列番号21〜23に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、ポリヌクレオチド;(IV)配列番号19に示される塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドにストリンジェントな条件下でハイブリダイズし得るポリヌクレオチドであって、配列番号21〜23に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、ポリヌクレオチド;(V)配列番号20に示される塩基配列に対して1もしくは数個の塩基が欠失、置換もしくは付加されている塩基配列またはその部分配列からなり、配列番号24〜26に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、ポリヌクレオチド;ならびに(VI)配列番号20に示される塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドにストリンジェントな条件下でハイブリダイズし得るポリヌクレオチドであって、配列番号24〜26に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、ポリヌクレオチド。   The polynucleotide according to the present invention is also characterized in that it is one of the following (I) to (VI): (I) 1 or several bases are present in the base sequence represented by SEQ ID NO: 18 A polynucleotide comprising a nucleotide sequence deleted or substituted or added, or a partial sequence thereof, and comprising at least one of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 13, 15, and 16; (II) shown in SEQ ID NO: 18 A polynucleotide capable of hybridizing under stringent conditions to a polynucleotide comprising a complementary sequence of the nucleotide sequence comprising at least one of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 13, 15 and 16 ; (III) 1 or several bases are deleted, substituted or added to the base sequence shown in SEQ ID NO: 19 A polynucleotide comprising a base sequence or a partial sequence thereof and comprising at least one of the base sequences represented by SEQ ID NOs: 21 to 23; (IV) a polynucleotide comprising a complementary sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 19 A polynucleotide that can hybridize under stringent conditions, comprising at least one of the nucleotide sequences represented by SEQ ID NOs: 21 to 23; (V) a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 20 A polynucleotide comprising a base sequence in which one or several bases are deleted, substituted or added, or a partial sequence thereof, and comprising at least one of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 24-26; and (VI) Stringent to a polynucleotide comprising a complementary sequence of the base sequence shown in SEQ ID NO: 20 A polynucleotide capable of hybridizing under conditions include at least one of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NO: 24-26, the polynucleotide.

本発明に係る二本鎖ポリヌクレオチドは、上記ポリヌクレオチドと、該ポリヌクレオチドと対合するポリヌクレオチドとを含むことを特徴としている。   The double-stranded polynucleotide according to the present invention is characterized by comprising the above-mentioned polynucleotide and a polynucleotide paired with the polynucleotide.

本発明に係る治療剤は、疼痛を治療するために、上記ポリヌクレオチドまたは二本鎖ポリヌクレオチドを含有していることを特徴としている。本発明において、疼痛の治療は、発症前に予防的に行われるものであっても発症後に治療的に行われるものであってもよい。   The therapeutic agent according to the present invention is characterized by containing the above-mentioned polynucleotide or double-stranded polynucleotide in order to treat pain. In the present invention, pain treatment may be performed prophylactically before onset or therapeutically after onset.

本発明に係る治療用キットは、疼痛を治療するために、上記ポリヌクレオチドまたは二本鎖ポリヌクレオチドを備えていることを特徴としている。本発明において、疼痛の治療は、発症前に予防的に行われるものであっても発症後に治療的に行われるものであってもよい。   The therapeutic kit according to the present invention is characterized by comprising the above-mentioned polynucleotide or double-stranded polynucleotide in order to treat pain. In the present invention, pain treatment may be performed prophylactically before onset or therapeutically after onset.

本発明に係る治療方法は、疼痛を治療するために、上記ポリヌクレオチドまたは二本鎖ポリヌクレオチドを被験体に投与する工程を包含することを特徴としている。本発明において、疼痛の治療は、発症前に予防的に行われるものであっても発症後に治療的に行われるものであってもよい。   The treatment method according to the present invention is characterized by including the step of administering the polynucleotide or the double-stranded polynucleotide to a subject in order to treat pain. In the present invention, pain treatment may be performed prophylactically before onset or therapeutically after onset.

本発明を用いれば、BDNFのエクソン1バリアントの発現を抑制し得る。さらに、本発明を用いれば、疼痛を抑制し得る。   If this invention is used, the expression of the exon 1 variant of BDNF can be suppressed. Furthermore, if this invention is used, pain can be suppressed.

本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明によって明白になるであろう。   Other objects, features, and advantages of the present invention will be fully understood from the following description. The advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

BDNF遺伝子の構造および構築したレポータープラスミドの概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the structure of the BDNF gene, and the constructed reporter plasmid. 構築したレポータープラスミドを用いて調べたプロモーター活性を示す図である。It is a figure which shows the promoter activity investigated using the constructed reporter plasmid. 合成した二本鎖ポリヌクレオチドの配列を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | sequence of the synthesized double stranded polynucleotide. 合成した二本鎖ポリヌクレオチドを用いて調べたプロモーター活性を示す図である。It is a figure which shows the promoter activity investigated using the synthetic | combination double stranded polynucleotide. 本発明に係るポリヌクレオチドを用いる治療レジメンの概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the treatment regimen using the polynucleotide based on this invention. 本発明に係るポリヌクレオチドによるBDNFのエクソン1バリアントの発現抑制効果を示す図である。It is a figure which shows the expression inhibitory effect of the exon 1 variant of BDNF by the polynucleotide based on this invention. 本発明に係るポリヌクレオチドを用いる治療レジメンの概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the treatment regimen using the polynucleotide based on this invention. 本発明に係るポリヌクレオチドによる疼痛抑制効果を示す図である。It is a figure which shows the pain suppression effect by the polynucleotide based on this invention. 本発明に係るポリヌクレオチドによる慢性疼痛抑制効果を示す図である。It is a figure which shows the chronic pain inhibitory effect by the polynucleotide based on this invention. 本発明に係るポリヌクレオチドによる慢性疼痛抑制効果を示す図である。It is a figure which shows the chronic pain inhibitory effect by the polynucleotide based on this invention. 本発明に係るポリヌクレオチドによる慢性疼痛抑制効果を示す図である。It is a figure which shows the chronic pain inhibitory effect by the polynucleotide based on this invention. 本発明に係るBDNFプロモーター領域の二本鎖ポリヌクレオチドの配列を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | sequence of the double stranded polynucleotide of the BDNF promoter area | region which concerns on this invention. 本発明に係る二本鎖ポリヌクレオチドを用いて調べたプロモーター活性を示す図である。It is a figure which shows the promoter activity investigated using the double stranded polynucleotide which concerns on this invention.

〔1〕機能性ポリヌクレオチド
本発明者らは、実施例にて後述するように、BDNFのエクソン1のプロモーター領域3種を取得した後、S3−AS2と称した領域(配列番号1および4)がその全体にわたってプロモーター活性を有していること、特にS3−S4領域(配列番号18、20)が強いプロモーター活性を有していることを見出した。さらに、S3−S4領域の中でも、C領域、E領域およびF領域(配列番号13、15、16、24〜26)は、BDNFのエクソン1バリアントの発現を抑制し得、かつ疼痛を抑制し得るDNAを提供し得た。
[1] Functional polynucleotide As described later in Examples, the present inventors obtained three types of promoter regions of exon 1 of BDNF, and then called S3-AS2 (SEQ ID NOs: 1 and 4). Was found to have promoter activity throughout, particularly that the S3-S4 region (SEQ ID NOs: 18, 20) had strong promoter activity. Furthermore, among the S3-S4 regions, the C region, the E region, and the F region (SEQ ID NOs: 13, 15, 16, 24 to 26) can suppress the expression of exon 1 variant of BDNF and suppress pain. DNA could be provided.

本発明は、疼痛を治療するための機能性ポリヌクレオチドを提供する。本発明に係る機能性ポリヌクレオチドは、BDNFのエクソン1バリアントの発現を抑制し得る。また、本発明に係る機能性ポリヌクレオチドを用いて作製したDNAによって、疼痛抑制効果が実証された。   The present invention provides functional polynucleotides for treating pain. The functional polynucleotide according to the present invention can suppress the expression of exon 1 variant of BDNF. Moreover, the pain suppression effect was demonstrated by the DNA produced using the functional polynucleotide according to the present invention.

本明細書中で使用される場合、「機能性ポリヌクレオチド」は「BDNFのエクソン1バリアントに特異的なポリヌクレオチド」が意図される。本発明に係る機能性ポリヌクレオチドは、後述するポリヌクレオチド(第1のポリヌクレオチド)と、該ポリヌクレオチドと対合する第2のポリヌクレオチドとからなる二本鎖ポリヌクレオチドであることが好ましいが、第1のポリヌクレオチドまたは第2のポリヌクレオチドだけであってもよい。また、生体内で分解されにくい態様にて第1のポリヌクレオチドと第2のポリヌクレオチドとを含んでいてもよい。このような態様は、当該分野において公知である。さらに、第1のポリヌクレオチドおよび/または第2のポリヌクレオチドが挿入されたベクターとして提供されてもよい。   As used herein, “functional polynucleotide” is intended to be “polynucleotide specific for exon 1 variant of BDNF”. The functional polynucleotide according to the present invention is preferably a double-stranded polynucleotide comprising a polynucleotide (first polynucleotide) described later and a second polynucleotide paired with the polynucleotide, There may be only the first polynucleotide or the second polynucleotide. Moreover, the 1st polynucleotide and the 2nd polynucleotide may be included in the aspect which is hard to be decomposed | disassembled in the living body. Such an embodiment is known in the art. Furthermore, the first polynucleotide and / or the second polynucleotide may be provided as a vector inserted therein.

