JPWO2015147290A1 - オートタキシンに結合しオートタキシンの生理活性を阻害するアプタマー及びその利用 - Google Patents

オートタキシンに結合しオートタキシンの生理活性を阻害するアプタマー及びその利用 Download PDF

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Abstract

本発明は、下記式(I):CGGAACC−N1−GGTC (I)(式中、N1は3〜11個の任意のヌクレオチドである)で表わされるヌクレオチド配列を含む、オートタキシンに結合するアプタマーおよびその利用方法を提供する。

Description

本発明は、オートタキシンに対するアプタマー及びその利用方法などに関するものである。
オートタキシンはメラノーマ細胞の運動性を亢進させる分子として同定された分泌タンパク質である。Enpp(ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase)ファミリータンパク質に属しEnpp2としても知られている。フォスフォジエステラーゼ活性を有し細胞外のヌクレオチド代謝に関わる。また、LysoPhospholipase D活性(LysoPLD活性)を持ち、リゾホスファチジルコリン(LPC)をリゾホスファチジン酸(LPA)とコリンに分解する酵素でもある。産生されたLPAは脂質メディエーターとして、細胞運動活性化、細胞増殖、血管新生など様々な生理活性を示す。LPAはがん細胞の増殖、転移などに関係していると言われ、多くの研究がなされている。またLPAの産生酵素であるオートタキシンもがん患者の血中や腹水中で発現や活性が上昇しているという報告が多数存在する。
最近、ブレオマイシン誘導による肺線維症モデルにおいて、LPA受容体LPA1のノックアウトマウスやLPA1阻害剤による線維化抑制効果が報告され、LPAと肺線維症との関わりが示唆されており、LPAの産生酵素であるオートタキシンについても肺線維症との関わりに注目が集まっている。
その中で抗オートタキシンモノクローナル抗体が間質性肺炎および/または肺線維症に対する予防および/または治療効果を有することが報告された。またオートタキシン低分子阻害剤によりブレオマイシン誘導による肺線維症モデルにおいての線維症抑制効果も報告された。いずれの報告でも、特発性肺線維症患者の肺胞洗浄液中にオートタキシンが存在し、健常人と比較してその濃度や活性が高いことが示されている。
特発性肺線維症は5年生存率が30%という極めて予後の悪い疾患である。そのメカニズムは不明な点が多いが、一般的に肺胞などが損傷を受けることで、組織修復機構が過剰に働き、肺間質部において、線維芽細胞の異常増殖や結合組織タンパク質の過剰生産が起こるとされている。現在、世界的な標準治療としてステロイド、免疫抑制剤などが使用されているが、2008年、世界に先駆けて日本において特発性肺線維症の治療薬として、ピレスパ(一般名:ピルフェニドン)が承認され、その有効性などが臨床の場でも検討されている。しかし、ピレスパが何を標的としているのかなど、その作用機序は不明な点が多い。
アプタマーは標的分子(タンパク質、糖鎖、ホルモン等)に特異的に結合する核酸を意味する。一本鎖のRNA(又はDNA)がとる三次元立体構造によって、標的分子に結合する。その取得にはSELEX法(Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment)と呼ばれるスクリーニング法が用いられる。SELEX法で得られるアプタマーは80ヌクレオチド程度の鎖長であり、その後標的分子の生理阻害活性を指標に短鎖化を図る。さらに生体内での安定性向上を目的に化学修飾を加え、医薬品としての最適化を図る。
アプタマーは標的分子との結合特性が高く、同様な機能をもつ抗体と比較してもその親和性は高い場合が多い。さらに免疫排除を受けにくく、抗体特有の抗体依存性細胞障害(ADCC)や補体依存性細胞障害(CDC)などの副作用は起こりにくいとされる。デリバリーの観点では、アプタマーは抗体の1/10程度の分子サイズであるため組織移行が起こりやすく、目的の部位まで薬物を送達させることがより容易である。また同じ分子標的医薬の低分子においては、中には難溶性のものもあり、その製剤化には最適化が必要である場合もあるが、アプタマーは水溶性が高いため、その点でも有利である。さらに化学合成により生産されるので、大量生産すればコストダウンを図ることができる。その他、長期保存安定性や熱・溶媒耐性もアプタマーの優位な特徴である。一方で、一般にアプタマーの血中半減期は抗体よりも短い。しかし、この点も毒性を考慮した場合はメリットとなる場合がある。
2004年12月には世界初のRNAアプタマー医薬であるMacugenが加齢黄斑変性症の治療薬として米国で承認されており、RNAアプタマーの治療薬、診断薬、試薬への応用が注目され、次世代医薬品として期待されている。
アプタマーはRNAアプタマーが広く検討されてきたが、RNAは生体内で不安定であり製造コストが高いことから、近年では、生体内で安定であり、かつ安価に製造できるDNAアプタマーの研究開発も進められている(非特許文献1〜2)。
Fitzwater and Polisky, Methods Enzymol., 267, 275-301 (1996) Stephen Fitter and Robert James, J. Biol. Chem., 280(40), 34193-34201 (2005)
本発明は、オートタキシンに対するアプタマー及びその利用方法などを提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、オートタキシンに対する良質なアプタマーを作製することに成功し、もって本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、以下の発明などを提供するものである。
[1]下記式(I):
CGGAACC−N−GGTC (I)
(式中、Nは3〜11個の任意のヌクレオチドである)
で表わされるヌクレオチド配列を含む、オートタキシンに結合するアプタマー。
[2]下記式(II):
CGGAACC−N−GGTCX (II)
(式中、Nは7〜11個の任意のヌクレオチドであり、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のヌクレオチドであり、XおよびXあるいはXおよびXの少なくとも一方はワトソン−クリック塩基対を形成する)
で表わされるヌクレオチド配列を含む、オートタキシンに結合するアプタマー。
[3]XがA、XがTであり、XがG、XがCである、[2]に記載のアプタマー。
[4]下記(a)、(b)あるいは(c):
(a)配列番号4〜14、16、20〜25、27および29のいずれかから選択されるヌクレオチド配列;
(b)配列番号4〜14、16、20〜25、27および29のいずれかから選択されるヌクレオチド配列において、CGGAACC−N−GGTC(式中、Nは3〜11個の任意のヌクレオチドである)におけるCGGAACCおよびGGTCで表わされる配列を除く1個又は数個のヌクレオチドが置換、欠失、挿入または付加されたヌクレオチド配列;あるいは
(c)配列番号4〜14、16、20〜25、27および29のいずれかから選択されるヌクレオチド配列と70%以上の同一性を有する(但し、CGGAACC−N−GGTC(式中、Nは上記と同様である)におけるCGGAACCおよびGGTCで表わされる配列は同一である)ヌクレオチド配列;
のいずれかで表わされるヌクレオチド配列を含む、オートタキシンに結合するアプタマー。
[5]Nが、AGAATACTTTTで表わされるヌクレオチドである、[1]〜[4]のいずれか一項に記載のアプタマー。
[6]オートタキシンに結合するアプタマーであって、下記式(IV):
(式中、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のヌクレオチドであり、XおよびXあるいはXおよびXの少なくとも一方はワトソン−クリック塩基対を形成する)で表わされる潜在的二次構造を有する、アプタマー。
[7]XがA、XがTであり、XがG、XがCである、[6]に記載のアプタマー。
[8]塩基長が30以上である、[1]〜[7]のいずれか一項に記載のアプタマー。
[9]各ヌクレオチドのデオキシリボースの2’位の水素原子が、同一または異なって、無置換であるか、フッ素原子およびメトキシ基からなる群より選ばれる原子または基で置き換えられている、[1]〜[8]のいずれか一項に記載のアプタマー。
[10]アプタマーに含まれるリン酸基が、同一または異なって、無置換であるかP−アルキル化もしくはP−アルコキシ化されたものである、[1]〜[9]のいずれか一項に記載のアプタマー。
[11]下記式(I):
CGGAACC−N−GGTC (I)
(式中、Nは3〜11個の任意のヌクレオチドである)
で表わされるヌクレオチド配列のCC間リン酸基に疎水性基を導入したヌクレオチド配列を含む、オートタキシンに結合するアプタマー。
[12]上記疎水性基が、アルキル基もしくはアルコキシ基である、[11]に記載のアプタマー。
[13]少なくとも一つのヌクレオチドが修飾されている、[1]〜[12]のいずれか一項に記載のアプタマー。
[14]inverted dTまたはポリエチレングリコールで修飾されている、[13]に記載のアプタマー。
[15]inverted dTまたはポリエチレングリコールが、アプタマーの5’末端もしくは3’末端に結合している、[14]に記載のアプタマー。
[16]アプタマーに含まれるリン酸基の少なくとも一つが、ホスホロチオエート化またはホスホロジチオエート化されたものである、[1]〜[15]のいずれか一項に記載のアプタマー。
[17][1]〜[16]のいずれか一項に記載のアプタマーと機能性物質とを含む複合体。
[18]機能性物質が、親和性物質、標識用物質、酵素、薬物、毒素又は薬物送達媒体である、[17]に記載の複合体。
[19][1]〜[16]のいずれか一項に記載のアプタマー、あるいは[17]または[18]に記載の複合体を含む医薬。
[20][1]〜[16]のいずれか一項に記載のアプタマー、あるいは[17]または[18]に記載の複合体を含む抗線維化剤。
[21][1]〜[16]のいずれか一項に記載のアプタマー、あるいは[17]または[18]に記載の複合体を含むオートタキシンの検出用プローブ。
[22][1]〜[16]のいずれか一項に記載のアプタマー、あるいは[17]または[18]に記載の複合体を用いることを特徴とする、オートタキシンの検出方法。
本発明のアプタマー及び複合体は、例えば線維症やがんなどのオートタキシンに起因する種々の疾患に対する医薬、あるいは診断薬、試薬として有用であり得る。本発明のアプタマー及び複合体はまた、オートタキシンの精製及び濃縮、並びにオートタキシンの検出及び定量に有用であり得る。
MFOLDプログラムにより予想される、(A)配列番号4および5で表される各ヌクレオチド配列を有するアプタマーの二次構造、並びに(B)上記式(II)で表される共通配列部分の共通二次構造を示す図である。図1A中、上記共通配列部分のヌクレオチドを丸囲み文字で示す。 配列番号5で表されるヌクレオチド配列を有するアプタマーの短鎖化および塩基置換により得られた配列番号11および12で表されるヌクレオチド配列を有するアプタマーの、MFOLDプログラムにより予想される二次構造を示す図である。上記式(II)で表される共通配列部分のヌクレオチドを丸囲み文字で示す。 配列番号12(48)で表されるヌクレオチド配列を有するアプタマーがオートタキシンに結合する様子を示す図である。キャプチャー分子として、オートタキシン又はネガティブコントロールのFGF2を固定化し、アナライトとしてアプタマーを流した。測定はGEヘルスケア社製のBiacore T100で行った。 ブレオマイシン誘導型肺線維症モデルマウスにおける肺へのコラーゲン蓄積に及ぼすオートタキシンアプタマーの効果を示す図である。2通りの用量のオートタキシンアプタマー(配列番号12(48))を連日投与した群と、ビークル投与群とで、投与終了後に摘出した左肺中の肺重量当たりのハイドロキシプロリン量を測定し、比較した。コントロール群は、無処置(ブレオマイシン非投与)のマウスを示す。
本発明は、オートタキシンに対して結合活性を有するアプタマーを提供する。本発明のアプタマーは、オートタキシンの活性(ホスホジエステラーゼ活性、リゾホスホリパーゼD活性等)を阻害し得る。
アプタマーとは、所定の標的分子に対する結合活性を有する核酸分子をいう。アプタマーは、所定の標的分子に対して結合することにより、所定の標的分子の活性を阻害し得る。本発明のアプタマーは、オートタキシンに対して結合活性を有し、オートタキシンの活性を阻害し得るアプタマーである。また本発明のアプタマーは、DNA、RNA、修飾核酸又はそれらの混合物であり得る。本発明のアプタマーはまた、直鎖状又は環状の形態であり得る。
オートタキシン(EC.3.1.4.39)は血液中に存在する糖タンパク質で、リゾホスファチジルコリン(LPC)をリゾホスファチジン酸(LPA)とコリンに分解する酵素である。本発明のアプタマーは、任意の哺乳動物に由来するオートタキシンに対する阻害活性を有し得る。このような哺乳動物としては、例えば、霊長類(例、ヒト、サル)、げっ歯類(例、マウス、ラット、モルモット、ハムスター)、並びにペット、家畜及び使役動物(例、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ヤギ、ヒツジ、ブタ)が挙げられるが、好ましくはヒトである。
ヒトオートタキシンはα、β、γ、δの4つのアイソタイプが報告されているが、本発明においてヒトオートタキシンは特にβタイプを意味する。ヒトβ―オートタキシンのアミノ酸配列はアクセッション番号NP_001035181で特定されるアミノ酸配列を有するヒトオートタキシンをいうが、これらと実質的に同等のLPA合成活性を有する部分タンパク質または一部のアミノ酸が置換、欠失、付加もしくは挿入された変異タンパク質もこれに含まれる。
本発明のアプタマーは、生理的な緩衝液中で、オートタキシンへ結合する。緩衝液としては特に限定されるものではないが、pHが約5.0〜10.0程度のものが好ましく用いられ、このような緩衝液としては、例えば後述する溶液A(実施例1参照)が挙げられる。本発明のアプタマーは、以下のいずれかの試験により検出可能な程度の強度で、オートタキシンへ結合するものである。
結合強度の測定にはGEヘルスケア社製のBiacore T100を用いる。一つの測定方法としては、まずセンサーチップにアプタマーを固定化する。固定化量は約1500RUとする。アナライト用のオートタキシン溶液は0.020μMに調製したものを20μLインジェクトし、オートタキシンのアプタマーへの結合を検出する。40ヌクレオチドからなるランダムなヌクレオチド配列を含むDNAをネガティブコントロールとし、該コントロールDNAと比較してオートタキシンが有意に強くアプタマーに結合した場合、該アプタマーはオートタキシンへの結合能を有すると判定することができる。
別の測定方法としては、まずセンサーチップにオートタキシンを固定化する。固定化量は約2700RUとする。アナライト用のアプタマー溶液は0.30μMに調製したものを20μLインジェクトし、アプタマーのオートタキシンへの結合を検出する。40ヌクレオチドからなるランダムなヌクレオチド配列を含むDNAをネガティブコントロールとし、該コントロールDNAと比較してアプタマーが有意に強くオートタキシンに結合した場合、該アプタマーはオートタキシンへの結合能を有すると判定する。
オートタキシンに対する阻害活性とは、オートタキシンが保有する任意の活性に対する阻害能を意味する。オートタキシンは加水分解によりホスホジエステル結合を切断するホスホジエステラーゼ活性をもっているが、それを阻害するということである。酵素活性に対する基質として許容されるのは生体内に存在するホスホジエステル結合含有物質(例えばATPなど)に限らず、それが含まれる化合物に発色物質や蛍光物質を付加した基質を含む。発色物質や蛍光物質は、当業者に公知である。また、オートタキシンはリゾホスホリパーゼD活性を持っている。この活性はリゾリン脂質のホスホジエステルのグリセロール骨格とは反対側の結合を切断して、主にリゾホスファチジン酸(LPA)を産生するが、この産生を抑制することもオートタキシン活性を阻害することに含まれる。
オートタキシンの基質とはオートタキシンにより加水分解をうけ、切断されるホスホジエステル結合をもつ物質のことをいう。生体内に存在するオートタキシンの基質はリゾホスファチジルコリン(LPC)とスフィンゴシルホスホリルコリン(SPC)が知られている。本明細書におけるオートタキシンの基質としては様々な炭素鎖長と不飽和度をもつLPCやSPC、それらに発色物質や蛍光物質が付加された基質も含まれる。
オートタキシンの酵素活性をアプタマーが阻害するか否かは、例えば以下の試験により評価することができる。オートタキシンの基質として、ホスホジエステル結合含有合成基質 p−nitrophenyl thymidine 5’−monophosphate(pNP−TMP)(SIGMA)を用いる。加水分解によりホスホジエステル結合が切断され、p−ニトロフェノールが遊離する。このp−ニトロフェノールは黄色く発色し、それを検出する。アッセイには96ウェルプレート(6−Well EIAsurasshuRIA Polystyrene Plates、 Costar社)を使用し、反応液量200μLで行った。核酸を溶液A(後述する実施例1を参照)100μL中に用意し、そこに同じく反応液A中で10mMに調整したpNP−TMP、20μLを添加しよく混合したあと、37度で5分間加温した。一方で6ngのオートタキシン(Recombinant Human、R&D社製)を溶液Aで希釈したものを80μL用意し、37℃で5分間加温した。加温後両者を混合し酵素反応を開始させた。反応溶液中の最終オートタキシン濃度は0.3nM、最終基質濃度は1mMである。反応液を含むプレートを37℃で24時間加温後、マイクロプレートリーダーSpectraMax190(モレキュラーデバイス社製)にセットし波長405nmで吸光度を求めた。核酸をいれていないときの吸光度を100%(A0)とし、各被験物質の吸光度(A)から酵素活性率を次式から求めた。
酵素活性を50%阻害するのに要する阻害剤の濃度(IC50)を求めた。IC50値が0.10μM以下であるアプタマーを優れた阻害活性を持つアプタマーであると判定する。
本発明のアプタマーは、オートタキシンの任意の部分に結合するものである限りにおいて特に限定されない。またオートタキシンの活性を阻害し得るものである限り特に限定されない。
本発明のアプタマーの長さは特に限定されず、通常、約10ヌクレオチド以上、約200ヌクレオチドであり得るが、例えば約100ヌクレオチド以下であり、好ましくは約75ヌクレオチド以下であり得る。また本発明のアプタマーは、30ヌクレオチドにしてもその活性を保持している。総ヌクレオチド数が少なければ、化学合成及び大量生産がより容易であり、かつコスト面でのメリットも大きい。また、化学修飾も容易であり、生体内安定性も高く、毒性も低いと考えられる。したがって、本発明のアプタマーの長さは、好ましくは30ヌクレオチド以上であり、より好ましくは30ヌクレオチド以上75ヌクレオチド以下である。
本発明のアプタマーに含まれる各ヌクレオチドはそれぞれ、同一又は異なって、デオキシリボース(例、ピリミジンヌクレオチドのデオキシリボース、プリンヌクレオチドのデオキシリボース)の2’位において水素原子を含むヌクレオチド(即ち、未置換であるヌクレオチド)であるか、あるいはデオキシリボースの2’位において、水素原子が、任意の原子又は基で置換されているヌクレオチドであり得る。このような任意の原子又は基としては、例えば、フッ素原子、ヒドロキシ基又はアルコキシ基(例、メトキシ基)、アシルオキシ基(例、アセチルオキシ基)、アミノ基(例、−NH基)で置換されているヌクレオチドが挙げられ、好ましくはフッ素原子又はメトキシ基である。
本発明のアプタマーの好ましい例としては、下記式(I):
CGGAACC−N−GGTC (I)
(式中、Nは3〜11個の任意のヌクレオチドである)
で表されるヌクレオチド配列を含む、オートタキシンに結合するアプタマーである。Nのヌクレオチド数は、好ましくは5〜11個、より好ましくは7〜11個である。
あるいは、下記式(II):
CGGAACC−N−GGTCX (II)
(式中、Nは7〜11個の任意のヌクレオチドであり、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のヌクレオチドであり、XとXおよびXとXのうち少なくとも一方はワトソン−クリック塩基対を形成する)
で表されるヌクレオチド配列を含む、オートタキシンに結合するアプタマーである。
好ましい一実施態様においては、少なくともXとXはワトソン−クリック塩基対を形成し、より好ましくは、XとXおよびXとXの両方がワトソン−クリック塩基対を形成する。XとXがワトソン−クリック塩基対を形成する場合、(X−X)は、好ましくは(A−T)、(C−G)または(T−A)である。また、XとXがワトソン−クリック塩基対を形成する場合、(X−X)は、好ましくは(G−C)又は(C−G)である。XとXおよびXとXの両方がワトソン−クリック塩基対を形成する場合、(X−X,X−X)は、好ましくは(A−T,G−C)、(C−G,G−C)または(T−A,C−G)であり、より好ましくは(A−T,G−C)である。
あるいは、本発明のアプタマーは、下記(a)、(b)あるいは(c):
(a)配列番号4〜14、16、20〜25、27および29のいずれかから選択されるヌクレオチド配列;
(b)配列番号4〜14、16、20〜25、27および29のいずれかから選択されるヌクレオチド配列において、CGGAACC−N−GGTC(式中、Nは3〜11個の任意のヌクレオチドである)におけるCGGAACCおよびGGTCで表される配列を除く1個又は数個のヌクレオチドが置換、欠失、挿入または付加されたヌクレオチド配列;あるいは
(c)配列番号4〜14、16、20〜25、27および29のいずれかから選択されるヌクレオチド配列と70%以上の同一性を有する(但し、CGGAACC−N−GGTC(式中、Nは上記と同様である)におけるCGGAACCおよびGGTCで表される配列は同一である)ヌクレオチド配列;のいずれかで表わされるヌクレオチド配列を含む、オートタキシンに結合するアプタマーであり得る。
上記(b)または(c)のアプタマーは、オートタキシンに結合する。また、該アプタマーはオートタキシンの活性(オートタキシンの酵素活性等)を阻害し得る。
上記(b)において、置換、欠失、挿入又は付加されるヌクレオチド数は、アプタマーがオートタキシンに結合し且つ/又はオートタキシンの活性(オートタキシンの酵素活性等)を阻害し得る限り特に限定されないが、例えば約30個以下、好ましくは約20個以下、より好ましくは約10個以下、さらにより好ましくは5個以下、最も好ましくは4個、3個、2個又は1個であり得る。尚、ここで置換には、T(チミン)からU(ウラシル)への塩基置換(ヌクレオチドとしてはチミジンからデオキシウリジンへの置換)も含まれる。
上記(c)において、「同一性」とは、当該技術分野において公知の数学的アルゴリズムを用いて2つのヌクレオチド配列をアラインさせた場合の、最適なアラインメント(好ましくは、該アルゴリズムは最適なアラインメントのために配列の一方もしくは両方へのギャップの導入を考慮し得るものである)における、オーバーラップする全ヌクレオチド残基に対する、同一ヌクレオチド残基の割合(%)を意味する。
本明細書において、ヌクレオチド配列における同一性は、例えば相同性計算アルゴリズムNCBI BLAST−2(National Center for Biotechnology Information Basic Local Alignment Search Tool)を用い、以下の条件(ギャップオープン=5ペナルティ;ギャップエクステンション=2ペナルティ;x_ドロップオフ=50;期待値=10;フィルタリング=ON)にて2つのヌクレオチド配列をアラインすることにより、計算することができる。
本発明のアプタマーはまた、
(d)1以上の上記(a)および/または1以上の上記(b)および/または1以上の上記(c)の複数の連結物
であり得る。ここで連結はタンデム結合にて行われ得る。また、連結に際し、リンカーを利用してもよい。リンカーとしては、ヌクレオチド鎖(例、1〜約20ヌクレオチド)、非ヌクレオチド鎖(例、−(CH)n−リンカー、−(CHCHO)n−リンカー、ヘキサエチレングリコールリンカー、TEGリンカー、ペプチドを含むリンカー、−S−S−結合を含むリンカー、−CONH−結合を含むリンカー、−OPO−結合を含むリンカー)が挙げられる。上記複数の連結物における複数とは、2以上であれば特に限定されないが、例えば2個、3個又は4個であり得る。
上記(a)〜(d)における各ヌクレオチドはそれぞれ、同一又は異なって、デオキシリボースの2’位が水素原子であるデオキシリボヌクレオチドであるか、あるいはデオキシリボースの2’位において、水素原子が、任意の原子または基(例、フッ素原子、ヒドロキシ基又はメトキシ基)で置換されているヌクレオチドであり得る。
好ましい一実施態様においては、上記式(I)または(II)におけるNは、下記式(III):
−N−X10 (III)
(式中、Nは1〜5個の任意のヌクレオチドであり、X〜X10はそれぞれ任意のヌクレオチドであり、XとX、XとXおよびXとX10のうち少なくとも1つはワトソン−クリック塩基対を形成し、XとXはワトソン−クリック塩基対もしくはG:T塩基対を形成する)で表される。好ましくは、XとXがワトソン−クリック塩基対を形成する場合、(X−X)は(A−T)であり、G:T塩基対を形成する場合、(X−X)は(G:T)である。XとXがG:T塩基対を形成する場合、XとXはワトソン−クリック塩基対を形成することが好ましい。一方、XとXがワトソン−クリック塩基対を形成する場合、XとXおよびXとX10のうち少なくとも一方がワトソン−クリック塩基対を形成することが好ましい。また、XとXがG:T塩基対を形成する場合、XとX10はワトソン−クリック塩基対を形成することが好ましい。
のヌクレオチド数は、好ましくは3〜5個である。
特に好ましい実施態様においては、式(I)または(II)におけるNは、AGAATACTTTT(配列番号30)である。
上記式(II):
CGGAACC−N−GGTCX (II)
(式中、N、X、X、XおよびXは上記と同義である)
で表わされる配列は、式(IV):
で表わされる潜在的2次構造を形成することができる。本発明のアプタマーは、上記式(II)で表わされる配列部分において上記構造を採ることで、種々の活性を有すると考えられる。
また上記構造において、5’末端と3’末端それぞれに続く配列間の相互作用によって、好ましくはステム構造が形成され得る。特にXとXおよびXとXのうち少なくとも一方はワトソン−クリック塩基対を形成する。
本発明のアプタマーが種々の活性を有するためには、上記潜在的2次構造で示されるようなステム−ループ構造が維持されることが望ましい。ステム構造は相補的な塩基対によって形成されるが、塩基対の数は特に限定されない。またステム構造においては、全体としてステム構造を構成する限りにおいて、その一部において塩基対を形成しなくてもアプタマー活性は維持される。
式(IV)の右上のステム−ループ部分SL1は、式(II)におけるN部分に相当するが、Nが上記式(III)で表される配列をとることにより、式(IV)で表されるステム−ループ構造がより安定に維持されると考えられる。即ち、式(III)におけるX〜X10が式(IV)におけるSL1部分のステム構造を形成する。
本発明のアプタマーはまた、少なくとも1種(例、1、2、3又は4種)のヌクレオチドが、デオキシリボースの2’位において、水素原子、又は上述した任意の原子又は基、例えば、フッ素原子、ヒドロキシ基及びメトキシ基からなる群より選ばれる少なくとも2種(例、2、3又は4種)の原子又は基を含むヌクレオチドであり得る。
本発明のアプタマーはまた、全てのヌクレオチドが、デオキシリボースの2’位において、水素原子、又は上述した任意の原子又は基、例えば、フッ素原子、ヒドロキシ基及びメトキシ基からなる群より選ばれる同一の基を含むヌクレオチドであり得る。
尚、本明細書においては、アプタマーを構成するヌクレオチドをDNAと仮定して(すなわち糖基をデオキシリボースと仮定して)、ヌクレオチド中の糖基への修飾の態様を説明するが、これは、アプタマーを構成するヌクレオチドからRNAが完全に除外されることを意味するものではなく、適宜RNAへの修飾として読み替えられる。例えば、アプタマーを構成するヌクレオチドがRNAである場合、デオキシリボースの2’位の水素原子のXへの置換は、リボースの2’位のヒドロキシ基のXへの置換として読み替えられる。
本発明のアプタマーは、オートタキシンに対する結合性、安定性、薬物送達性等を高めるため、各ヌクレオチドの糖残基(例、デオキシリボース)が修飾されたものであってもよい。糖残基において修飾される部位としては、例えば、糖残基の2’位の水素原子、あるいは3’位及び/又は4’位のヒドロキシ基を他の原子に置き換えたものなどが挙げられる。修飾の種類としては、例えば、フルオロ化、アルコキシ化(例、メトキシ化、エトキシ化)、O−アリル化、S−アルキル化(例、S−メチル化、S−エチル化)、S−アリル化、アミノ化(例、−NH)が挙げられる。このような糖残基の改変は、自体公知の方法により行うことができる(例えば、Sproat et al.,(1991)Nucle.Acid. Res.19,733−738;Cotton et al.,(1991) Nucl.Acid.Res.19,2629−2635;Hobbs et al.,(1973)Biochemistry 12,5138−5145参照)。
また糖残基については、2’位及び4’位で架橋構造を形成したBNA:Bridged nucleic acid(LNA:Linked nucleic acid)とすることもできる。このような糖残基の改変も、自体公知の方法により行うことができる(例えば、Tetrahedron Lett., 38, 8735−8738 (1997); Tetrahedron, 59, 5123−5128 (2003)、Rahman S.M.A., Seki S., Obika S., Yoshikawa H., Miyashita K., Imanishi T., J. Am. Chem. Soc., 130, 4886−4896 (2008)など参照)。
本発明のアプタマーはまた、オートタキシンに対する結合活性等を高めるため、核酸塩基(例、プリン、ピリミジン)が改変(例、化学的置換)されたものであってもよい。このような改変としては、例えば、5位ピリミジン改変、6及び/又は8位プリン改変、環外アミンでの改変、4−チオウリジンでの置換、5−ブロモ又は5−ヨード−ウラシルでの置換が挙げられる。
また、ヌクレアーゼ及び加水分解に対して耐性であるように、あるいはオートタキシンに対する結合活性等を高める目的で、本発明のアプタマーに含まれるリン酸基が改変されていてもよい。例えば、リン酸基たるP(O)O基が、P(O)S(チオエート)、P(S)S(ジチオエート)、P(O)NR(アミデート)、P(O)R、P(O)OR’、CO又はCH(ホルムアセタール)又は3’−アミン(−NH−CH−CH−)で置換されていてもよい〔ここで各々のR又はR’は独立して、Hであるか、あるいは置換されているか、又は置換されていないアルキル(例、メチル、エチル)である〕。
なかでもリン酸基たるP(O)O基の少なくとも一つが、P(O)S(チオエート)、P(S)S(ジチオエート)またはP(O)R、P(O)OR’(R又はR’は、置換されていないアルキル基である)で置換されている、いわゆるホスホロチオエート化、ホスホロジチオエート化、P−アルキル化またはP−アルコキシ化したものが好ましい。アプタマーに含まれるリン酸基の少なくとも一つがホスホロチオエート化、ホスホロジチオエート化、P−アルキル化またはP−アルコキシ化されることによって、本発明のアプタマーの活性が向上する。
ここで、特にP−メチル化またはP−アルコキシ化されたリン酸基は、共通配列の一部に導入されることが好ましい。このような疎水性の高い官能基(以下、「疎水性基」と記載)が共通配列部分に導入されることが、本発明のアプタマーがオートタキシンと直接作用して阻害活性を向上させるのに効果的である。疎水性基としては、本発明のアプタマーのオートタキシンに対する阻害活性が向上する限り特に限定されないが、アルキル基もしくはアルコキシ基が好ましいものとして挙げられる。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられ、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、プロポキシ基などが挙げられる。
特に本発明において、下記式(I):
CGGAACC−N−GGTC (I)
(式中、Nは3〜11個の任意のヌクレオチドである)
で表わされるヌクレオチド配列、あるいは、下記式(II):
CGGAACC−N−GGTCX (II)
(式中、Nは7〜11個の任意のヌクレオチドであり、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のヌクレオチドであり、XとXおよびXとXのうち少なくとも一方はワトソン−クリック塩基対を形成する)
で表されるヌクレオチド配列、あるいは式(IV):
で表わされる潜在的2次構造において、CC間リン酸基に疎水性基を導入したヌクレオチド配列が好ましく用いられ、このような配列を含むアプタマーが本発明のアプタマーとして好ましい。このような疎水性基が共通配列部分に導入されることが、本発明のアプタマーがオートタキシンと直接作用して阻害活性を向上させるのに効果的である。疎水性基としては、本発明のアプタマーのオートタキシンに対する阻害活性が向上する限り特に限定されないが、アルキル基もしくはアルコキシ基が好ましいものとして挙げられ、具体的な基は上で例示したとおりである。
連結基としては、−O−、−N−又は−S−が例示され、これらの連結基を通じて隣接するヌクレオチドに結合し得る。
改変はまた、キャッピングのような3’及び5’の改変を含んでもよい。
改変はさらに、ポリエチレングリコール、アミノ酸、ペプチド、inverted dT、核酸、ヌクレオシド、Myristoyl、Lithocolic−oleyl、Docosanyl、Lauroyl、Stearoyl、Palmitoyl、Oleoyl、Linoleoyl、その他脂質、ステロイド、コレステロール、カフェイン、ビタミン、色素、蛍光物質、抗癌剤、毒素、酵素、放射性物質、ビオチンなどを末端に付加することにより行われ得る。このような改変については、例えば、米国特許第5,660,985号、同第5,756,703号を参照して行うことができる。
本発明のアプタマーは、本明細書中の開示及び当該技術分野における自体公知の方法により合成することができる。例えばDNAポリメラーゼを用いることで合成することができる。目的の配列を有したDNAを化学合成し、これをテンプレートにして、既に公知の方法であるポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により増幅する。これを既に公知の方法であるポリアクリルアミド電気泳動法やλエキソヌクレアーゼ等の酵素処理法、ストレプトアビジン−ビオチン相互作用とアルカリ処理を用いた方法等により一本鎖とする。修飾の入ったアプタマーを合成する場合は、特定の位置に変異を導入したポリメラーゼを用いることで伸長反応の効率を上げることができる。このようにして得られたアプタマーは公知の方法により容易に精製することができる。