本明細書中で使用される場合、用語「ポリヌクレオチド」は、「遺伝子」、「核酸」または「核酸分子」と交換可能に使用され、ヌクレオチドの重合体が意図される。本明細書中で使用される場合、用語「塩基配列」は、「核酸配列」または「ヌクレオチド配列」と交換可能に使用され、デオキシリボヌクレオチド(A、G、CおよびTと省略される。)またはリボヌクレオチド(A、G、CおよびUと省略される。)の配列として示される。   As used herein, the term “polynucleotide” is used interchangeably with “gene”, “nucleic acid” or “nucleic acid molecule” and is intended to be a polymer of nucleotides. As used herein, the term “base sequence” is used interchangeably with “nucleic acid sequence” or “nucleotide sequence” and is deoxyribonucleotide (abbreviated as A, G, C and T) or. Shown as the sequence of ribonucleotides (abbreviated as A, G, C and U).

ポリヌクレオチドは、短いものはジヌクレオチド(二量体)、トリヌクレオチド(三量体)といわれ、長いものは30マーまたは100マーというように重合しているヌクレオチドの数で表される。本発明に係るポリヌクレオチドは、より長いポリヌクレオチドのフラグメントとして生成されても、化学合成されてもよい。   The short polynucleotides are called dinucleotides (dimers) and trinucleotides (trimers), and the long ones are represented by the number of nucleotides polymerized such as 30-mers or 100-mers. The polynucleotide according to the present invention may be produced as a fragment of a longer polynucleotide or may be chemically synthesized.

本発明に係る機能性ポリヌクレオチドは、RNA(例えば、mRNA、siRNA、RNAi、microRNA)の形態、またはDNAの形態(例えば、cDNAまたはゲノムDNA)で存在し得る。DNAまたはRNAは、一本鎖または二本鎖であり得る。DNAまたはRNAは、コード鎖(センス鎖としても知られる)であり得るか、または、非コード鎖(アンチセンス鎖としても知られる)であり得る。   The functional polynucleotide according to the present invention may exist in the form of RNA (eg, mRNA, siRNA, RNAi, microRNA) or in the form of DNA (eg, cDNA or genomic DNA). DNA or RNA can be single-stranded or double-stranded. The DNA or RNA can be the coding strand (also known as the sense strand) or it can be the non-coding strand (also known as the antisense strand).

本発明に係る機能性ポリヌクレオチドは、当該分野において公知の任意の手法に従って容易に作製され得、例えば、化学合成されても、組換え発現されてもよい。また、このような機能性ポリヌクレオチドは生体内での分解抑制のため、または、生体内での安定性を促進するために化学修飾されてもよい。   The functional polynucleotide according to the present invention can be easily prepared according to any technique known in the art, and may be chemically synthesized or recombinantly expressed, for example. Moreover, such functional polynucleotide may be chemically modified to suppress degradation in vivo or to promote stability in vivo.

本発明に係る機能性ポリヌクレオチドは、20〜300塩基長であることが好ましく、25〜200塩基長であることがより好ましく、30〜100塩基長であることがさらに好ましい。本発明に係る機能性ポリヌクレオチドが二本鎖である場合、二本鎖を形成する一対のポリヌクレオチドは完全に対合している必要はなく、ミスマッチなどの不対部分が存在してもよい。また、二本鎖ポリヌクレオチドは、その末端部分が突出していてもいなくてもよく、突出している場合は、機能性ポリヌクレオチドとしての機能を阻害しない程度の塩基数であれば特に限定されない。また、本発明に係る機能性ポリヌクレオチドは、一本鎖または二本鎖のDNAまたはRNAであり得、BDNFのエクソン1バリアントの発現を特異的に阻害し得るポリヌクレオチドであれば、DNA鎖とRNA鎖による二本鎖、またはDNAとRNAの混在型ポリヌクレオチドでもよい。   The functional polynucleotide according to the present invention is preferably 20 to 300 bases long, more preferably 25 to 200 bases long, and further preferably 30 to 100 bases long. When the functional polynucleotide according to the present invention is double-stranded, the pair of polynucleotides forming the double-strand does not have to be perfectly matched, and an unpaired portion such as a mismatch may exist. . In addition, the double-stranded polynucleotide may or may not protrude at the end portion, and when protruding, the number of bases is not particularly limited as long as it does not inhibit the function as a functional polynucleotide. In addition, the functional polynucleotide according to the present invention can be single-stranded or double-stranded DNA or RNA, and if it is a polynucleotide that can specifically inhibit the expression of exon 1 variant of BDNF, It may be a double-stranded RNA strand or a mixed polynucleotide of DNA and RNA.

1つの局面において、第1のポリヌクレオチドは、(i) 配列番号18に示される塩基配列からなるポリヌクレオチド、であることを特徴としている。他の局面において、第1のポリヌクレオチドは、(ii) 配列番号13、15および16の少なくともいずれか1つに示される塩基配列からなるポリヌクレオチド、であることを特徴としている。   In one aspect, the first polynucleotide is (i) a polynucleotide comprising the base sequence represented by SEQ ID NO: 18. In another aspect, the first polynucleotide is (ii) a polynucleotide consisting of a base sequence represented by at least one of SEQ ID NOs: 13, 15, and 16.

また、S3−S4領域からなるポリヌクレオチドの効果を、C領域、E領域およびF領域からなるポリヌクレオチドが維持していることから、S3−S4領域からなるポリヌクレオチドのフラグメント(部分断片)であってもC領域、E領域およびF領域の少なくともいずれか1つの塩基配列を含むものもまた、本発明の範囲内に含まれ得ることを、本明細書を読んだ当業者は容易に理解する。すなわち、第1のポリヌクレオチドは、(iii) 配列番号18に示される塩基配列の部分配列でありかつ配列番号13、15および16に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる塩基配列からなるポリヌクレオチド、でもあり得る。   In addition, since the polynucleotide comprising the C region, the E region and the F region maintains the effect of the polynucleotide comprising the S3-S4 region, it is a fragment (partial fragment) of the polynucleotide comprising the S3-S4 region. However, those skilled in the art who have read this specification will easily understand that those including the base sequence of at least one of the C region, E region and F region can also be included within the scope of the present invention. That is, the first polynucleotide consists of (iii) a base sequence that is a partial sequence of the base sequence shown in SEQ ID NO: 18 and includes at least one of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 13, 15, and 16 It can also be a polynucleotide.

さらに、S3−S4領域からなるポリヌクレオチドにおいて、C領域、E領域およびF領域の少なくともいずれか1つの塩基配列が保持されていれば、それ以外の領域の塩基配列が多少異なっていてもよいことを、本明細書を読んだ当業者は容易に理解する。すなわち、第1のポリヌクレオチドは、(iv) 配列番号18に示される塩基配列に対して1もしくは数個の塩基が欠失、置換もしくは付加されている塩基配列またはその部分配列からなり、配列番号13、15および16に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいるポリヌクレオチド、あるいは、(v) 配列番号18に示される塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドにストリンジェントな条件下でハイブリダイズし得るポリヌクレオチドであって、配列番号13、15および16に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいるポリヌクレオチドであり得る。   Furthermore, in the polynucleotide comprising the S3-S4 region, the base sequence of other regions may be slightly different as long as at least one base sequence of the C region, E region and F region is retained. Are easily understood by those skilled in the art who have read this specification. That is, the first polynucleotide comprises (iv) a base sequence in which one or several bases have been deleted, substituted or added to the base sequence shown in SEQ ID NO: 18, or a partial sequence thereof. Hybridizes under stringent conditions to a polynucleotide comprising at least one of the base sequences shown in 13, 15 and 16, or (v) a polynucleotide comprising a complementary sequence of the base sequence shown in SEQ ID NO: 18 And a polynucleotide comprising at least one of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 13, 15 and 16.