アプタマーはアミダイト法もしくはホスホアミダイト法などの化学合成法によって大量合成することができる。合成方法はよく知られている方法であり、Nucleic Acid(Vol.2)[1]Synthesis and Analysis of Nucleic Acid(Editor:Yukio Sugiura,Hirokawa Publishing Company)などに記載のとおりである。実際にはGEヘルスケアーバイオサイエンス社製のOligoPilot100やOligoProcessなどの合成機を使用する。精製はクロマトグラフィー等の自体公知の方法により行われる。
アプタマーはホスホアミダイト法などの化学合成時にアミノ基などの活性基を導入することで、合成後に機能性物質を付加することができる。例えば、アプタマーの末端にアミノ基を導入することで、カルボキシル基を導入したポリエチレングリコール鎖を縮合させることができる。
アプタマーは、リン酸基の負電荷を利用したイオン結合、リボースを利用した疎水結合及び水素結合、核酸塩基を利用した水素結合やスタッキング結合など多様な結合様式により標的物質と結合する。特に、構成ヌクレオチドの数だけ存在するリン酸基の負電荷を利用したイオン結合は強く、タンパク質の表面に存在するリジンやアルギニンの正電荷と結合する。このため、標的物質との直接的な結合に関わっていない核酸塩基は置換することができる。特に、ステム構造の部分は既に塩基対が作られており、また、二重らせん構造の内側を向いているので、核酸塩基は、標的物質と直接結合し難い。従って、塩基対を他の塩基対に置換してもアプタマーの活性は減少しない場合が多い。ループ構造など塩基対を作っていない構造においても、核酸塩基が標的分子との直接的な結合に関与していない場合に、塩基の置換が可能である。デオキシリボースの2’位の修飾に関しては、まれにデオキシリボースの2’位の官能基が標的分子と直接的に相互作用していることがあるが、多くの場合無関係であり、他の修飾分子に置換可能である。このようにアプタマーは、標的分子との直接的な結合に関与している官能基を置換又は削除しない限り、その活性を保持していることが多い。また、全体の立体構造が大きく変わらないことも重要である。
アプタマーは、DNA−SELEX法及びその改良法(例えば、Stephen Fitter and Robert James, J. Biol. Chem., 280(40), 34193-34201 (2005)等)を利用することで作製することができる。SELEX法ではラウンド数を増やしたり、競合物質を使用したりして、選別条件を厳しくすることで、標的物質に対してより結合力の強いアプタマーが濃縮され、選別されてくる。よって、SELEXのラウンド数を調節したり、及び/又は競合状態を変化させたりすることで、結合力が異なるアプタマー、結合形態が異なるアプタマー、結合力や結合形態は同じであるが塩基配列が異なるアプタマーを得ることができる場合がある。また、SELEX法にはPCRによる増幅過程が含まれるが、その過程でマンガンイオンを使用するなどして変異を入れることで、より多様性に富んだSELEXを行うことが可能となる。
SELEXで得られるアプタマーは標的物質に対して親和性が高い核酸であるが、そのことは標的物質の生理活性を阻害することを意味しない。オートタキシンは塩基性タンパク質であり、核酸が非特異的に結合しやすいと考えられるが、特定の部位に強く結合するアプタマー以外はその標的物質の活性に影響を及ぼさない。実際、ネガティブコントロールとして用いたランダム配列を含むRNAはオートタキシンとの結合や阻害は認められなかった。
このようにして選ばれた活性のあるアプタマーに基づき、より高い活性を有するアプタマーを獲得するために更にプライマーを変えてSELEXを行うことが出来る。具体的な方法としては、ある配列が決まっているアプタマーの一部をランダム配列にしたテンプレートや10〜30%程度のランダム配列をドープしたテンプレートを作製して、再度SELEXを行うものである。
SELEXで得られるアプタマーは80ヌクレオチド程度の長さがあり、これをそのまま医薬にすることは難しい。そこで、試行錯誤を繰り返し、容易に化学合成ができる50ヌクレオチド程度以下の長さまで短くする必要がある。SELEXで得られるアプタマーはそのプライマー設計に依存して、その後の最小化作業のしやすさが変わる。うまくプライマーを設計しないと、SELEXによって活性のあるアプタマーが選別できたとしても、その後の開発が不可能となる。本発明では約30ヌクレオチドでも阻害活性を保持しているアプタマーを得ることができた。
アプタマーは化学合成が可能であるので改変が容易である。アプタマーはMFOLDプログラムを用いて二次構造を予測したり、X線解析やNMR解析によって立体構造を予測したりすることで、どのヌクレオチドを置換又は欠損することが可能か、また、どこに新たなヌクレオチドを挿入可能かなどを、ある程度予測することができる。予測された新しい配列のアプタマーは容易に化学合成することができ、そのアプタマーが活性を保持しているかどうかは、既存のアッセイ系により確認することができる。
得られたアプタマーの標的物質との結合に重要な部分が、上記のような試行錯誤を繰り返すことにより特定できた場合、その配列の両端に新しい配列を付加しても、多くの場合活性は変化しない。新しい配列の長さは特に限定されるものではない。
修飾に関しても、配列と同様に当業者であれば自由に設計又は改変可能である。
以上のように、アプタマーは高度に設計又は改変可能である。本発明はまた、所定の配列(例、ステム部分、インターナルループ部分、バルジ部分、ヘアピンループ部分及び一本鎖部分から選ばれる部分に対応する配列:以下、必要に応じて固定配列と省略する)を含むアプタマーを高度に設計又は改変可能であるアプタマーの製造方法を提供する。
例えば、このようなアプタマーの製造方法は、下記:
〔上記において、(N)aはa個のNからなるヌクレオチド鎖を示し、(N)bは、b個のNからなるヌクレオチド鎖を示し、Nはそれぞれ、同一又は異なって、A、G、C、U及びT(好ましくは、A、G、C及びT)からなる群より選ばれるヌクレオチドである。a、bはそれぞれ、同一又は異なって、任意の数であり得るが、例えば1〜約100個、好ましくは1〜約50個、より好ましくは1〜約30個、さらにより好ましくは1〜約20個又は1〜約10個であり得る。〕で表されるヌクレオチド配列からなる単一種の核酸分子又は複数種の核酸分子(例、a、bの数等が異なる核酸分子のライブラリ)、及びプライマー用配列(i)、(ii)にそれぞれ対応するプライマー対を用いて、固定配列を含むアプタマーを製造することを含む。
本発明はまた、本発明のアプタマー及びそれに結合した機能性物質を含む複合体を提供する。本発明の複合体におけるアプタマーと機能性物質との間の結合は共有結合、又は非共有結合であり得る。本発明の複合体は、本発明のアプタマーと1以上(例、2又は3個)の同種又は異種の機能性物質とが結合したものであり得る。機能性物質としては、本発明のアプタマーに何らかの機能を新たに付加するもの、あるいは本発明のアプタマーが保持し得る何らかの特性を変化(例、向上)させ得るものである限り特に限定されない。機能性物質としては、例えば、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、脂質、糖質、単糖、ポリヌクレオチド、ヌクレオチドが挙げられる。機能性物質としてはまた、例えば、親和性物質(例、ビオチン、ストレプトアビジン、標的相補配列に対して親和性を有するポリヌクレオチド、抗体、グルタチオンセファロース、ヒスチジン)、標識用物質(例、蛍光物質、発光物質、放射性同位体)、酵素(例、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ)、薬物送達媒体(例、リポソーム、ミクロスフェア、ペプチド、ポリエチレングリコール類)、薬物(例、カリケアマイシンやデュオカルマイシンなどミサイル療法に使用されているもの、シクロフォスファミド、メルファラン、イホスファミド又はトロホスファミドなどのナイトロジェンマスタード類似体、チオテパなどのエチレンイミン類、カルムスチンなどのニトロソ尿素、テモゾロミド又はダカルバジンなどのアルキル化剤、メトトレキセート又はラルチトレキセドなどの葉酸類似代謝拮抗剤、チオグアニン、クラドリビン又はフルダラビンなどのプリン類似体、フルオロウラシル、テガフール又はゲムシタビンなどのピリミジン類似体、ビンブラスチン、ビンクリスチン又はビンオレルビンなどのビンカアルカロイド及びその類似体、エトポシド、タキサン、ドセタキセル又はパクリタキセルなどのポドフィロトキシン誘導体、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン及びミトキサントロンなどのアントラサイクリン類及び類似体、ブレオマイシン及びミトマイシンなどの他の細胞毒性抗生物質、シスプラチン、カルボプラチン及びオキザリプラチンなどの白金化合物、ペントスタチン、ミルテフォシン、エストラムスチン、トポテカン、イリノテカン及びビカルタミド)、毒素(例、リシン毒素、リア毒素及びベロ毒素)が挙げられる。これらの機能性分子は最終的に取り除かれる場合がある。更に、トロンビンやマトリックスメタルプロテアーゼ(MMP)、FactorXなどの酵素が認識して切断することができるペプチド、ヌクレアーゼや制限酵素が切断できるポリヌクレオチドであってもよい。
本発明のアプタマー及び複合体は、例えば、医薬又は診断薬、検査薬、試薬として使用され得る。
本発明のアプタマー及び複合体は、オートタキシンの機能を阻害する活性を有し得る。上述のように、オートタキシンは臓器または組織の線維化と深く関わっている。従って、本発明のアプタマー及び複合体は、臓器または組織の線維化が関与する疾患、特に種々の組織における線維症を伴う疾患を治療又は予防するための医薬として有用である。
ここで臓器又は組織の線維化が関与する疾患としては、肺線維症、前立腺肥大、心筋線維化、心筋線維症、筋骨格線維症、骨髄線維症、子宮筋腫、強皮症、外科手術後の癒着、手術後の瘢痕、熱傷性瘢痕、肥厚性瘢痕、ケロイド、アトピー性皮膚炎、腹膜硬化症、喘息、肝硬変、慢性膵炎、スキルス胃癌、肝線維症、腎線維症、線維性血管病、糖尿病の合併症である線維性微小血管炎による網膜症、神経症、腎症、糸球体腎炎、尿細管間質性腎炎、遺伝性腎疾患、動脈硬化末梢動脈炎などが挙げられる。
オートタキシンは酵素活性を有し、その基質となる生理活性物質を切断する。主にLPCからLPAが産生されるが、LPAは細胞表面に発現しているその受容体と結合し、細胞内Gタンパク質や、さらにその下流のPLC、ERKやRhoを活性化させ、細胞増殖や生存、遊走といった生理的作用を発揮する。従って、本発明のアプタマー及び複合体は、これらの経路の活性化に関係した疾患の医薬又は診断薬、検査薬、試薬として使用され得る。当該疾患としては、上記した臓器又は組織の線維化が関与する疾患が挙げられる。
本発明の医薬は、医薬上許容される担体が配合されたものであり得る。医薬上許容される担体としては、例えば、ショ糖、デンプン、マンニット、ソルビット、乳糖、グルコース、セルロース、タルク、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム等の賦形剤、セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリプロピルピロリドン、ゼラチン、アラビアゴム、ポリエチレングリコール、ショ糖、デンプン等の結合剤、デンプン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルスターチ、ナトリウム−グリコール−スターチ、炭酸水素ナトリウム、リン酸カルシウム、クエン酸カルシウム等の崩壊剤、ステアリン酸マグネシウム、エアロジル、タルク、ラウリル硫酸ナトリウム等の滑剤、クエン酸、メントール、グリシルリシン・アンモニウム塩、グリシン、オレンジ粉等の芳香剤、安息香酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、メチルパラベン、プロピルパラベン等の保存剤、クエン酸、クエン酸ナトリウム、酢酸等の安定剤、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ステアリン酸アルミニウム等の懸濁剤、界面活性剤等の分散剤、水、生理食塩水、オレンジジュース等の希釈剤、カカオ脂、ポリエチレングリコール、白灯油等のベースワックスなどが挙げられるが、それらに限定されるものではない。
本発明の医薬の投与経路としては特に限定されるものではないが、例えば経口投与、非経口投与が挙げられる。経口投与に好適な製剤は、水、生理食塩水、オレンジジュースのような希釈液に有効量のリガンドを溶解させた液剤、有効量のリガンドを固体や顆粒として含んでいるカプセル剤、サッシェ剤又は錠剤、適当な分散媒中に有効量の有効成分を懸濁させた懸濁液剤、有効量の有効成分を溶解させた溶液を適当な分散媒中に分散させ乳化させた乳剤等である。
また、本発明の医薬は必要により、味のマスキング、腸溶性あるいは持続性などの目的のため、自体公知の方法でコーティングすることができる。コーティングに用いられるコーティング剤としては、例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリオキシエチレングリコール、ツイーン80、プルロニックF68、セルロースアセテートフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、ヒドロキシメチルセルロースアセテートサクシネート、オイドラギット(ローム社製、ドイツ,メタアクリル酸・アクリル酸共重合体)および色素(例、ベンガラ、二酸化チタンなど)などが用いられる。当該医薬は、速放性製剤、徐放性製剤のいずれであってもよい。徐放の基材としては、例えば、リポソーム、アテロコラーゲン、ゼラチン、ヒドロキシアパタイト、PLGAなどが挙げられる。
非経口的な投与(例えば、静脈内投与、皮下投与、筋肉内投与、局所投与、腹腔内投与、経鼻投与、経肺投与など)に好適な製剤としては、水性及び非水性の等張な無菌の注射液剤があり、これには抗酸化剤、緩衝液、制菌剤、等張化剤等が含まれていてもよい。また、水性及び非水性の無菌の懸濁液剤が挙げられ、これには懸濁剤、可溶化剤、増粘剤、安定化剤、防腐剤等が含まれていてもよい。当該製剤は、アンプルやバイアルのように単位投与量あるいは複数回投与量ずつ容器に封入することができる。また、有効成分及び医薬上許容される担体を凍結乾燥し、使用直前に適当な無菌の溶媒に溶解又は懸濁すればよい状態で保存することもできる。また、徐放製剤も好適な製剤として挙げることができる。徐放製剤としては、人工骨や生体分解性もしくは非分解性スポンジ、バッグ、薬剤ポンプ、浸透圧ポンプなど、体内に埋め込まれた担体もしくは容器からの徐放形態、あるいは体外から継続的もしくは断続的に体内もしくは局所に送達されるデバイス等が挙げられる。生体分解性の基材としては、リポソーム、カチオニックリポソーム、Poly(lactic-co-glycolic)acid (PLGA)、アテロコラーゲン、ゼラチン、ヒドロキシアパタイト、多糖シゾフィランなどが挙げられる。更に注射液剤や徐放製剤以外にも、吸入剤、軟膏剤も可能である。吸入剤の場合、凍結乾燥状態の有効成分を微細化し適当な吸入デバイスを用いて吸入投与する。吸入剤には、更に必要に応じて従来より使用されている界面活性剤、油、調味料、シクロデキストリンまたはその誘導体等を適宜配合することができる。
ここで界面活性剤としては、例えばオレイン酸、レシチン、ジエチレングリコールジオレエート、テトラヒドロフルフリルオレエート、エチルオレエート、イソプロピルミリステート、グリセリルトリオレエート、グリセリルモノラウレート、グリセリルモノオレエート、グリセリルモノステアレート、グリセリルモノリシノエート、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ポリエチレングリコール400、セチルピリジニウムクロリド、ソルビタントリオレエート(商品名スパン85)、ソルビタンモノオレエート(商品名スパン80)、ソルビタンモノラウエート(商品名スパン20)、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油(商品名HCO−60)、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート(商品名ツイーン20)、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート(商品名ツイーン80)、天然資源由来のレシチン(商品名エピクロン)、オレイルポリオキシエチレン(2)エーテル(商品名ブリジ92)、ステアリルポリオキシエチレン(2)エーテル(商品名ブリジ72)、ラウリルポリオキシエチレン(4)エーテル(商品名ブリジ30)、オレイルポリオキシエチレン(2)エーテル(商品名ゲナポル0−020)、オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック共重合体(商品名シンペロニック)等が挙げられる。油としては、例えばトウモロコシ油、オリーブ油、綿実油、ヒマワリ油等が挙げられる。また、軟膏剤の場合、適当な医薬上許容される基剤(黄色ワセリン、白色ワセリン、パラフィン、プラスチベース、シリコーン、白色軟膏、ミツロウ、豚油、植物油、親水軟膏、親水ワセリン、精製ラノリン、加水ラノリン、吸水軟膏、親水プラスチベース、マクロゴール軟膏等)を用い、有効成分と混合し製剤化し使用する。
吸入剤は常法に従って製造することができる。すなわち、上記本発明のアプタマー及び複合体を粉末または液状にして、吸入噴射剤および/または担体中に配合し、適当な吸入容器に充填することにより製造することができる。また上記本発明のアプタマー及び複合体が粉末の場合は通常の機械的粉末吸入器を、液状の場合はネブライザー等の吸入器をそれぞれ使用することもできる。ここで噴射剤としては従来公知のものを広く使用でき、フロン−11、フロン−12、フロン−21、フロン−22、フロン−113、フロン−114、フロン−123、フロン−142c、フロン−134a、フロン−227、フロン−C318、1,1,1,2−テトラフルオロエタン等のフロン系化合物、プロパン、イソブタン、n−ブタン等の炭化水素類、ジエチルエーテル等のエーテル類、窒素ガス、炭酸ガス等の圧縮ガス等を例示できる。
界面活性剤としては、例えばオレイン酸、レシチン、ジエチレングリコールジオレエート、テトラヒドロフルフリルオレエート、エチルオレエート、イソプロピルミリステート、グリセリルトリオレエート、グリセリルモノラウレート、グリセリルモノオレエート、グリセリルモノステアレート、グリセリルモノリシノエート、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ポリエチレングリコール400、セチルピリジニウムクロリド、ソルビタントリオレエート(商品名スパン85)、ソルビタンモノオレエート(商品名スパン80)、ソルビタンモノラウエート(商品名スパン20)、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油(商品名HCO−60)、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート(商品名ツイーン20)、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート(商品名ツイーン80)、天然資源由来のレシチン(商品名エピクロン)、オレイルポリオキシエチレン(2)エーテル(商品名ブリジ92)、ステアリルポリオキシエチレン(2)エーテル(商品名ブリジ72)、ラウリルポリオキシエチレン(4)エーテル(商品名ブリジ30)、オレイルポリオキシエチレン(2)エーテル(商品名ゲナポル0−020)、オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック共重合体(商品名シンペロニック)等が挙げられる。油としては、例えばトウモロコシ油、オリーブ油、綿実油、ヒマワリ油等が挙げられる。また、軟膏剤の場合、適当な医薬上許容される基剤(黄色ワセリン、白色ワセリン、パラフィン、プラスチベース、シリコーン、白色軟膏、ミツロウ、豚油、植物油、親水軟膏、親水ワセリン、精製ラノリン、加水ラノリン、吸水軟膏、親水プラスチベース、マクロゴール軟膏等)を用い、有効成分である本発明のアプタマーと混合し製剤化し使用する。
本発明の医薬の投与量は、有効成分の種類・活性、病気の重篤度、投与対象となる動物種、投与対象の薬物受容性、体重、年齢等によって異なるが、通常、成人1日あたり有効成分量として約0.0001〜約100mg/kg、例えば約0.0001〜約10mg/kg、好ましくは約0.005〜約1mg/kgであり得る。
本発明のアプタマー及び複合体は、オートタキシンに特異的に結合し得る。従って、本発明のアプタマー及び複合体は、オートタキシン検出用プローブとして有用である。該プローブは、オートタキシンのインビボイメージング、血中濃度測定、組織染色、ELISA等に有用である。また、該プローブは、オートタキシンが関与する疾患(線維症や悪性腫瘍を伴う疾患等)の診断薬、検査薬、試薬等として有用である。
また、そのオートタキシンへの特異的結合に基づき、本発明のアプタマー及び複合体はオートタキシンの分離精製用リガンドとして使用され得る。
また、本発明のアプタマー及び複合体は、生体内のオートタキシンが局在する部位への薬物送達剤として使用され得る。
本発明はまた、本発明のアプタマー及び複合体が固定化された固相担体を提供する。固相担体としては、例えば、基板、樹脂、プレート(例、マルチウェルプレート)、フィルター、カートリッジ、カラム、多孔質材が挙げられる。基板は、DNAチップやプロテインチップなどに使われているものなどであり得、例えば、ニッケル−PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)基板やガラス基板、アパタイト基板、シリコン基板、アルミナ基板などで、これらの基板にポリマーなどのコーティングを施したものが挙げられる。樹脂としては、例えば、アガロース粒子、シリカ粒子、アクリルアミドとN,N’−メチレンビスアクリルアミドの共重合体、ポリスチレン架橋ジビニルベンゼン粒子、デキストランをエピクロロヒドリンで架橋した粒子、セルロースファイバー、アリルデキストランとN,N’−メチレンビスアクリルアミドの架橋ポリマー、単分散系合成ポリマー、単分散系親水性ポリマー、セファロース、トヨパールなどが挙げられ、また、これらの樹脂に各種官能基を結合させた樹脂も含まれる。本発明の固相担体は、例えば、オートタキシンの精製、及びオートタキシンの検出、定量に有用であり得る。
本発明のアプタマー及び複合体は、自体公知の方法により固相担体に固定できる。例えば、親和性物質(例、上述したもの)や所定の官能基を本発明のアプタマー及び複合体に導入し、次いで当該親和性物質や所定の官能基を利用して固相担体に固定化する方法が挙げられる。本発明はまた、このような方法を提供する。所定の官能基は、カップリング反応に供することが可能な官能基であり得、例えば、アミノ基、チオール基、ヒドロキシ基、カルボキシル基が挙げられる。本発明はまた、このような官能基が導入されたアプタマーを提供する。
本発明はまた、オートタキシンの精製及び濃縮方法を提供する。特に本発明はオートタキシンを他のファミリータンパク質から分離することが可能である。本発明の精製及び濃縮方法は、本発明の固相担体にオートタキシンを吸着させ、吸着したオートタキシンを溶出液により溶出させることを含み得る。本発明の固相担体へのオートタキシンの吸着は自体公知の方法により行うことができる。例えば、オートタキシンを含有する試料(例、細菌又は細胞の培養物又は培養上清、血液)を、本発明の固相担体又はその含有物に導入する。オートタキシンの溶出は、中性溶液等の溶出液を用いて行うことができる。中性溶出液は特に限定されるものではないが、例えばpH約6〜約9、好ましくは約6.5〜約8.5、より好ましくは約7〜約8であり得る。中性溶液はまた、例えば、尿素、キレート剤(例、EDTA)、ナトリウム塩(例、NaCl)、カリウム塩(例、KCl)、マグネシウム塩(例、MgCl)、界面活性剤(例、Tween20、Triton、NP40)、グリセリンを含むものであり得る。本発明の精製及び濃縮方法はさらに、オートタキシンの吸着後、洗浄液を用いて固相担体を洗浄することを含み得る。洗浄液としては、例えば、尿素、キレート剤(例、EDTA)、Tris、酸、アルカリ、Tranfer RNA、DNA、Tween 20などの表面活性剤、NaClなどの塩を含むものなどが挙げられる。本発明の精製及び濃縮方法はさらに、固相担体を加熱処理することを含み得る。かかる工程により、固相担体の再生、滅菌が可能である。
本発明はまた、オートタキシンの検出及び定量方法を提供する。特に本発明はオートタキシンと他のファミリータンパク質と区別して検出及び定量することができる。本発明の検出及び定量方法は、本発明のアプタマーを利用して(例、本発明の複合体及び固相担体の使用により)オートタキシンを測定することを含み得る。オートタキシンの検出及び定量方法は、抗体の代わりに本発明のアプタマーを用いること以外は、免疫学的方法と同様の方法により行われ得る。従って、抗体の代わりに本発明のアプタマーをプローブとして用いることにより、酵素免疫測定法(EIA)(例、直接競合ELISA、間接競合ELISA、サンドイッチELISA)、放射免疫測定法(RIA)、蛍光免疫測定法(FIA)、ウエスタンブロット法、免疫組織化学的染色法、セルソーティング法等の方法と同様の方法により、検出及び定量を行うことができる。また、PET等の分子プローブとしても、使用することができる。このような方法は、例えば、生体又は生物学的サンプルにおけるオートタキシン量の測定、オートタキシンが関連する疾患の診断に有用であり得る。
本明細書中で挙げられた特許及び特許出願明細書を含む全ての刊行物に記載された内容は、本明細書での引用により、その全てが明示されたと同程度に本明細書に組み込まれるものである。
以下に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記実施例等に何ら制約されるものではない。
実施例1 オートタキシンに特異的に結合するDNAアプタマーの作製1
ランダム配列が40ヌクレオチドのDNAの鋳型を用い、SELEX法は(Fitterらの方法Stephen Fitter and Robert James,J. Biol. Chem., VOL. 280, NO. 40, pp. 34193−34201, October 7, 2005)を一部改良して行った。SELEXの標的物質としてTALON Metal Affinity Resin(Clontech社製)の担体に固相化したHisタグ付きオートタキシン(Recombinant Human、R&D社製)を用いた。使用した鋳型とプライマーの配列を以下に示す。DNAのランダムプールとプライマーは化学合成により作製した。
オートタキシンに結合したDNAはPCRで増幅後、エキソヌクレアーゼ(BioLabs社)によって一本鎖DNAを処理した。その後、λエキソヌクレアーゼ(BioLabs社)で処理することにより、二本鎖DNAを一本鎖DNAにし、その一本鎖DNAを次のラウンドのプールとして用いた。
DNAランダムプール配列:5’−GTGGTCTAGCTGTACTCNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNCCACAGTCAACGAGCTA−3’(配列番号1)
プライマーFwd:5’−GTGGTCTAGCTGTACTC−3’(配列番号2)
プライマーRev:5’−p−TAGCTCGTTGACTGTGG−3’ (配列番号3)
DNAランダムプール配列(配列番号1)中のNはデオキシリボヌクレオチド(A,G,C又はT)の任意の組み合わせである。またプライマーRevの5’末端はリン酸化(p)されたものを使用した。
SELEXを7ラウンド行った後に51クローンの配列を調べたところ、配列に収束が見られた。その配列を配列番号4〜10に示す。このうち、配列番号4で表される配列は10配列、配列番号5で表される配列は19配列、配列番号6、7で表される配列は2配列、配列番号8で表される配列は4配列、配列番号9で表される配列は1配列、10で表される配列は2配列であった。また、それらの配列は、下記共通配列を含んでいた。これらの配列のうち配列番号4及び5で表されるヌクレオチド配列を有するクローンの二次構造予測を図1Aに示す。また、下記共通配列部分がとり得る共通二次構造1を図1Bに示す。図1A中、これらのクローン中に含まれる共通配列部分のヌクレオチドを丸(○)で囲った。またX〜Xに該当するヌクレオチドを点線の丸(○)で囲った。
以下にそれぞれのヌクレオチド配列を示す。特に言及がなければ、以下に挙げられる個々の配列は、5’から3’の方向で表し、全てデオキシリボヌクエレオチドを示す。
配列番号4:GTGGTCTAGCTGTACTCTCCGGAACCAGAGCAATTTGGTCGAGCGCTATCGGATGGTCCACAGTCAACGAGCTA
配列番号5:GTGGTCTAGCTGTACTCATGGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCATTGAGTACGCCACAGTCAACGAGCTA
配列番号6:GTGGTCTAGCTGTACTCGGAACCGTACTCAACGGTCAGTACCTTTGCGCCGCAGCAAGCCACAGTCAACGAGCTA
配列番号7:GTGGTCTAGCTGTACTCGCCTGCCGGAACCGCCCCTGTGGTCGCATCGAGCAACGGCCCACAGTCAACGAGCTA
配列番号8:GTGGTCTAGCTGTACTCCGAAAGCCGGAACCGTGCCAATGGTCGCTACTTCAGCTCCCCACAGTCAACGAGCTA
配列番号9:GTGGTCTAGCTGTACTCAGGCCGGAACCGGTGAAATTGGTCGCCTAATAAGCGAAATCCACAGTCAACGAGCTA
配列番号10:GTGGTCTAGCTGTACTCGCCGGAACCGTACTATGGTCGCGTTGTATGACGCTTGTATCCACAGTCAACGAGCTA
共通配列:―XCGGAACC−N−GGTCX(Nは7〜11個の任意のヌクレオチドであり、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のヌクレオチドであり、XとXおよびXとXのうち少なくとも一方はワトソン−クリック塩基対を形成する)−
配列番号4〜10で表される核酸は全て化学合成により作製した。これらの核酸のオートタキシンに対する結合活性を表面プラズモン共鳴法により評価した。測定にはGEヘルスケア社製のBiacore T100を用いた。センサーチップにはストレプトアビジンが固定化されているSAチップを用いた。これに、5’末端にビオチンが結合している16ヌクレオチドのPoly dTを1500RU程度結合させた。リガンドとなる核酸は、3’末端に16ヌクレオチドのPoly Aを付加し、TとAのアニーリングによりSAチップに固定化した。流速20μL/minで核酸を20μLインジェクトし、約1500RUの核酸を固定化した。アナライト用のオートタキシンは0.02μMに調製し、20μLインジェクトした。ランニングバッファーには溶液A(145mM 塩化ナトリウム、5.4mM 塩化カリウム、1.8mM 塩化カルシウム、0.8mM 塩化マグネシウム、20mM トリス(pH7.6)、0.05% Tween20の混合溶液)を用いた。
測定結果を表1に示した。測定の結果、配列番号4〜10はオートタキシンに結合することがわかった。またネガティブコントロールとして使用した40ヌクレオチドのランダム配列を含む1ラウンド目に使用した配列番号1で表される核酸プール(40N)は、結合量が最も多かった配列番号10の10%以下であり、結合しない(“−”とした)ことがわかった。ここで結合量とは最大のレゾナンスユニット(RU)値を示す。
またこれらの核酸がオートタキシン阻害活性を示すかどうかを、下記の方法により評価した。オートタキシンの基質として、ホスホジエステル結合含有合成基質 p−nitrophenyl thymidine 5’−monophosphate(pNP−TMP)(SIGMA)を選択した(以下、NPP2阻害アッセイという)。加水分解によりホスホジエステル結合が切断され、p−ニトロフェノールが遊離する。このp−ニトロフェノールは黄色く発色し、それを検出する。アッセイには96ウェルプレート(6−Well EIAsurasshuRIA Polystyrene Plates、 Costar社)を使用し、反応液量200μLで行った。なお、反応液として溶液Aを用いた。核酸を溶液A 100μL中に用意し、そこに同じく反応液A中で10mMに調整したpNP−TMP 20μLを添加しよく混合した後、37℃で5分間加温した。一方で6ngのオートタキシンを溶液Aで希釈したものを80μL用意し、37℃で5分間加温した。加温後両者を混合し酵素反応を開始させた。反応溶液中の最終オートタキシン濃度は0.3nM、最終基質濃度は1mMである。反応液を含むプレートを37℃で24時間加温後、マイクロプレートリーダーSpectraMax190(モレキュラーデバイス社製)にセットし、波長405nmで吸光度を求めた。核酸をいれていないときの吸光度を100%(A0)とし、各被験物質の吸光度(A)から阻害率を次式から求めた。
酵素活性を50%阻害するのに要する阻害剤の濃度(IC50)を求めた。その結果を表1に示す。コントロールとして、40Nの核酸プールを用いた場合(ネガティブコントロール)も同様に処理し、測定を行った。その結果、配列番号4〜10で表されるアプタマーはIC50値が100nM以下の高い阻害活性を示した。
“−”は結合量が最も多かった配列番号10で表されるアプタマーの10%以下であるもの、“+”はそれ以上のものである。ここで結合量とは最大のレゾナンスユニット(RU)値を示す。またIC50値は2〜3回測定の平均値±標準偏差を示し、“>1.0”は1.0μMまでの濃度範囲で阻害活性が見られなかったことを示す。
実施例2 アプタマーの短鎖化と塩基置換
配列番号5で表されるヌクレオチド配列を有するアプタマーの短鎖化と塩基置換を行った。改変体の配列を配列番号11〜16に示す。これらのうち配列番号11および12で表されるアプタマーの二次構造予測を図2に示す。図中、共通配列部分のヌクレオチドを丸(○)で囲った。またX〜Xに該当するヌクレオチドを点線の丸(○)で囲った。特に言及がなければ、以下に挙げられる個々の配列は、5’から3’の方向で表し、全てデオキシリボヌクエレオチドを示す。
配列番号11
(配列番号5で表されるアプタマーを、共通配列を含む45ヌクレオチドの長さに短鎖化した配列)
GTACTCATGGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCATTGAGTAC
配列番号12
(配列番号5で表されるアプタマーを、共通配列を含む34ヌクレオチドの長さに短鎖化し、ヌクレオチドを3カ所置換した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号13
(配列番号5で表されるアプタマーを、共通配列を含む30ヌクレオチドの長さに短鎖化した配列)
TGGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCA
配列番号14
(配列番号5で表されるアプタマーを、共通配列を含む30ヌクレオチドの長さに短鎖化し、ヌクレオチドを2カ所置換した配列)
GGGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCC
配列番号15
(配列番号5で表されるアプタマーを、共通配列を含む30ヌクレオチドの長さに短鎖化した配列)
CCTGGACGGAACCAATACTTGGTCTCCAGG
配列番号16
(配列番号5で表されるアプタマーを、共通配列を含む32ヌクレオチドの長さに短鎖化し、ヌクレオチドを2カ所置換した配列)
CTGGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCAG
配列番号11〜16の核酸は全て化学合成により作製した。これらの核酸がオートタキシンと結合するかどうかを、表面プラズモン共鳴法により評価した。測定には、GEヘルスケア社製のBiacore T100を用い、以下に示す方法で測定を行った。CM4チップのセンサーチップ表面に、アミノカップリングキットを使用し、約2700RUのオートタキシンを固定化した。流速20μL/minで、アナライトとして0.3μMに調製した核酸を20μLインジェクトした。ランニングバッファーには溶液Aを用いた。
測定結果を表2に示した。表2では結合量が配列番号12で表されるヌクレオチド配列を有するアプタマーの10%以下であるものを結合しない(−)とし、それ以上のものは結合する(+)とした。ここで結合量とは最大のレゾナンスユニット(RU)値を示す。その結果、配列番号11〜14および16で表されるヌクレオチド配列を有するアプタマーはオートタキシンに結合することが分かった。
またこれらの核酸がオートタキシン阻害活性を示すかどうか、実施例1と同様な方法で測定した。そのIC50値を表2に示す。NPP2阻害アッセイの結果、配列番号11〜14および16で表わされるアプタマーはIC50値が100nM以下の高い阻害活性を示した。
表2に含まれる配列番号12の結果から、34ヌクレオチドの長さにし、3カ所置換しても、阻害活性が維持されることがわかった。また配列番号13の5’末端のTをGに、3’末端のAをCに置換した配列番号14の結果から、一部置換によって30ヌクレオチドまで短鎖化することが可能であることもわかった。また配列番号13は共通配列部分を有しているが共通二次構造1とは異なった二次構造をしていることもわかった。配列番号13は、活性はあるものの、大きく低下したのはこのためと考えられた。
さらに配列番号15は共通二次構造1の上部ステムが欠損していた。このため、活性が大きく低下したと考えられる。
“−”は結合量が最も多かった配列番号12で表されるアプタマーの10%以下であるもの、“+”はそれ以上のものである。ここで結合量とは最大のレゾナンスユニット(RU)値を示す。またIC50値は2〜3回測定の平均値±標準偏差を示す。
実施例3 オートタキシンに特異的に結合するDNAアプタマーの作製2
実施例1とは異なるランダム配列が40ヌクレオチドのDNAの鋳型を用いて、実施例1と同様のSELEXを行った。使用した鋳型とプライマーの配列を以下に示す。DNAの鋳型とプライマーは化学合成により作製した。
DNAランダムプール配列:5’−ACACTCACAGGCGCTGGNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNCGTGCATGGCCGCTAGT−3’:(配列番号17)
プライマーFwd:5’−ACACTCACAGGCGCTGG−3’:(配列番号18)
プライマーRev:5’−p−ACTAGCGGCCATGCACG−3’:(配列番号19)
DNAランダムプール(配列番号17)中のNはデオキシリボヌクレオチド(A,G,C又はT)の任意の組み合わせである。またプライマーRevの5’末端はリン酸化(p)されたものを使用した。
SELEXを8ラウンド行った後に90クローンの配列を調べたところ、上記共通配列をもつ配列が収束してきた。それらの配列を配列番号20〜25に示す。このうち配列番号20で表される配列は2配列、配列番号21で表される配列は3配列、配列番号22で表される配列は19配列、配列番号23で表される配列は2配列、配列番号24で表される配列は3配列、配列番号25で表される配列は3配列であった。特に言及がなければ、以下に挙げられる個々の配列は、5’から3’の方向で表し、全てデオキシリボヌクエレオチドを示す。
配列番号20:ACACTCACAGGCGCTGGGGTACGCTCGGAACCGAGGCAATTGGTCAGCGTGCATGGCCGCTAGT
配列番号21:ACACTCACAGGCGCTGGCCACCACTGCACCGGAACCGCGAATGTGGTCGTGCATGGCCGCTAGT
配列番号22:ACACTCACAGGCGCTGGCCGGAACCGTGCATATGGTCGCCAGCACATCGTGCATGGCCGCTAGT
配列番号23:ACACTCACAGGCGCTGGCACGGACCGGAACCGGGACGCTCGGTCGACCGTGCATGGCCGCTAGT
配列番号24:ACACTCACAGGCGCTGGCGAGTCGGAACCGAGCCGATTGGTCACTCGCGTGCATGGCCGCTAGT
配列番号25:ACACTCACAGGCGCTGGCGACGTCGGAACCGTGTACCATGGTCACGTCGTGCATGGCCGCTAGT
配列番号20〜25で表される核酸は全て化学合成により作製した。これらの核酸のオートタキシンに対する結合活性を実施例2と同様な表面プラズモン共鳴法により評価した。測定結果を表3に示した。測定の結果配列番号20〜25はオートタキシンに結合することがわかった。またネガティブコントロールとして使用した40ヌクレオチドのランダム配列を含む1ラウンド目に使用した核酸プール(40N)は、結合量が最も多かった配列番号22の10%以下であり、結合しない(“−”とした)ことがわかった。ここで結合量とは最大のレゾナンスユニット(RU)値を示す。
またこれらの核酸がオートタキシン阻害活性を示すかどうか、実施例1と同様な方法で測定した。そのIC50値を表3に示す。その結果、配列番号20〜25で表わされるアプタマーはIC50値が100nM以下の高い阻害活性を示した。
“−”は結合量が最も多かった配列番号22で表されるアプタマーの10%以下であるもの、“+”はそれ以上のものである。ここで結合量とは最大のレゾナンスユニット(RU)値を示す。またIC50値は2〜3回測定の平均値±標準偏差を示し、“>1.0”は1.0μMまでの濃度範囲で阻害活性が見られなかったことを示す。
実施例4 アプタマーの短鎖化
配列番号20と22について短鎖化を行った。改変体の配列を配列番号26〜29に示す。
特に言及がなければ、以下に挙げられる個々の配列は、5’から3’の方向で表し、全てデオキシリボヌクエレオチドを示す。
配列番号26(配列番号20で表されるアプタマーを、共通配列を含む38ヌクレオチドの長さに短鎖化した配列):CGCTGGGGTACGCTCGGAACCGAGGCAATTGGTCAGCG
配列番号27(配列番号20で表されるアプタマーを、共通配列を含む32ヌクレオチドの長さに短鎖化した配列):TACGCTCGGAACCGAGGCAATTGGTCAGCGTG
配列番号28(配列番号22で表されるアプタマーを、共通配列を含む31ヌクレオチドの長さに短鎖化した配列):ACAGGCGCTGGCCGGAACCGTGCATATGGTC
配列番号29(配列番号22で表されるアプタマーを、共通配列を含む31ヌクレオチドの長さに短鎖化した配列):GCTGGCCGGAACCGTGCATATGGTCGCCAGC
配列番号26〜29で表される核酸は全て化学合成により作製した。これらの核酸がオートタキシン阻害活性を示すかどうか、実施例1と同様な方法で測定した。そのIC50値を表4に示す。その結果、配列番号27と29で表わされるアプタマーはIC50値が100nM以下の高い阻害活性を示した。
配列番号26と28は共通配列を含むものの、共通二次構造1とは異なっており、その阻害活性は著しく減少した(表4)。その反対に、共通二次構造を採るように短鎖化した配列番号27と29は高い阻害活性を有していることがわかった。
IC50値は2〜3回測定の平均値±標準偏差を示し、“>1.0”は1.0μMまでの濃度範囲で阻害活性が見られなかったことを示す。
実施例5 短鎖化したアプタマーの修飾
配列番号12で表されるアプタマーの末端を修飾した改変体や、配列中のプリンヌクレオチドのリボースの2’位に修飾を導入した改変体を作製した。それらの配列を配列番号12(1)〜12(148)に示す。核酸は全て、化学合成で作製した。特に言及がなければ、以下に挙げられる個々の配列はデオキシリボヌクレオチドであり、5’から3’の方向で表す。ヌクレオチドにおける括弧はその2’位の修飾を示し、Mはメトキシ基を示す。またUはウラシルを、小文字のsはホスホロチオエート化を示す。Nj及びN(M)j(NはA、G、C又はT)は、順にP−メチル化、P−メチル化かつ2’メトキシ化されたヌクレオチドを示す(下記構造式を参照)。
末端修飾におけるidTはinverted−dTを、C12又は6はスペーサーC12又は6を示す。さらにYはssHリンカーを示す。そして、40PはSUNBRIGHT GL2−400GS2を、80PはSUNBRIGHT GL2−800GS2を、40PPはSUNBRIGHT GL2−400TSを、80PPはSUNBRIGHT GL2−800TSを、80PPPはSUNBRIGHT GL4−800GS2を、40PPPPはSUNBRIGHT GL4−400TS、80PPPPはSUNBRIGHT GL4−800TSのポリエチレングリコールを示す。
配列番号12(1):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
C(M)C(M)T(M)GGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(2):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTC(M)C(M)AGG
配列番号12(3):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)
配列番号12(4):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAAC(M)C(M)AGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(5):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATACTTT(M)T(M)GGTCTCCAGG
配列番号12(6):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATACTTTTG(M)G(M)TCTCCAGG
配列番号12(7):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCA(M)G(M)AATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(8):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGA(M)CGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(9):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCT(M)CCAGG
配列番号12(10):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAA(M)CCAGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(11):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATACTTTTGGT(M)CTCCAGG
配列番号12(12):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGAC(M)GGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(13):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACG(M)GAACCAGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(14):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGG(M)AACCAGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(15):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGA(M)ACCAGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(16):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAA(M)TACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(17):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAAT(M)ACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(18):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATA(M)CTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(19):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATAC(M)TTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(20):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATACT(M)TTTGGTCTCCAGG
配列番号12(21):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTG(M)G(M)ACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(22):(配列番号12で表されるアプタマーの両末端にidTを導入した配列)
idT−CCTGGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCAGG−idT
配列番号12(23):(配列番号12(22)で表されるアプタマーの5’末端idTの代わりに40kDaのポリエチレングリコールを導入した配列)
40P−Y−CCTGGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCAGG−idT
配列番号12(24):(配列番号12(22)で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(25):(配列番号12(22)で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
idT−C(M)C(M)T(M)G(M)G(M)AC(M)GG(M)AAC(M)C(M)A(M)G(M)AA(M)T(M)A(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(26):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATACTTTTGGTC(M)TCCAGG
配列番号12(27):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGA(M)ATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(28):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATACTT(M)TTGGTCTCCAGG
配列番号12(29):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATACTTTTGG(M)TCTCCAGG
配列番号12(30):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATACTTTTG(M)GTCTCCAGG
配列番号12(31):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAAC(M)CAGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(32):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACC(M)AGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(33):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATACTTTT(M)GGTCTCCAGG