BDNFのエクソン1のプロモーター領域は、ラット、ヒトおよびマウスの間で高度に保存されている。上述したS3−AS2と称した領域、S3−S4領域、ならびにC領域、E領域およびF領域について、ヒトにおいてもラットと同様の効果が示されている。すなわち、1つの局面において、第1のポリヌクレオチドは、(i)' 配列番号20に示される塩基配列からなるポリヌクレオチド、であることを特徴としている。他の局面において、第1のポリヌクレオチドは、(ii)' 配列番号24〜26の少なくともいずれか1つに示される塩基配列からなるポリヌクレオチド、であることを特徴としている。なおさらに、第1のポリヌクレオチドは、(iii)' 配列番号20に示される塩基配列の部分配列でありかつ配列番号24〜26に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる塩基配列からなるポリヌクレオチド、でもあり得、(iv)' 配列番号20に示される塩基配列に対して1もしくは数個の塩基が欠失、置換もしくは付加されている塩基配列またはその部分配列からなり、配列番号24〜26に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいるポリヌクレオチド、あるいは、(v)' 配列番号20に示される塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドにストリンジェントな条件下でハイブリダイズし得るポリヌクレオチドであって、配列番号24〜26に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいるポリヌクレオチドであり得る。   The promoter region of exon 1 of BDNF is highly conserved among rats, humans and mice. The effects similar to those of rats are shown in the above-described region called S3-AS2, S3-S4 region, C region, E region, and F region in humans. That is, in one aspect, the first polynucleotide is (i) ′ a polynucleotide having the base sequence represented by SEQ ID NO: 20. In another aspect, the first polynucleotide is (ii) ′ a polynucleotide comprising the base sequence represented by at least one of SEQ ID NOs: 24-26. Still further, the first polynucleotide comprises (iii) 'a base sequence that is a partial sequence of the base sequence shown in SEQ ID NO: 20 and includes at least one of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 24-26. (Iv) 'consists of a base sequence in which one or several bases are deleted, substituted or added to the base sequence shown in SEQ ID NO: 20, or a partial sequence thereof, and SEQ ID NO: 24 It can hybridize under stringent conditions to a polynucleotide comprising at least one of the nucleotide sequences represented by -26, or (v) 'a polynucleotide comprising the complementary sequence of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 20 The polynucleotide may be a polynucleotide containing at least one of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 24-26.

また、マウスにおいても同様の効果が期待できる。1つの局面において、第1のポリヌクレオチドは、(i)'' 配列番号19に示される塩基配列からなるポリヌクレオチド、であることを特徴としている。他の局面において、第1のポリヌクレオチドは、(ii)'' 配列番号21〜23の少なくともいずれか1つに示される塩基配列からなるポリヌクレオチド、であることを特徴としている。なおさらに、第1のポリヌクレオチドは、(iii)'' 配列番号19に示される塩基配列の部分配列でありかつ配列番号21〜23に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる塩基配列からなるポリヌクレオチド、でもあり得、(iv)'' 配列番号19に示される塩基配列に対して1もしくは数個の塩基が欠失、置換もしくは付加されている塩基配列またはその部分配列からなり、配列番号21〜23に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいるポリヌクレオチド、あるいは、(v)'' 配列番号19に示される塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドにストリンジェントな条件下でハイブリダイズし得るポリヌクレオチドであって、配列番号21〜23に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいるポリヌクレオチド、であり得る。   Similar effects can be expected in mice. In one aspect, the first polynucleotide is (i) ″ a polynucleotide consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 19. In another aspect, the first polynucleotide is (ii) ″ a polynucleotide comprising a base sequence represented by at least one of SEQ ID NOs: 21 to 23. Still further, the first polynucleotide comprises (iii) '' a partial sequence of the base sequence shown in SEQ ID NO: 19 and a base sequence containing at least one of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 21 to 23 (Iv) '' consisting of a base sequence in which one or several bases are deleted, substituted or added to the base sequence shown in SEQ ID NO: 19, or a partial sequence thereof, Hybridization under stringent conditions to a polynucleotide containing at least one of the nucleotide sequences shown in Nos. 21 to 23, or (v) '' a polynucleotide consisting of a complementary sequence of the nucleotide sequence shown in SEQ ID No. 19 A polynucleotide that can be soybeans, and can include a polynucleotide containing at least one of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 21 to 23.

実施例にて後述するように、C領域、E領域およびF領域(配列番号13、15、16)は、BDNFのエクソン1バリアントの発現を抑制し得、かつ疼痛を抑制し得るDNAを提供し得た。疼痛を抑制し得るC領域、E領域およびF領域からなるポリヌクレオチドがエクソン1バリアントの発現を抑制し得る効果を維持していることと同様に、S3−AS4、S4−AS5、S5−AS2領域からなるポリヌクレオチドのフラグメント(部分断片)であってもエクソン1バリアントの発現を抑制し得る効果を維持していること(実施例にて後述)より、S3−AS4、S4−AS5、S5−AS2領域からなるポリヌクレオチドのフラグメントも本発明の範囲内に含まれ得ることを、本明細書を読んだ当業者は容易に理解する。   As described later in Examples, the C region, the E region, and the F region (SEQ ID NOs: 13, 15, and 16) provide DNA that can suppress the expression of exon 1 variant of BDNF and suppress pain. Obtained. The S3-AS4, S4-AS5, S5-AS2 regions are similar to the fact that the polynucleotide comprising the C region, E region, and F region capable of suppressing pain maintains the effect of suppressing the expression of exon 1 variant. S3-AS4, S4-AS5, S5-AS2 because the effect of suppressing the expression of exon 1 variant is maintained even in the case of a polynucleotide fragment (partial fragment) comprising Those skilled in the art who have read this specification will readily appreciate that polynucleotide fragments comprising regions may also be included within the scope of the present invention.

本発明に係る機能性ポリヌクレオチドは、上記構成を有することにより、BDNFのエクソン1バリアント以外のバリアントの発現を阻害することなく、BDNFのエクソン1バリアントの発現を特異的に阻害し得るDNAまたはRNAを提供することができる。   The functional polynucleotide according to the present invention has the above-described configuration, and thus DNA or RNA that can specifically inhibit the expression of exon 1 variant of BDNF without inhibiting the expression of variants other than BDNF exon 1 variant. Can be provided.

ハイブリダイゼーションは、Sambrookら、Molecular Cloning,A Laboratory Manual,2nd Ed.,Cold Spring Harbor Laboratory(1989)に記載されている方法のような周知の方法に従って行われ得る。通常、温度が高いほど、塩濃度が低いほどストリンジェンシーは高くなり(ハイブリダイズし難くなる)、より相同なポリヌクレオチドを取得することができる。適切なハイブリダイゼーション温度は、塩基配列やその塩基配列の長さによって異なり、例えば、アミノ酸6個をコードする18塩基からなるDNAフラグメントをプローブとして用いる場合、50℃以下の温度が好ましい。   Hybridization is described in Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd Ed. , Cold Spring Harbor Laboratory (1989). Usually, the higher the temperature and the lower the salt concentration, the higher the stringency (harder to hybridize), and a more homologous polynucleotide can be obtained. The appropriate hybridization temperature varies depending on the base sequence and the length of the base sequence. For example, when a DNA fragment consisting of 18 bases encoding 6 amino acids is used as a probe, a temperature of 50 ° C. or lower is preferable.

本明細書中で使用される場合、用語「ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」は、ハイブリダイゼーション溶液(50%ホルムアミド、5×SSC(150mMのNaCl、15mMのクエン酸三ナトリウム)、50mMのリン酸ナトリウム(pH7.6)、5×デンハート液、10%硫酸デキストラン、および20μg/mlの変性剪断サケ精子DNAを含む)中にて42℃で一晩インキュベーションした後、約65℃にて0.1×SSC中でフィルタを洗浄することが意図される。ポリヌクレオチドの「一部」にハイブリダイズするポリヌクレオチドによって、参照のポリヌクレオチドの少なくとも約15ヌクレオチド(nt)、そしてより好ましくは少なくとも約20nt、さらにより好ましくは少なくとも約30nt、そしてさらにより好ましくは約30ntより長いポリヌクレオチドにハイブリダイズするポリヌクレオチド(DNAまたはRNAのいずれか)が意図される。このようなポリヌクレオチドの「一部」にハイブリダイズするポリヌクレオチドは、検出用プローブとしても有用である。   As used herein, the term “stringent hybridization conditions” refers to hybridization solution (50% formamide, 5 × SSC (150 mM NaCl, 15 mM trisodium citrate), 50 mM sodium phosphate. (Containing pH 7.6), 5 × Denhart solution, 10% dextran sulfate, and 20 μg / ml denatured sheared salmon sperm DNA) overnight at 42 ° C., then 0.1 × at about 65 ° C. It is intended to clean the filter in the SSC. Depending on the polynucleotide that hybridizes to a “portion” of the polynucleotide, at least about 15 nucleotides (nt) of the reference polynucleotide, and more preferably at least about 20 nt, even more preferably at least about 30 nt, and even more preferably about Polynucleotides (either DNA or RNA) that hybridize to polynucleotides longer than 30 nt are contemplated. A polynucleotide that hybridizes to such “part” of a polynucleotide is also useful as a probe for detection.

〔II〕疼痛の治療
本発明は、疼痛を治療する技術を提供する。より詳細には、本発明は、上述した機能性ポリヌクレオチドを含有している、疼痛の治療剤を提供する。また、本発明は、上述した機能性ポリヌクレオチドを備えている、疼痛の治療用キットを提供する。さらに、本発明は、上述した機能性ポリヌクレオチドを被験体に投与する工程を包含する、疼痛の治療方法を提供する。本明細書中で使用される場合、用語「治療」は、症状の軽減または排除が意図され、予防的(発症前)または治療的(発症後)に行われ得るもののいずれもが包含される。
[II] Treatment of pain The present invention provides a technique for treating pain. More specifically, the present invention provides a therapeutic agent for pain, containing the functional polynucleotide described above. The present invention also provides a pain treatment kit comprising the functional polynucleotide described above. Furthermore, the present invention provides a method for treating pain, comprising the step of administering the functional polynucleotide described above to a subject. As used herein, the term “treatment” is intended to alleviate or eliminate symptoms, and includes anything that can be done prophylactically (before onset) or therapeutically (after onset).

本発明を用いて治療する対象は、疼痛を発症する疾患であれば特に限定されないが、好ましくは、神経因性疼痛あるいはCRPS(complex regional pain syndrome:複合性局所痛症候群)などに分類される、PHN(Post-Herpetic Neuralgia:帯状疱疹後神経痛)、三叉神経痛、カウザルギー視床痛、糖尿病性ニューロパチーや、さらに慢性疼痛の側面を有する癌性疼痛、整形外科的慢性痛(脊柱管狭窄症、変形性脊椎症、頸肩腕痛など)や手術後痛など難治性の疼痛疾患であり得る。投与部位もまた特に限定されないが、好ましくは、脊髄クモ膜下投与あるいは後根神経節直接注入であり得る。   The subject to be treated using the present invention is not particularly limited as long as it is a disease that develops pain, but is preferably classified as neuropathic pain or CRPS (complex regional pain syndrome). PHN (Post-Herpetic Neuralgia), trigeminal neuralgia, causalgia thalamic pain, diabetic neuropathy, cancer pain with aspects of chronic pain, orthopedic chronic pain (vertebral canal stenosis, deformed spine) Disease, cervical shoulder pain, etc.) and post-operative pain. The site of administration is also not particularly limited, but may preferably be spinal subarachnoid administration or dorsal root ganglion direct injection.

本発明に係る治療剤は、上述した機能性ポリヌクレオチドを活性成分として含有している組成物であり、その目的、成分などに応じて、緩衝液および/または補助剤などの当業者に公知の任意の成分を含有している。また、本発明に係る治療用キットは、上述した機能性ポリヌクレオチドを、主要コンポーネントとして備えているキットであり、その目的、成分などに応じて、緩衝液および/または補助剤などの当業者に公知の任意の成分をさらなるコンポーネントとして備えている。本明細書中で使用される場合、「組成物」は一物質中に複数の成分が含有されている態様が意図され、このような複数の成分が個々の物質として分離して提供される場合は、「キット」として認定され得る。用語「キット」は、特定の材料を内包する容器(例えば、ボトル、プレート、チューブ、ディッシュなど)を備えた包装が意図される。好ましくは該材料を使用するための指示書を備える。本明細書中においてキットの局面において使用される場合、「備えている」は、キットを構成する個々の容器のいずれかの中に内包されている状態が意図される。また、本発明に係るキットは、一組成物中の成分を別々に備えているキットであっても、複数の組成物を備えているキットであってもよい。   The therapeutic agent according to the present invention is a composition containing the functional polynucleotide described above as an active ingredient, and is known to those skilled in the art such as a buffer solution and / or an adjuvant depending on the purpose, ingredient, etc. Contains optional ingredients. The therapeutic kit according to the present invention is a kit comprising the functional polynucleotide described above as a main component, and can be used by those skilled in the art such as buffers and / or adjuvants depending on the purpose, components, and the like. Any known component is provided as a further component. As used herein, a “composition” is intended to include an embodiment in which a plurality of components are contained in one substance, and such a plurality of components are provided separately as individual substances. May be certified as a “kit”. The term “kit” is intended for packaging with a container (eg, bottle, plate, tube, dish, etc.) containing a particular material. Preferably, it includes instructions for using the material. As used herein in the context of a kit, “comprising” is intended to mean being contained within any of the individual containers that make up the kit. Further, the kit according to the present invention may be a kit provided with the components in one composition separately or a kit provided with a plurality of compositions.

一般的な治療剤の投与方法としては、局所投与および全身投与の二通りが考えられる。しかし、疼痛治療のためにBDNFを抑制しようと試みても、全身のBDNFを全て抑制することによる副作用が生じる可能性は高いと思われる。したがって、通常容易に想定されえるBDNF抑制技術を疼痛治療に適用する場合、抑制されるBDNFの範囲を限定する必要がある。本発明に係る治療剤を用いれば、以下の(1)〜(2)に示すとおり、いずれの投与方法も可能である:
(1)ヒトのDRGは直径1cm程度であるので、DRGへの局所投与により機能性ポリヌクレオチドの直接導入を容易に行い得る。また、病的な痛みを伝えている神経の近傍にカテーテルを挿入し、本発明に係る治療剤を長期にわたって持続的に投与することも可能である。
(2)BDNFバリアントの発現は、組織特異的または細胞特異的な発現機構によって制御されている。また、BDNFは神経細胞特異的であるので、神経細胞以外の細胞に対して本発明に係る治療剤は無害であると考えられ、痛みの刺激がない場合の神経細胞内ではBDNFの発現は非常に低いので本発明に係る治療剤が他のバリアントの発現に影響を与える可能性は低いと考えられる。よって、本発明に係る機能性ポリヌクレオチドを全身投与しても、疼痛を発症している標的組織のみでのノックダウンが可能となると考えられる。
As a general method for administering a therapeutic agent, there are two methods of local administration and systemic administration. However, even if an attempt is made to suppress BDNF for the treatment of pain, it is highly likely that side effects are caused by suppressing all of BDNF throughout the body. Therefore, when applying the BDNF suppression technique which can usually be assumed easily to pain treatment, it is necessary to limit the range of BDNF to be suppressed. When the therapeutic agent according to the present invention is used, any administration method is possible as shown in the following (1) to (2):
(1) Since human DRG has a diameter of about 1 cm, the functional polynucleotide can be easily introduced directly by local administration to DRG. It is also possible to insert a catheter in the vicinity of a nerve that transmits pathological pain and continuously administer the therapeutic agent according to the present invention over a long period of time.
(2) The expression of a BDNF variant is controlled by a tissue-specific or cell-specific expression mechanism. Further, since BDNF is specific to nerve cells, the therapeutic agent according to the present invention is considered to be harmless to cells other than nerve cells, and the expression of BDNF is very high in nerve cells in the absence of pain stimulation. Therefore, it is considered that the therapeutic agent according to the present invention is unlikely to affect the expression of other variants. Therefore, even if the functional polynucleotide according to the present invention is systemically administered, it is considered that knockdown can be performed only with a target tissue that develops pain.

本発明に係る治療剤の導入方法としては、ポリヌクレオチド溶液として導入する方法、transfection試薬を用いて導入する方法、ウイルス(例えば、ヘルペスウイルス、アデノウイルスなど)を用いて導入する方法が挙げられるがこれらに限定されない。   Examples of the method for introducing the therapeutic agent according to the present invention include a method for introducing a polynucleotide solution, a method for introducing using a transfection reagent, and a method for introducing using a virus (eg, herpes virus, adenovirus, etc.). It is not limited to these.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

また、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。   Moreover, all the academic literatures and patent literatures described in this specification are incorporated herein by reference.