配列番号12(34):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATACTTT(M)TGGTCTCCAGG
配列番号12(35):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTG(M)GACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(36):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGG(M)ACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(37):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTC(M)CAGG
配列番号12(38):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCTGGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCC(M)AGG
配列番号12(39):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CCT(M)GGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(40):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
CC(M)TGGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(41):(配列番号12で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
C(M)CTGGACGGAACCAGAATACTTTTGGTCTCCAGG
配列番号12(42):(配列番号12(22)で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
idT−C(M)CTGG(M)AC(M)GG(M)AAC(M)C(M)A(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(43):(配列番号12(22)で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
idT−C(M)CTGG(M)AC(M)GG(M)AAC(M)CA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(44):(配列番号12(22)で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
idT−C(M)CTGG(M)AC(M)GG(M)AACC(M)A(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(45):(配列番号12(22)で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
idT−C(M)CTGGAC(M)GG(M)AAC(M)CA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(46):(配列番号12(22)で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
idT−C(M)CTGGAC(M)GG(M)AACC(M)A(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(47):(配列番号12(22)で表されるアプタマーにメトキシ修飾を導入した配列)
idT−C(M)CTGG(M)AC(M)GG(M)AAC(M)C(M)A(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTC(M)CA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(48):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの5’末端idTの代わりに40kDaのポリエチレングリコールを導入した配列)
40P−Y−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(49):(配列番号12(42)で表されるアプタマーの5’末端idTの代わりに40kDaのポリエチレングリコールを導入した配列)
40P−Y−C(M)CTGG(M)AC(M)GG(M)AAC(M)C(M)A(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(50):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの5’末端idTの代わりに80kDaのポリエチレングリコールを導入した配列)
80P−Y−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(51):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの5’末端idTの代わりに配列番号12(50)とは異なる80kDaのポリエチレングリコールを導入した配列)
80PP−Y−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(52):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの5’末端idTの代わりに配列番号12(50)と12(51)とは異なる80kDaのポリエチレングリコールを導入した配列)
80PPP−Y−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(53):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの5’末端idTの代わりに配列番号12(50)〜12(52)とは異なる80kDaのポリエチレングリコールを導入した配列)
80PPPP−Y−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(54):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの3’末端idTの代わりにC12を導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−C12
配列番号12(55):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの5’末端idTの代わりにC12を導入した配列)
C12−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(56):(配列番号12(48)で表されるアプタマーの3’末端idTの代わりにC6を導入した配列)
40P−Y−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−C6
配列番号12(57):(配列番号12(48)で表されるアプタマーの3’末端idTの代わりにC12を導入した配列)
40P−Y−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−C12
配列番号12(58):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCjTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(59):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGjGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(60):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATjA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(61):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACjCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(62):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCjTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(63):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCAjG(M)G(M)−idT
配列番号12(64):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)GjAATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(65):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)CjTTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(66):(配列番号12(48)で表されるアプタマーの5’末端に配列番号12(48)とは異なる40kDaのポリエチレングリコールを導入した配列。)
40PP−Y−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(67):(配列番号12(48)で表されるアプタマーの5’末端に配列番号12(48)と12(66)とは異なる40kDaのポリエチレングリコールを導入した配列。)
40PPPP−Y−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(68):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所のTをU(M)に置換した配列)
idT−CCU(M)GGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(69):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所のTをU(M)に置換した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTU(M)GGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(70):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所のTをU(M)に置換した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTU(M)TGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(71):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所のTをU(M)に置換した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCU(M)CCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(72):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所のTをU(M)に置換した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGU(M)CTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(73):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所のTをU(M)に置換した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TU(M)TTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(74):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所のTをU(M)に置換した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)U(M)TTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(75):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所のTをU(M)に置換した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AAU(M)A(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(76):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAsC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(77):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GsG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(78):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AsACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(79):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AAsCCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(80):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACsCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(81):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCsA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(82):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTsGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(83):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGsGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(84):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGsTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(85):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTsCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(86):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCsTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(87):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTsTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(88):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち2か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACjCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCjTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(89):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGjTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(90):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGjGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(91):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCjA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(92):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GjG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(93):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AjACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(94):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AAjCCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(95):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAjC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(96):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTjCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(97):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTjCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(98):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)sAATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(99):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AsATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(100):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AAsTA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(101):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATsA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(102):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)sTTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(103):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TsTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(104):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTsTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(105):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)sAACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(106):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)sGG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(107):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CsCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(108):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCsTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(109):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTsGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(110):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGsGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(111):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGsAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(112):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTsCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(113):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCsCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(114):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCsA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(115):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)sG(M)G(M)−idT
配列番号12(116):(配列番号12(24)で表されるアプタマーにホスホロチオエートを導入した配列)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)sG(M)−idT
配列番号12(117):(配列番号12(77)で表されるアプタマーに5 ’末端idTの代わりに40kDaのポリエチレングリコールを導入した配列)
40P−Y−CCTGGAC(M)GsG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(118):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち2か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GjG(M)AACjCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(119):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち3か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GjG(M)AACjCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCjTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(120):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTjGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(121):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTjTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(122):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTjTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(123):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TjTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(124):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AjATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(125):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AAjTA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(126):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCjA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(127):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCjCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(128):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTGGjAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(129):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CCTjGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(130):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CjCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(131):(配列番号12(92)で表されるアプタマーの5’末端idTの代わりに40kDaのポリエチレングリコールを導入した配列)
40P−Y−CCTGGAC(M)GjG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(132):(配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列のうち10か所をP−メチルヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CjCTGGjAC(M)GjG(M)AACjCA(M)G(M)AjATA(M)C(M)TjTTjTGGTCjTCjCjA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(133):(配列番号12(119)で表されるアプタマーの5’末端idTの代わりに40kDaのポリエチレングリコールを導入した配列)
40P−Y−CCTGGAC(M)GjG(M)AACjCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCjTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(134):(配列番号12(132)で表されるアプタマーの5’末端idTの代わりに40kDaのポリエチレングリコールを導入した配列)
40P−Y−CjCTGGjAC(M)GjG(M)AACjCA(M)G(M)AjATA(M)C(M)TjTTjTGGTCjTCjCjA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(135):(配列番号12(132)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチル−2‘メトキシヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CjCTGGjAC(M)GjG(M)AACjCA(M)G(M)AjATA(M)C(M)TjTTjTGGTCjTCjCjA(M)G(M)G(M)j−idT
配列番号12(136):(配列番号12(132)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチル−2’メトキシヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CjCTGGjAC(M)GjG(M)AACjCA(M)G(M)AjATA(M)C(M)TjTTjTGGTCjTCjCjA(M)G(M)jG(M)−idT
配列番号12(137):(配列番号12(132)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチル−2’メトキシヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CjCTGGjAC(M)GjG(M)AACjCA(M)G(M)AjATA(M)C(M)TjTTjTGGTCjTCjCjA(M)jG(M)G(M)−idT
配列番号12(138):(配列番号12(132)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチル−2’メトキシヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CjCTGGjAC(M)GjG(M)AACjCA(M)G(M)AjATA(M)C(M)jTjTTjTGGTCjTCjCjA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(139):(配列番号12(132)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチル−2’メトキシヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CjCTGGjAC(M)GjG(M)AACjCA(M)G(M)AjATA(M)jC(M)TjTTjTGGTCjTCjCjA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(140):(配列番号12(132)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチル−2’メトキシヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CjCTGGjAC(M)GjG(M)AACjCA(M)G(M)jAjATA(M)C(M)TjTTjTGGTCjTCjCjA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(141):(配列番号12(132)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチル−2’メトキシヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CjCTGGjAC(M)GjG(M)AACjCA(M)jG(M)AjATA(M)C(M)TjTTjTGGTCjTCjCjA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(142):(配列番号12(132)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチル−2’メトキシヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CjCTGGjAC(M)GjG(M)jAACjCA(M)G(M)AjATA(M)C(M)TjTTjTGGTCjTCjCjA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(143):(配列番号12(132)で表されるアプタマーの配列のうち1か所をP−メチル−2’メトキシヌクレオチドに置換した配列。)
idT−CjCTGGjAC(M)jGjG(M)AACjCA(M)G(M)AjATA(M)C(M)TjTTjTGGTCjTCjCjA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(144):(配列番号12(135)で表されるアプタマーの5’末端idTの代わりに40kDaのポリエチレングリコールを導入した配列)
40P−Y−CjCTGGjAC(M)GjG(M)AACjCA(M)G(M)AjATA(M)C(M)TjTTjTGGTCjTCjCjA(M)G(M)G(M)j−idT
配列番号12(145):(配列番号12(139)で表されるアプタマーの5’末端idTの代わりに40kDaのポリエチレングリコールを導入した配列)
40P−Y−CjCTGGjAC(M)GjG(M)AACjCA(M)G(M)AjATA(M)jC(M)TjTTjTGGTCjTCjCjA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(146):(配列番号12(141)で表されるアプタマーの5’末端idTの代わりに40kDaのポリエチレングリコールを導入した配列)