〔実施例1:転写調節領域の同定〕
ヒト、ラット、マウスのBDNFエクソン1上流の塩基配列をアライメントして、相同性が保存されている場所を見出した。ヒト、ラット、マウスの間で共通する領域にプライマーS3、S4、S5、AS2(配列番号7〜10)を設定し、ヒトおよびラットのBDNFエクソン1のプロモーター領域をPCRで増幅した後、長さの異なる3種のプロモーター領域を取得した(配列番号1;ヒトS3−AS2、配列番号2;ヒトS4−AS2、配列番号3;ヒトS5−AS2、配列番号4;ラットS3−AS2、配列番号5;ラットS4−AS2、配列番号6;ラットS5−AS2)。シークエンス解析により得られたプロモーター領域の塩基配列に変異がないことを確認した。各プロモーターをホタルルシフェラーゼレポータープラスミドpGL4.14(Promega社)に挿入した(図1)。各プロモーターを有しているホタルルシフェラーゼレポータープラスミド(0.18μg)と、導入効率補正用のウミシイタケルシフェラーゼレポータープラスミドpTK-hRG(0.02μg)を、トランスフェクション試薬Effectene(QIAGEN社)を用いてラットグリオーマ細胞株C6細胞に導入した。コントロールとして、プロモーターを有していないpGL4.14ベクターを用いた。導入72時間後にDual-Luciferaseアッセイ(Promega社)を行った。各プロモーターのホタルルシフェラーゼ活性値を、インターナルコントーロールであるウミシイタケルシフェラーゼ活性値で除することにより、トランスフェクション時の細胞導入効率を補正した。少なくともS3とS4の間に強いプロモーター活性を有していることが示された(図2)。
[Example 1: Identification of transcriptional regulatory region]
The base sequences upstream of BDNF exon 1 of human, rat and mouse were aligned to find a place where homology was conserved. Primers S3, S4, S5, AS2 (SEQ ID NOs: 7 to 10) are set in a region common to human, rat, and mouse, and the promoter region of human and rat BDNF exon 1 is amplified by PCR, then length (SEQ ID NO: 1; human S3-AS2, SEQ ID NO: 2; human S4-AS2, SEQ ID NO: 3; human S5-AS2, SEQ ID NO: 4; rat S3-AS2, SEQ ID NO: 5) Rat S4-AS2, SEQ ID NO: 6; rat S5-AS2). It was confirmed that there was no mutation in the base sequence of the promoter region obtained by sequence analysis. Each promoter was inserted into a firefly luciferase reporter plasmid pGL4.14 (Promega) (FIG. 1). The firefly luciferase reporter plasmid (0.18 μg) having each promoter and the Renilla luciferase reporter plasmid pTK-hRG (0.02 μg) for correcting the introduction efficiency were ratified using the transfection reagent Effectene (QIAGEN). It was introduced into the glioma cell line C6 cells. As a control, a pGL4.14 vector having no promoter was used. Dual-Luciferase assay (Promega) was performed 72 hours after introduction. The cell transfer efficiency at the time of transfection was corrected by dividing the firefly luciferase activity value of each promoter by the Renilla luciferase activity value which is an internal control. It was shown to have strong promoter activity at least between S3 and S4 (FIG. 2).

〔実施例2:二本鎖ポリヌクレオチドによる、転写調節領域の転写能の抑制効果〕
ラットBDNFエクソン1のプロモーター領域S3とS4との間(ラットS3−S4領域:配列番号18)を、オーバラップする7つのフラグメント(断片A〜G:それぞれ配列番号11〜17)に分けて、それぞれのセンス鎖DNAおよびアンチセンス鎖DNAを合成した(図3)。各断片のセンス鎖とアンチセンス鎖とを混合し150mM NaCl中にて70℃から自然冷却することにより二本鎖DNAを作製した。各二本鎖DNA断片(A〜G)50nM存在下にて、ヒトS3−AS2およびラットS3−AS2を有しているホタルルシフェラーゼレポータープラスミドpGL4.14(0.18μg)、およびウミシイタケルシフェラーゼレポータープラスミドpTK-hRG(0.02μg)を、ラットグリオーマ細胞株C6細胞に同条件にて導入し、導入24時間後にDual-Luciferaseアッセイを行った(図4)。その結果、A〜GのすべてのDNA断片に転写抑制能があることが判明した。特にDNA断片C、E、Fには、プロモーターS3−AS2領域の転写活性を強く抑制する能力があることを確認した。マウスおよびヒトのBDNFエクソン1のプロモーター領域S3とS4との間の塩基配列を、それぞれ配列番号19および20に示す。また、上記C、E、Fに対応するマウスの塩基配列を配列番号21〜23に、ヒトの塩基配列を配列番号24〜26に示す。
[Example 2: Inhibitory effect of transcription ability of transcription regulatory region by double-stranded polynucleotide]
Dividing between the promoter regions S3 and S4 of rat BDNF exon 1 (rat S3-S4 region: SEQ ID NO: 18) into seven overlapping fragments (fragments A to G: SEQ ID NOs: 11 to 17, respectively) Sense strand DNA and antisense strand DNA were synthesized (FIG. 3). Double-stranded DNA was prepared by mixing the sense strand and the antisense strand of each fragment and naturally cooling in 70 mM NaCl from 70 ° C. Firefly luciferase reporter plasmid pGL4.14 (0.18 μg) having human S3-AS2 and rat S3-AS2 in the presence of 50 nM of each double-stranded DNA fragment (AG), and Renilla luciferase reporter plasmid pTK-hRG (0.02 μg) was introduced into rat glioma cell line C6 cells under the same conditions, and a Dual-Luciferase assay was performed 24 hours after the introduction (FIG. 4). As a result, it was found that all DNA fragments A to G have transcription repressive ability. In particular, it was confirmed that DNA fragments C, E, and F have the ability to strongly suppress the transcriptional activity of the promoter S3-AS2 region. The nucleotide sequences between the promoter regions S3 and S4 of mouse and human BDNF exon 1 are shown in SEQ ID NOs: 19 and 20, respectively. Moreover, the mouse | mouth base sequence corresponding to said C, E, and F is shown to sequence number 21-23, and a human base sequence is shown to sequence number 24-26.

〔実施例3:機能性ポリヌクレオチドの大量調製〕
上記3種類のDNA断片C、E、Fを使用した。いずれも35塩基対の二本鎖DNAである。
[Example 3: Large-scale preparation of functional polynucleotide]
The above three types of DNA fragments C, E, and F were used. Both are double-stranded DNAs of 35 base pairs.

まずpCRII-TOPOプラスミドをEcoRV制限酵素部位で平滑末端に切り開き、5’リン酸化した各DNA断片の二本鎖DNAをDNA ligaseを用いて挿入した。このDNA断片はpCRII-TOPOプラスミド内のM13プライマー(FWおよびRV)の結合部位間に存在するので、このプラスミドを鋳型として、M13プライマー(FWおよびRV)を使用し、上記DNA断片の配列を含む計261塩基対の部分をPCRで増幅した。   First, the pCRII-TOPO plasmid was cut into blunt ends at the EcoRV restriction enzyme site, and double-stranded DNA of each 5 'phosphorylated DNA fragment was inserted using DNA ligase. Since this DNA fragment exists between the binding sites of the M13 primer (FW and RV) in the pCRII-TOPO plasmid, using this plasmid as a template, the M13 primer (FW and RV) is used and the sequence of the DNA fragment is included. A total of 261 base pairs was amplified by PCR.

増幅したPCR産物を、精製、濃縮し、DNA濃度を17.4pM(3μg/μL)に調整した。さらに、調製したDNA断片C、E、Fを等量ずつ混合し、それぞれを5.8pM(1μg/μL)の濃度で含む溶液を作製した。この混合溶液は、全DNA濃度が17.4pM(3μg/μL)である。対照DNA断片は、DNA断片C、E、Fの配列を含まないpCRII-TOPOプラスミドを鋳型として、M13プライマーを使用し、プライマー間の計225塩基対の部分をPCRで増幅した。得られたPCR産物を、精製、濃縮し、DNA濃度を17.4pM(2.6μg/μL)に調整し、対照DNAとして使用した。   The amplified PCR product was purified and concentrated, and the DNA concentration was adjusted to 17.4 pM (3 μg / μL). Further, equal amounts of the prepared DNA fragments C, E, and F were mixed to prepare a solution containing each at a concentration of 5.8 pM (1 μg / μL). This mixed solution has a total DNA concentration of 17.4 pM (3 μg / μL). As a control DNA fragment, a pCRII-TOPO plasmid not containing the sequences of DNA fragments C, E, and F was used as a template, M13 primer was used, and a total of 225 base pairs between the primers was amplified by PCR. The obtained PCR product was purified and concentrated to adjust the DNA concentration to 17.4 pM (2.6 μg / μL) and used as control DNA.

〔実施例4:機能性ポリヌクレオチド投与実験1〕
クモ膜下に投与したDNA断片がBDNFのエクソン1バリアントの発現を抑制しているか否かを確認するために、無処置のラット(6週齢の雄性SDラット)に対して、カテーテルの先端が第4腰神経DRG付近に届くように挿入した。カテーテルの他端を、皮下を通して後頭部から体外に出した。挿入手術に伴う疼痛、炎症を避けるため、次の処置までには約1週間間隔を開けた(カテーテル挿入から7日後を0日目とした(図5))。
[Example 4: Functional polynucleotide administration experiment 1]
In order to confirm whether or not the DNA fragment administered subarachnoidally suppresses the expression of exon 1 variant of BDNF, the tip of the catheter was compared to an untreated rat (6 week old male SD rat). It inserted so that it might reach the 4th lumbar nerve DRG vicinity. The other end of the catheter was removed from the back of the head through the skin. In order to avoid pain and inflammation associated with the insertion operation, an interval of about 1 week was left before the next treatment (7 days after catheter insertion was regarded as day 0 (FIG. 5)).

DNA断片C、E、Fの溶液またはDNA断片C、E、Fの配列を含まない対照DNA溶液(各17.4pM)を、各3匹のラットのクモ膜下に、12時間前および0時間の時点で、20μLずつ注入した。   A solution of DNA fragments C, E, F or a control DNA solution (17.4 pM each) not containing the sequences of DNA fragments C, E, F was placed under the arachnoid of 3 rats each 12 hours before and 0 hours. At that time, 20 μL each was injected.