40P−Y−CjCTGGjAC(M)GjG(M)AACjCA(M)jG(M)AjATA(M)C(M)TjTTjTGGTCjTCjCjA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(147):(配列番号12(134)で表されるアプタマーの配列のうち3か所をP−メチル−2’メトキシヌクレオチドに置換した配列。)
40P−Y−CjCTGGjAC(M)GjG(M)AACjCA(M)jG(M)AjATA(M)jC(M)TjTTjTGGTCjTCjCjA(M)G(M)G(M)j−idT
配列番号12(148):(配列番号12で表されるアプタマーの配列にメトキシ修飾と、3’末端にidTを導入した配列)
CCTGGAC(M)GG(M)AACCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(1)〜12(148)の核酸は全て化学合成により作製した。これらの核酸がオートタキシン阻害活性を示すかどうかを測定した。
反応溶液量は36μLとし、測定方法は下記のように行った。溶液Aで調製した14:0LPCが最終濃度0.5mMになるように添加されたヒトプール血清(コージンバイオ社製)33μLに溶液A3μL中に溶解したアプタマーを添加し(最終血清濃度は約92%)、37℃で加温した。3時間後にオートタキシン活性を停止させるため、100mM EDTA溶液を4μL加えた後、LPA濃度測定を行った。LPA濃度測定はKishimotoらの方法(Kishimoto、Clinica Chimica Acta 333,59−69,2003)で行った。アプタマーの代わりに溶液Aを加えた血清中で産生されるLPA濃度をコントロール(L0)とし、アプタマーを加えた血清中のLPA濃度(L)から各アプタマーの阻害率を次式から求めた。
37℃で3時間加温したサンプルのオートタキシン活性阻害率(LPA産生阻害率)を表5に示す。配列番号12(1)〜12(4)、12(6)〜12(9)、12(12)〜12(25)、12(27)〜12(41)で表されるアプタマーはLPAアッセイにおいて、5μMの濃度で50%以上の高い阻害活性を示した。また、配列番号12(42)〜12(49)で表されるアプタマーはLPAアッセイにおいて、1μMの濃度で50%以上の高い阻害活性を示した。配列番号12(50)〜12(57)で表されるアプタマーはLPAアッセイにおいて、0.2μMの濃度で50%以上の高い阻害活性を示した。配列番号12(58)〜12(68)、12(75)〜12(78)、12(80)〜12(88)、12(90)〜12(92)、12(95)〜12(96)、12(98)〜12(104)、12(106)〜12(131)で表されるアプタマーはLPAアッセイにおいて、0.1μMの濃度で50%以上の高い阻害活性を示した。配列番号12(132)〜12(135)、12(137)、12(139)、12(141)、12(144)〜12(147)で表されるアプタマーはLPAアッセイにおいて0.025μMの濃度で50%以上の高い阻害活性を示した。以上よりこれらのアプタマーは血清中のオートタキシンがもつホスホリパーゼD活性に対して阻害活性を有していることが示された。
LPA産生阻害率(%)はアプタマー添加から3時間後のLPA産生阻害率を示す。
配列番号12(148)について、オートタキシン阻害活性を示すかどうか実施例1と同様にNNP2阻害アッセイで測定した。その結果、IC50値が6.8nMという高い阻害活性を有していることがわかった。
実施例6 オートタキシンアプタマーの特異性の確認
配列番号12(48)で表わされるアプタマーがFGF2(ぺプロテック社)に対して結合活性を有しているかどうか表面プラズモン共鳴法で確認した。測定には、GEヘルスケア社製のBiacore T100を用い、以下に示す方法で測定を行った。CM4チップのセンサーチップ表面に、アミノカップリングキットを使用し、約2700RUのオートタキシンをフローセル2に固定化、FGF2をフローセル3に固定化した(約1100RU)。流速20μL/minで、アナライトとして0.3μMに調製した核酸を20μLインジェクトした。ランニングバッファーには溶液Aを用いた。
測定の結果、配列番号12(48)で表されるアプタマーはFGF2には結合しないことがわかった(図3)。これは本発明のアプタマーがオートタキシンに特異的に結合することを示している。
実施例7 オートタキシンアプタマーの肺線維症への効果
実施例4で作製した配列番号12(48)で表わされるアプタマーをブレオマイシン誘導型肺線維症モデルマウスに腹腔内投与し、その効果を検証した。
ICR系SPFマウス(10週齢、雄、日本チャールズリバー)に対し、PBSで770μg/mLに調製したブレオマイシン50μLを麻酔下、気管内投与した。ブレオマイシンを投与した翌日から毎日1回、1mM塩化マグネシウム入りPBSに溶かしたオートタキシンアプタマー溶液、又は1mM塩化マグネシウム入りPBSのみ(ビークル群)を1回の投与量100μLを腹腔内投与した。アプタマー投与量は1および3mg/kg/日の2用量とした。また、無処置のコントロール群も同じ試験期間飼育した。ブレオマイシン投与後から21日目に試験を終了し、肺を摘出、左肺をヒドロキシプロリン測定用に凍結保存した。ヒドロキシプロリンの測定はバイオビジョン社のHydroxyproline Colorimetric Assay キットを用いて測定した。
図4に結果を示した。結果はマウス6〜7匹の平均値±標準誤差で表した。全てのアプタマー投与群でビークル群に対し病態抑制が認められた。
以上より、配列番号12(48)で表わされるアプタマーは肺線維症治療薬として使用可能であることが示唆された。
実施例8 オートタキシン阻害活性の測定
配列番号12(144)および12(149)で表されるアプタマーがオートタキシンのリゾホスホリパーゼD活性を阻害するかどうか、下記の方法により評価した。オートタキシンの基質として14:0リゾホスファチジルコリン(LPC、Avanti社)を選択した(以下LysoPLD阻害アッセイとした)。LPCはオートタキシンがもつリゾホスホリパーゼD活性により加水分解され、リゾホスファチジン酸(LPA)とコリンに分解される。コリンはコリンオキシダーゼにより酸化され過酸化水素が産生する。この過酸化水素とペルオキシダーゼ存在下でN−エチル−N−(2−ヒドロキシ−3−スルホプロピル)−3−メトキシアニリン(TOOS)と4−アミノアンチピリン(4−AA)が酸化縮合反応を起こし、紫色に呈色するのを検出する。
反応には96ウェルプレート(ポリプロピレン製96well、BMbio社製)を使用し、反応液量60μLで行った。なお、反応液として溶液Aを用いた。核酸を溶液A、20μL中に用意し、そこに同じく溶液A中で調整した4mM 14:0LPC、30μLを添加しよく混合したあと、12.5ngのオートタキシンを溶液Aで希釈したものを10μL用意して添加した。反応混合液が入ったプレートを37度で加温し反応を開始した。反応溶液中の最終オートタキシン濃度は2.1nM、最終基質濃度は2mMである。オートタキシンのリゾホスホリパーゼD活性の評価は以下のように行った。反応混合液から15μLをアッセイ用の96ウェルプレート(6−Well EIAsurasshuRIA Polystyrene Plates、 Costar社製)に移し、そこに溶液Bを150μL添加し、37度で5分間加温した。ここで溶液Bは100mM トリス(pH8.0)、0.5mM TOOS(DOJINDO社製)、10U/mL ペルオキシダーゼ(TOYOBO社製)、0.01% Triton−X(Wako社製)の混合溶液である。吸光度を波長548nmで測定し、これをブランクの値とした。次に溶液Cを50μL加え、同じく波長548nmでの吸光度の変化を経時的に測定した。ここで溶液Cは100mM トリス(pH8.0)、10U/mL コリンオキシダーゼ(TOYOBO社製)、1mM 4−AA(DOJINDO社製)、0.01% Triton−Xである。溶液Cを加えてから15分後の吸光度から、先に測定した溶液Bを入れた時点での溶液ブランクの吸光度を差し引き、真の吸光度の値を求めた。この操作を反応開始直後(0時間)と37度加温6時間後とそれぞれ行ったあと、6時間後から0時間の真の吸光度を差し引いた値を求めた(D)。阻害剤をいれていないときのDの値(D0)を100%とし、酵素活性率を次式のように求めた。次式中のDは阻害剤を添加したときのDの値を示す。
酵素活性を50%阻害するのに要する阻害剤の濃度(IC50)求めた。その結果を表6に示す。表6は、オートタキシンに対するLysoPLD阻害化活性を示す表であり、配列番号12(144)、配列番号12(149)、40N及びS32826で表される各アプタマーのLysoPLD阻害アッセイIC50値(nM)をそれぞれ示す。LysoPLD阻害アッセイIC50値(nM)は、2〜3回の測定の平均値±標準偏差を示し、IC50値の“>1000”は、1000nMまでの濃度範囲において阻害活性がみられなかったことを意味する。表6に示された結果から、本オートタキシンアプタマーがオートタキシンのリゾホスホリパーゼD活性を強く阻害することが示された。一方、40Nのネガティブコントロール核酸プールおよび低分子オートタキシン阻害剤S32836(SIGMA社)を用いて同様の実験を行ったが、阻害活性は認められなかった。配列番号12(149)を以下に示す。
配列番号12(149):(配列番号12(135)で表されるアプタマーから1か所P−メチルを取り除いた配列)
idT−CCTGGjAC(M)GjG(M)AACjCA(M)G(M)AjATA(M)C(M)TjTTjTGGTCjTCjCjA(M)G(M)G(M)j−idT
実施例9 アプタマーの修飾
実施例5において、1ヶ所のみP−メチル修飾された改変体を作製し、LPA産生阻害実験で阻害活性を確認した。その結果、配列番号12(24)で表されるアプタマーの12番目のCと13番目のCの間のリン酸基にP−メチル修飾を加えることで活性が向上することがわかった。12番目のCと13番目のCは共通配列の一部なので、メチル基がオートタキシンと直接作用して阻害活性が向上したと推測された。そこで、メチル基よりも大きく、疎水性の高い官能基を導入することで阻害活性が更に向上するかどうか検討した。
配列番号12(24)で表されるアプタマーの12番目のCと13番目のCの間のリン酸基を修飾したアプタマーを化学合成で作製した。それらの配列を配列番号12(150)〜12(152)に示す。特に言及がなければ、個々の配列はデオキシリボヌクレオチドであり、5’から3’の方向で表す。ヌクレオチドにおける括弧はその2’位の修飾を示し、Mはメトキシ基を示す。CαC、CβC及びCγCはリン酸基の部分を修飾したもので、順にP−イソプロポキシ化、P−プロポキシ化、P−ブトキシ化されたものを示す(下記構造式を参照)。末端修飾におけるidTはinverted−dTを示す。
配列番号12(150):配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列の12番目のCと13番目のCの間のリン酸基をP−イソプロポキシに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACαCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(151):配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列の12番目のCと13番目のCの間のリン酸基をP−プロポキシに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACβCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(152):配列番号12(24)で表されるアプタマーの配列の12番目のCと13番目のCの間のリン酸基をP−ブトキシに置換した配列。)
idT−CCTGGAC(M)GG(M)AACγCA(M)G(M)AATA(M)C(M)TTTTGGTCTCCA(M)G(M)G(M)−idT
配列番号12(150)〜12(152)のアプタマーがオートタキシン阻害活性を示すかどうか、実施例1と同様にNPP2アッセイを実施した。そのIC50値を表7に示す。その結果、これらのアプタマーはIC50値が1nM以下の高い阻害活性を示した。
IC50値は2〜3回測定の平均値±標準偏差を示す。
本発明のアプタマー及び複合体は線維症などの疾患に対する医薬、あるいは診断薬、試薬として有用であり得る。本発明のアプタマー及び複合体はまた、オートタキシンの精製及び濃縮、並びにオートタキシンの検出及び定量に有用であり得る。
本出願は、日本で出願された特願2014−067289(出願日:平成26年3月27日)を基礎としており、その内容はすべて本明細書に包含されるものとする。

Claims (22)

  1. 下記式(I):
    CGGAACC−N−GGTC (I)
    (式中、Nは3〜11個の任意のヌクレオチドである)
    で表わされるヌクレオチド配列を含む、オートタキシンに結合するアプタマー。
  2. 下記式(II):
    CGGAACC−N−GGTCX (II)
    (式中、Nは7〜11個の任意のヌクレオチドであり、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のヌクレオチドであり、XおよびXあるいはXおよびXの少なくとも一方はワトソン−クリック塩基対を形成する)
    で表わされるヌクレオチド配列を含む、オートタキシンに結合するアプタマー。
  3. がA、XがTであり、XがG、XがCである、請求項2に記載のアプタマー。
  4. 下記(a)、(b)あるいは(c):
    (a)配列番号4〜14、16、20〜25、27および29のいずれかから選択されるヌクレオチド配列;
    (b)配列番号4〜14、16、20〜25、27および29のいずれかから選択されるヌクレオチド配列において、CGGAACC−N−GGTC(式中、Nは3〜11個の任意のヌクレオチドである)におけるCGGAACCおよびGGTCで表わされる配列を除く1個又は数個のヌクレオチドが置換、欠失、挿入または付加されたヌクレオチド配列;あるいは
    (c)配列番号4〜14、16、20〜25、27および29のいずれかから選択されるヌクレオチド配列と70%以上の同一性を有する(但し、CGGAACC−N−GGTC(式中、Nは上記と同様である)におけるCGGAACCおよびGGTCで表わされる配列は同一である)ヌクレオチド配列;
    のいずれかで表わされるヌクレオチド配列を含む、オートタキシンに結合するアプタマー。
  5. が、AGAATACTTTTで表わされるヌクレオチドである、請求項1〜4のいずれか一項に記載のアプタマー。
  6. オートタキシンに結合するアプタマーであって、下記式(IV):

    (式中、X、X、XおよびXはそれぞれ任意のヌクレオチドであり、XおよびXあるいはXおよびXの少なくとも一方はワトソン−クリック塩基対を形成する)で表わされる潜在的二次構造を有する、アプタマー。
  7. がA、XがTであり、XがG、XがCである、請求項6に記載のアプタマー。
  8. 塩基長が30以上である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のアプタマー。
  9. 各ヌクレオチドのデオキシリボースの2’位の水素原子が、同一または異なって、無置換であるか、フッ素原子およびメトキシ基からなる群より選ばれる原子または基で置き換えられている、請求項1〜8のいずれか一項に記載のアプタマー。
  10. アプタマーに含まれるリン酸基が、同一または異なって、無置換であるかP−アルキル化もしくはP−アルコキシ化されたものである、請求項1〜9のいずれか一項に記載のアプタマー。
  11. 下記式(I):
    CGGAACC−N−GGTC (I)
    (式中、Nは3〜11個の任意のヌクレオチドである)
    で表わされるヌクレオチド配列のCC間リン酸基に疎水性基を導入したヌクレオチド配列を含む、オートタキシンに結合するアプタマー。
  12. 上記疎水性基が、アルキル基もしくはアルコキシ基である、請求項11に記載のアプタマー。
  13. 少なくとも一つのヌクレオチドが修飾されている、請求項1〜12のいずれか一項に記載のアプタマー。
  14. inverted dTまたはポリエチレングリコールで修飾されている、請求項13に記載のアプタマー。
  15. inverted dTまたはポリエチレングリコールが、アプタマーの5’末端もしくは3’末端に結合している、請求項14に記載のアプタマー。
  16. アプタマーに含まれるリン酸基の少なくとも一つが、ホスホロチオエート化またはホスホロジチオエート化されたものである、請求項1〜15のいずれか一項に記載のアプタマー。
  17. 請求項1〜16のいずれか一項に記載のアプタマーと機能性物質とを含む複合体。
  18. 機能性物質が、親和性物質、標識用物質、酵素、薬物、毒素又は薬物送達媒体である、請求項17に記載の複合体。
  19. 請求項1〜16のいずれか一項に記載のアプタマー、あるいは請求項17または18に記載の複合体を含む医薬。
  20. 請求項1〜16のいずれか一項に記載のアプタマー、あるいは請求項17または18に記載の複合体を含む抗線維化剤。
  21. 請求項1〜16のいずれか一項に記載のアプタマー、あるいは請求項17または18に記載の複合体を含むオートタキシンの検出用プローブ。
  22. 請求項1〜16のいずれか一項に記載のアプタマー、あるいは請求項17または18に記載の複合体を用いることを特徴とする、オートタキシンの検出方法。
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