2回目の投与(すなわち0時間)の36時間後にラット第4腰神経DRGを摘出し、BDNF遺伝子のエクソン1バリアントの発現量をRT−PCRにて解析した。BDNF遺伝子の転写産物量はGAPDH遺伝子の発現を内部標準として補正した。具体的には、組織からのRNA抽出を、RNeasy Lipid Tissue Mini Kit(QIAGEN社)を用いて行った。1個のDRGから得られる全RNA(3〜5μg)をReady-To-Go T-Primed First-Strand Kit(Amersham社)を用いて逆転写した。得られたcDNAを1/10に希釈してBDNFの各エクソンの定量に用いた。また、内部標準用のGAPDH mRNAまたはアクチン mRNAの定量にはさらに1/10希釈して用いた。PCR断片をpCRII-TOPOベクターに組み込んだものを用いて、予め塩基配列を確認し、定量用の検量線を作成した。定量PCR装置にはLightCycler(Roche社)を使用し、プライマー、反応液およびPCRのプログラムを表1〜3のように設定した。定量PCR用のSYBR GreenI溶液にはタカラ製を用いた。反応液中にテンプレートを含まないものをネガティブコントロールに用いた。   The rat fourth lumbar DRG was excised 36 hours after the second administration (ie, 0 hour), and the expression level of exon 1 variant of the BDNF gene was analyzed by RT-PCR. The amount of the BDNF gene transcript was corrected using the expression of the GAPDH gene as an internal standard. Specifically, RNA extraction from tissues was performed using RNeasy Lipid Tissue Mini Kit (QIAGEN). Total RNA (3-5 μg) obtained from one DRG was reverse-transcribed using a Ready-To-Go T-Primed First-Strand Kit (Amersham). The obtained cDNA was diluted to 1/10 and used for quantification of each exon of BDNF. Further, the GAPDH mRNA or actin mRNA for internal standard was used after further dilution with 1/10. Using a PCR fragment incorporated into the pCRII-TOPO vector, the base sequence was confirmed in advance and a calibration curve for quantification was prepared. LightCycler (Roche) was used for the quantitative PCR apparatus, and primers, reaction solutions and PCR programs were set as shown in Tables 1-3. Takara product was used for the SYBR Green I solution for quantitative PCR. A reaction solution containing no template was used as a negative control.

Figure 2009145067
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図6に示すように、DNA断片C、E、Fの投与群は対照DNA投与群に比べ、エクソン1バリアントのmRNA量が有意に減少していた。このことは、DRGへのDNA断片C、E、Fの導入が、BDNFのエクソン1バリアントの発現を有効に抑制することを示している。   As shown in FIG. 6, the amount of exon 1 variant mRNA was significantly decreased in the group administered with DNA fragments C, E, and F compared to the control DNA administered group. This indicates that introduction of DNA fragments C, E, and F into DRG effectively suppresses the expression of exon 1 variant of BDNF.

〔実施例5:機能性ポリヌクレオチド投与実験2〕
実施例4において、上記DNA断片によってDRGのBDNFエクソン1バリアントの発現が抑制されることが判明したので、上記DNA断片が炎症による痛みを抑制し得るかどうかを確かめた。カテーテル挿入から9日後、炎症性疼痛誘導物質である完全フロイントアジュバント(CFA)100μLを、左後肢足底に皮下注射し、実施例4と同様に行った(図7)。
[Example 5: Functional polynucleotide administration experiment 2]
In Example 4, since it was found that the DNA fragment suppresses the expression of BDNF exon 1 variant of DRG, whether or not the DNA fragment can suppress pain due to inflammation was confirmed. Nine days after insertion of the catheter, 100 μL of complete Freund's adjuvant (CFA), which is an inflammatory pain inducer, was subcutaneously injected into the left hind limb sole, and the same procedure as in Example 4 was performed (FIG. 7).

DNA断片C、E、Fを混合した溶液(17.4pM;DNA断片C、E、Fをそれぞれ5.8pM含む。)または対照DNA溶液(17.4pM)を用いた。CFA皮下注射の2日前、1日前、CFA注射直前に、348pmol(20μL)の溶液をクモ膜下に注入した。混合溶液導入群、対照DNA溶液導入群には各5匹のラットを使用した。   A solution in which DNA fragments C, E and F were mixed (17.4 pM; each containing 5.8 pM of DNA fragments C, E and F) or a control DNA solution (17.4 pM) was used. 348 pmol (20 μL) of solution was injected subarachnoidally 2 days before, 1 day before and immediately before CFA injection. Five rats each were used for the mixed solution introduction group and the control DNA solution introduction group.

DNA断片投与直前からCFA注射5日後まで、ラットの疼痛行動評価を毎日行った。疼痛行動は、機械的刺激に対する疼痛閾値(50%反応域値)により評価した。具体的には、ラットを10×20cm四方の壁に囲まれた金網の上にのせ、安静になるまで30分以上放置した。金網の下から、太さの違う5種類のナイロンフィラメント(von Freyフィラメント)を、細いものから順に後肢足底の中心にそっと押し当て、刺激による逃避行動の有無を観察した。逃避行動を示す閾値をChaplanらの方法により求めた。閾値はフィラメントの堅さをグラムで表示しており、数値が低いほど痛みに敏感に反応することを示している。   Rats were evaluated daily for pain behavior from immediately before administration of DNA fragments to 5 days after CFA injection. Pain behavior was evaluated by the pain threshold (50% response value) for mechanical stimulation. Specifically, the rat was placed on a wire net surrounded by a 10 × 20 cm square wall and left for 30 minutes or more until it was rested. Under the wire mesh, five types of nylon filaments (von Frey filaments) with different thicknesses were gently pressed against the center of the sole of the hind limbs in order from the thin one, and the presence or absence of escape behavior due to stimulation was observed. The threshold indicating escape behavior was determined by the method of Chaplan et al. The threshold indicates the stiffness of the filament in grams, and the lower the value, the more sensitive it is to pain.

図8に示すように、DNA断片投与群は対照DNA投与群に比べ、疼痛を有意に抑制していた。特に、刺激3日後および4日後においては、DNA断片の効果が顕著に観察された。この実験より、DNA断片C、E、Fが疼痛抑制効果を有すること、および、事前に投与しておいても疼痛抑制効果を発揮できることが明らかになった。   As shown in FIG. 8, the DNA fragment administration group significantly suppressed pain compared to the control DNA administration group. In particular, after 3 days and 4 days after stimulation, the effect of the DNA fragment was significantly observed. From this experiment, it was revealed that DNA fragments C, E, and F have a pain suppressing effect and that the pain suppressing effect can be exhibited even if administered in advance.

〔実施例6:機能性ポリヌクレオチド投与実験3〕
ラットの脊髄第5腰神経DRGの末梢側を結紮して慢性疼痛モデルを作成すると同時に、カテーテルの先端を第4腰神経DRG付近に留置した。実施例4に準じてカテーテルの他端は皮下を通して後頭部から体外に出した。
[Example 6: Functional polynucleotide administration experiment 3]
A chronic pain model was created by ligating the distal side of the fifth lumbar nerve DRG of the rat spinal cord, and at the same time, the tip of the catheter was placed in the vicinity of the fourth lumbar nerve DRG. According to Example 4, the other end of the catheter was removed from the back of the head through the skin.

DNA断片C、E、Fを混合した溶液(17.4pM)(DNA断片C、E、F各々5.8pMを含む)または対照DNA溶液(17.4pM)を用いた。神経結紮による痛覚過敏の成立を確認した後、5日目、6日目、7日目に混合溶液をクモ膜下に注入した。   A solution (17.4 pM) in which DNA fragments C, E, and F were mixed (containing 5.8 pM each of DNA fragments C, E, and F) or a control DNA solution (17.4 pM) was used. After confirming the establishment of hyperalgesia due to nerve ligation, the mixed solution was injected subarachnoidally on the 5th, 6th, and 7th days.

ラットの疼痛行動観察は、慢性疼痛モデル作成直前から7日目の3回目(最終)投与後もさらに1週間にわたって行った。方法は実施例5と同様である。   Rats were observed for pain behavior for another week after the third (final) administration on the 7th day immediately before the creation of the chronic pain model. The method is the same as in Example 5.

図9には典型的な実施例を挙げた。Day 0のデータは手術直前の行動評価を示す。図9の(a)に示すように、このラットではDNA断片投与により患側の反応は、健側(非侵襲側)の反応の約80%まで回復(7日目から10日目)しており、DNA断片の効果が顕著に現れていることが明らかとなった。図9の(b)では、(a)に示すDNA断片投与ラットと別の対照DNA投与ラットの患側同士を比較した結果であるが、対照DNA投与ラットでは疼痛抑制は見られなかった。実施例を増やして得た結果を図10に示す。上記の例を含むDNA断片投与ラット4匹、コントロール投与ラット3匹である。図10に示すように、DNA断片投与ラットは対照DNA投与ラットに比べ、有意に疼痛が抑制されていることが明らかになった。グラフを見やすくするために痛みを感じている患側足のみを図11に示す。この実験により、DNA断片C、E、Fは慢性疼痛の抑制効果を有すること、およびDNA断片投与は健側の行動評価に対してはなんら影響をおよぼさないこと、さらに疼痛発症後に投与しても疼痛抑制効果を発揮できることが明らかになり、人での臨床応用に大きな期待が持てる。   FIG. 9 shows a typical embodiment. The data of Day 0 indicates behavioral evaluation immediately before the operation. As shown in FIG. 9 (a), in this rat, the reaction on the affected side recovered to about 80% of the response on the healthy side (non-invasive side) by administration of the DNA fragment (from the 7th day to the 10th day). It was revealed that the effect of the DNA fragment was remarkable. FIG. 9B shows the result of comparing the affected side of the DNA fragment-administered rat shown in FIG. 9A with another control DNA-administered rat, but no pain suppression was observed in the control DNA-administered rat. The results obtained by increasing the number of examples are shown in FIG. There are 4 DNA fragment-administered rats and 3 control-administered rats including the above examples. As shown in FIG. 10, it was revealed that pain was significantly suppressed in the DNA fragment-administered rats compared to the control DNA-administered rats. Only the affected foot feeling pain in order to make the graph easy to see is shown in FIG. According to this experiment, DNA fragments C, E, and F have an inhibitory effect on chronic pain, and that DNA fragment administration has no effect on behavioral evaluation on the healthy side, and is administered after the onset of pain. However, it has become clear that it can exert a pain-suppressing effect, and there are great expectations for clinical application in humans.

〔実施例7:BDNFエクソン1プロモーター領域の広範囲の、機能性ポリヌクレオチドによる転写能の抑制効果〕
以上の実験によりDNA断片C、E、Fは慢性疼痛の抑制効果を有することが明らかとなったので、次に、DNA断片C、E、Fを含む広いプロモーター領域二本鎖DNAによる転写能抑制効果を解析した。BDNFエクソン1のプロモーター領域S3−AS2を3分割して、オーバラップする3つの断片を作製した。具体的には、アンチセンスプライマーAS4(配列番号27)およびAS5(配列番号28)を作製し、ラットS3−AS4(240bp;配列番号29)、S4−AS5(308bp;配列番号30)、S5−AS2(432bp;配列番号6)をPCRで増幅後、精製、濃縮した(図12)。コントロールとして、プラスミドpBluescriptKSのM13プライマーの間(M4とRVプライマーとの間の246bp)をPCRで増幅後、精製、濃縮した。ラットプロモーター領域S3−AS4、S4−AS5、S5−AS2に対応するヒトプロモーター領域S3−AS4、S4−AS5、S5−AS2の塩基配列をそれぞれ配列番号31、32、3に示す。
[Example 7: Effect of suppressing transcription ability by functional polynucleotide over a wide range of BDNF exon 1 promoter region]
The above experiments revealed that DNA fragments C, E, and F have the effect of suppressing chronic pain. Next, transcription ability suppression by a wide promoter region double-stranded DNA containing DNA fragments C, E, and F The effect was analyzed. The promoter region S3-AS2 of BDNF exon 1 was divided into three to produce three overlapping fragments. Specifically, antisense primers AS4 (SEQ ID NO: 27) and AS5 (SEQ ID NO: 28) were prepared, and rat S3-AS4 (240 bp; SEQ ID NO: 29), S4-AS5 (308 bp; SEQ ID NO: 30), S5- AS2 (432 bp; SEQ ID NO: 6) was amplified by PCR, purified and concentrated (FIG. 12). As a control, between the M13 primers of plasmid pBluescriptKS (246 bp between M4 and RV primers) was amplified by PCR, purified and concentrated. The nucleotide sequences of human promoter regions S3-AS4, S4-AS5, and S5-AS2 corresponding to rat promoter regions S3-AS4, S4-AS5, and S5-AS2 are shown in SEQ ID NOs: 31, 32, and 3, respectively.

各二本鎖DNA断片(ラットS3−AS4、S4−AS5、S5−AS2、コントロール)0.6μg存在下にて、ヒトS3−AS2およびラットS3−AS2を有しているホタルルシフェラーゼレポータープラスミドpGL4.14(0.18μg)、およびウミシイタケルシフェラーゼレポータープラスミドpTK−hRG(0.02μg)を、ラットグリオーマ細胞株C6細胞に導入し、導入24時間後にDual−Luciferaseアッセイを行った。ポジティブコントロールとしてDNA断片C(0.6μg)も一緒に行った。その結果、プロモーター領域S3−AS4、S4−AS5、S5−AS2は、プロモーターS3−AS2領域の転写活性を抑制することを確認した(図13)。S4−AS5、S5−AS2は単独ではやや抑制効果は弱いが、S3−AS4と混在させて投与すれば、より効果的であると考えられる。   Firefly luciferase reporter plasmid pGL4. Which has human S3-AS2 and rat S3-AS2 in the presence of 0.6 μg of each double-stranded DNA fragment (rat S3-AS4, S4-AS5, S5-AS2, control). 14 (0.18 μg) and Renilla luciferase reporter plasmid pTK-hRG (0.02 μg) were introduced into rat glioma cell line C6 cells, and a Dual-Luciferase assay was performed 24 hours after the introduction. As a positive control, DNA fragment C (0.6 μg) was also used. As a result, it was confirmed that the promoter regions S3-AS4, S4-AS5, and S5-AS2 suppress the transcriptional activity of the promoter S3-AS2 region (FIG. 13). S4-AS5 and S5-AS2 are somewhat less effective when they are used alone, but are considered more effective when administered in combination with S3-AS4.

以上により、BDNF遺伝子の遺伝子発現に重要な発現調節領域に対する二本鎖ポリヌクレオチドはインビトロおよびインビボの両方においてBDNFのエクソン1バリアントの発現を有意に抑制し、機能性ポリヌクレオチドとして用いることにより疼痛抑制することが可能であることがわかった。特に、実施例1(図2)に示すように、エクソン1上流の調節領域の、S3−AS2間のDNA配列は全体にわたって活性を有しているので、実際に抑制効果を確認したS3−AS2間の中の一部分からなる二本鎖DNAだけでなく、S3−AS2の全長二本鎖DNAを用いるとより効果的に抑制能を示すことができると考えられる。   As described above, the double-stranded polynucleotide for the expression regulatory region important for gene expression of the BDNF gene significantly suppresses the expression of exon 1 variant of BDNF both in vitro and in vivo, and is used as a functional polynucleotide to suppress pain. It turns out that it is possible. In particular, as shown in Example 1 (FIG. 2), since the DNA sequence between S3-AS2 in the regulatory region upstream of exon 1 has activity throughout, S3-AS2 that actually confirmed the inhibitory effect. It is considered that the suppressive ability can be more effectively exhibited by using not only the double-stranded DNA consisting of a part of the DNA but also the full-length double-stranded DNA of S3-AS2.

急性痛に関する様々な製剤が知られているが、慢性疼痛に効果的な製剤はほとんど知られておらず、しかもいずれもBDNFを標的としたものではない。本発明を用いる疼痛抑制は、交通事故や手術後の後遺症、癌性疼痛、糖尿病などに有効であると考えられる。また、癌細胞は癌化した後にBDNFを合成していることが報告されている(非特許文献3参照)。BDNFは神経を引き寄せる作用があることより、癌の耐え難い痛みの原因の1つはBDNFに起因している可能性がある。本発明を用いるBDNFの発現抑制は、末期癌、癌の骨転移などの癌性疼痛の治療に有効であると考えられる。   Various preparations relating to acute pain are known, but few preparations effective for chronic pain are known, and none of them targets BDNF. Pain suppression using the present invention is considered to be effective for traffic accidents, aftereffects after surgery, cancer pain, diabetes, and the like. It has also been reported that cancer cells synthesize BDNF after becoming cancerous (see Non-Patent Document 3). Since BDNF has an action of attracting nerves, one of the causes of unbearable pain of cancer may be due to BDNF. Suppression of BDNF expression using the present invention is considered to be effective in the treatment of cancer pain such as terminal cancer and bone metastasis of cancer.

このように、本発明者らはBDNFの発現を阻害すると疼痛を抑制することが可能であることを示した。よって、BDNFの発現を阻害する物質は疼痛治療剤になり得る。本発明者らが作り出した、C6ラットグリオーマ培養細胞にてBDNF発現量の増減を測定するシステムは、新規の疼痛治療剤をスクリーニングする新しい技術である。より詳細には、本システムは、実施例1および2で使用した「BDNFのエクソン1上流領域を有しているルシフェラーゼプラスミドが導入されたラットグリオーマC6培養細胞」である。本システムは、好ましくは、当該ルシフェラーゼプラスミドをラットグリオーマC6培養細胞にトランスフェクション(遺伝子導入)後、ハイグロマイシン存在下で培養し、当該ルシフェラーゼプラスミドが導入されたラットグリオーマC6培養細胞のみを株化した当該ルシフェラーゼプラスミド導入ラットグリオーマC6培養細胞株であり得る。ルシフェラーゼプラスミドはハイグロマイシン耐性遺伝子を有しているので、ハイグロマイシン存在下で培養することにより、導入細胞のみを純化することができる。用いる細胞としては、C6細胞に限定されず、DRGの初代培養細胞であっても他のBDNF生産細胞であってもよい。BDNF発現量を検出する方法としては、ルシフェラーゼアッセイに限定されず、RT−PCR法、マイクロアレイを用いる方法、抗体を用いたウエスタンブロット法、ELISA法などであってもよい。cDNAの増幅も必要に応じて行われればよく、好ましい方法としては、PCR法、LAMP(Loop-mediated Isothermal Amplification)法(栄研化学株式会社)、ICAN(Isothermal and Chimeric primer-initiated Amplification of Nucleic acids)法(宝酒造株式会社)などが挙げられる。   Thus, the present inventors have shown that pain can be suppressed by inhibiting the expression of BDNF. Therefore, a substance that inhibits the expression of BDNF can be a pain therapeutic agent. The system created by the present inventors for measuring the increase or decrease in the expression level of BDNF in C6 rat glioma cultured cells is a new technique for screening a novel therapeutic agent for pain. More specifically, this system is the “rat glioma C6 cultured cell into which the luciferase plasmid having the exon 1 upstream region of BDNF has been introduced” used in Examples 1 and 2. In this system, preferably, the luciferase plasmid is transfected into rat glioma C6 cultured cells (gene transfer) and then cultured in the presence of hygromycin, and only the rat glioma C6 cultured cells into which the luciferase plasmid has been introduced are established. The luciferase plasmid-introduced rat glioma C6 cultured cell line may be used. Since the luciferase plasmid has a hygromycin resistance gene, only the introduced cells can be purified by culturing in the presence of hygromycin. The cells to be used are not limited to C6 cells, and may be DRG primary cultured cells or other BDNF producing cells. The method for detecting the expression level of BDNF is not limited to the luciferase assay, but may be RT-PCR, a method using a microarray, a Western blot using an antibody, an ELISA, or the like. Amplification of cDNA may be carried out as necessary. Preferred methods include PCR, LAMP (Loop-mediated Isothermal Amplification) (Eiken Chemical Co., Ltd.), ICAN (Isothermal and Chimeric primer-initiated Amplification of Nucleic acids). ) Law (Takara Shuzo Co., Ltd.).

発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内において、いろいろと変更して実施することができるものである。   The specific embodiments or examples made in the detailed description section of the invention are merely to clarify the technical contents of the present invention, and are limited to such specific examples and are interpreted in a narrow sense. It should be understood that the invention can be practiced with various modifications within the spirit of the invention and within the scope of the following claims.

本発明を用いれば、難治性慢性疼痛に代表される疼痛の治療が可能になるので、医療分野および医薬品分野において大いに貢献し得る。   By using the present invention, it becomes possible to treat pain typified by intractable chronic pain, which can greatly contribute to the medical field and the pharmaceutical field.

Claims (8)

以下の(a)〜(g)のいずれか1つの塩基配列からなる、ポリヌクレオチド:
(a)配列番号18に示される、塩基配列;
(b)配列番号18に示される塩基配列の部分配列でありかつ配列番号13、15および16に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、塩基配列;
(c)配列番号19に示される、塩基配列;
(d)配列番号19に示される塩基配列の部分配列でありかつ配列番号21〜23に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、塩基配列;
(e)配列番号20に示される、塩基配列;
(f)配列番号20に示される塩基配列の部分配列でありかつ配列番号24〜26に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、塩基配列;ならびに
(g)配列番号13、15、16、21〜26のいずれか1つに示される塩基配列。
A polynucleotide comprising any one of the following base sequences (a) to (g):
(A) the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 18;
(B) a base sequence that is a partial sequence of the base sequence shown in SEQ ID NO: 18 and includes at least one of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 13, 15, and 16;
(C) the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 19;
(D) a base sequence that is a partial sequence of the base sequence shown in SEQ ID NO: 19 and includes at least one of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 21 to 23;
(E) the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 20;
(F) a base sequence that is a partial sequence of the base sequence shown in SEQ ID NO: 20 and includes at least one of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 24-26; and (g) SEQ ID NOs: 13, 15, 16 The base sequence shown in any one of 21-26.
以下の(I)〜(VI)のいずれかである、ポリヌクレオチド:
(I)配列番号18に示される塩基配列に対して1もしくは数個の塩基が欠失、置換もしくは付加されている塩基配列またはその部分配列からなり、配列番号13、15および16に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、ポリヌクレオチド;
(II)配列番号18に示される塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドにストリンジェントな条件下でハイブリダイズし得るポリヌクレオチドであって、配列番号13、15および16に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、ポリヌクレオチド;
(III)配列番号19に示される塩基配列に対して1もしくは数個の塩基が欠失、置換もしくは付加されている塩基配列またはその部分配列からなり、配列番号21〜23に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、ポリヌクレオチド;
(IV)配列番号19に示される塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドにストリンジェントな条件下でハイブリダイズし得るポリヌクレオチドであって、配列番号21〜23に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、ポリヌクレオチド;
(V)配列番号20に示される塩基配列に対して1もしくは数個の塩基が欠失、置換もしくは付加されている塩基配列またはその部分配列からなり、配列番号24〜26に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、ポリヌクレオチド;ならびに
(VI)配列番号20に示される塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドにストリンジェントな条件下でハイブリダイズし得るポリヌクレオチドであって、配列番号24〜26に示される塩基配列の少なくとも1つを含んでいる、ポリヌクレオチド。
A polynucleotide that is any of the following (I) to (VI):
(I) A nucleotide sequence in which one or several bases are deleted, substituted or added to the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 18, or a partial sequence thereof, and the nucleotides shown in SEQ ID NOs: 13, 15 and 16 A polynucleotide comprising at least one of the sequences;
(II) a polynucleotide capable of hybridizing under stringent conditions to a polynucleotide comprising a complementary sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 18, and comprising at least one of the base sequences represented by SEQ ID NOs: 13, 15 and 16 A polynucleotide comprising:
(III) consisting of a base sequence in which one or several bases have been deleted, substituted or added to the base sequence shown in SEQ ID NO: 19 or a partial sequence thereof, of the base sequence shown in SEQ ID NOs: 21 to 23 A polynucleotide comprising at least one;
(IV) a polynucleotide capable of hybridizing under stringent conditions to a polynucleotide comprising a complementary sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 19, comprising at least one of the base sequences represented by SEQ ID NOs: 21 to 23 Containing a polynucleotide;
(V) consisting of a base sequence in which one or several bases have been deleted, substituted or added to the base sequence shown in SEQ ID NO: 20, or a partial sequence thereof, of the base sequence shown in SEQ ID NOs: 24-26 A polynucleotide comprising at least one; and (VI) a polynucleotide capable of hybridizing under stringent conditions to a polynucleotide comprising a complementary sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 20, comprising SEQ ID NO: 24 A polynucleotide comprising at least one of the base sequences represented by -26.
請求項1または2に記載のポリヌクレオチドと、該ポリヌクレオチドと対合するポリヌクレオチドとを含む、二本鎖ポリヌクレオチド。   A double-stranded polynucleotide comprising the polynucleotide according to claim 1 or 2 and a polynucleotide paired with the polynucleotide. 請求項1もしくは2に記載のポリヌクレオチドまたは請求項3に記載の二本鎖ポリヌクレオチドを含有している、疼痛の治療剤。   A therapeutic agent for pain, comprising the polynucleotide according to claim 1 or 2 or the double-stranded polynucleotide according to claim 3. 発症前の疼痛を予防するための、請求項4に記載の治療剤。   The therapeutic agent of Claim 4 for preventing the pain before onset. 発症後の疼痛を予防するための、請求項4に記載の治療剤。   The therapeutic agent of Claim 4 for preventing the pain after onset. 請求項1もしくは2に記載のポリヌクレオチドまたは請求項3に記載の二本鎖ポリヌクレオチドを備えている、疼痛の治療用キット。   A kit for treating pain, comprising the polynucleotide according to claim 1 or 2 or the double-stranded polynucleotide according to claim 3. 請求項1もしくは2に記載のポリヌクレオチドまたは請求項3に記載の二本鎖ポリヌクレオチドを被験体に投与する工程を包含する、疼痛を治療する方法。   A method for treating pain, comprising a step of administering the polynucleotide of claim 1 or 2 or the double-stranded polynucleotide of claim 3 to a subject.
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