WO2008029790A1 - Nouvel acide nucléique - Google Patents

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WO2008029790A1
WO2008029790A1 PCT/JP2007/067187 JP2007067187W WO2008029790A1 WO 2008029790 A1 WO2008029790 A1 WO 2008029790A1 JP 2007067187 W JP2007067187 W JP 2007067187W WO 2008029790 A1 WO2008029790 A1 WO 2008029790A1
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microrna precursor
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Yoji Yamada
Tatsuya Miyazawa
Tetsuo Yoshida
Haruo Nakano
Kyoko Kosaka
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Kyowa Hakko Kirin Co., Ltd.
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    • C12N2310/141MicroRNAs, miRNAs

Definitions

  • the present invention relates to a novel nucleic acid, a method for expressing or suppressing the nucleic acid, and a diagnostic or therapeutic agent containing a molecule having the nucleic acid.
  • MicroRNA is a small non-coding single-stranded RNA of about 22 nucleotides that is not translated into protein, and has been confirmed to exist in many organisms including humans (Non-Patent Documents 1 and 2). ).
  • MicroRNAs are generated from genes that are transcribed into single or clustered microRNA precursors. That is, first, primary-microRNA (pri-miRNA), a primary transcript, is transcribed from the gene, and then for stepwise processing from pri-miRNA to mature microRNA! /, From pri-miRNA Approximately 70 base pr ecursor-microRNA (pre-miRNA) having a characteristic hairpin structure is produced. Furthermore, mature microRNA is produced from pre-miRNA by Dicer-mediated processing (Non-patent Document 3).
  • pri-miRNA primary-microRNA
  • pre-miRNA a primary transcript
  • MicroRNA identification includes methods for cloning small RNA from cells and genome alignment There is a method of using bioinformatics from column information. In order to be registered as a microRNA in miRBase, both information related to expression and information related to biosynthesis and structure are required, and it is not recognized as a microRNA simply by predicting the structure from genomic sequence information (Non-patent Documents) 7).
  • Mesenchymal stem cells are known as pluripotent stem cells that are present in mammalian bone marrow, adipose tissue, umbilical cord blood, and the like and differentiate into adipocytes, chondrocytes, bone cells, and the like. Because of their pluripotency, mesenchymal stem cells are attracting attention as a transplant material for regenerative medicine of many tissues such as bone, cartilage, tendon, muscle, fat, and periodontal tissue! Non-patent document 8).
  • Mesenchymal stem cells can be differentiated into specific cells with iiudtm by the addition of drugs or cytodynamic ins.
  • drugs or cytodynamic ins For example, 1-methyl-3-isobutylxanthine, dexamethasone, insulin, and indomethacin are added to adipocytes. By acting, it can be induced by causing dexamethasone, ⁇ -glycerol phosphate, and ascorbic acid to act on osteoblasts (Non-patent Document 9).
  • Non-patent Document 9 Non-patent Document 9
  • adipocytes are involved in the expression of genes such as PPAR y and C / EBP family, and Cbfal / Runx2 and Osterk during osteoblast differentiation.
  • these gene groups alone cannot explain the mechanism of differentiation from mesenchymal stem cells, leading to artificially controlling differentiation and proliferation. Not in .
  • microRNAs that affect the differentiation and proliferation of mesenchymal stem cells are not known.
  • Non-Patent Documents 11 to 13 It is known that mast cells are activated by various stimuli, cause degranulation, and release and produce many inflammatory mediators (Non-Patent Documents 11 to 13). For example, when an antigen is recognized by mast cells, histamine and tryptase are rapidly released by degranulation, and chemical mediators such as prostaglandin D2 (PGD2), leukotriene (LT), and platelet activating factor (PAF). It is known that various chemokines such as macrophage inflammatory protein ( ⁇ ) - ⁇ and various site force-ins such as granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) are newly synthesized and released. Yes. In addition, regarding the basic basic protein (major basic protein), which was previously thought to be produced by eosinophils, it has recently been clarified that a large amount of mast cells are produced in humans. Have (Non-patent document 14).
  • mast cells are considered to play a major role in the pathogenesis of various allergic diseases, and the allergic diseases can be treated by controlling the function of mast cells. It is believed that there is.
  • Non-patent Document 12 cromoglycate sodium, which is used as an inhibitor of inflammatory mediator release, remarkably suppresses IgE-dependent inflammatory mediator release in rat peritoneal mast cells, but acts on human mast cells. Is not strong (Non-patent Document 15). At high concentrations, azelastine hydrochloride does not have any strong activity to suppress the release of histamine, PGD2, LT from human cultured mast cells, the production of GM-CSF and MIP-1a.
  • subrastast tosylate which is used as an anti-site force-in drug, has the ability to inhibit the release of inflammatory mediators on rat moonlit cells and has no effect on human moonlit cells (Non-Patent Documents). 15).
  • microRNA expressed in mouse bone marrow-derived mast cells has been reported (Non-patent Document 17), but the relationship between microRNA and mast cell function is not known. There are no reports of microRNAs expressed in human mast cells. Considering the species differences between humans and mice as described above, microRNAs in human mast cells are based on microRNA expression information in mouse mast cells. It is difficult to predict the expression information.
  • microRNA Since microRNA is involved in the control of the expression of various genes, abnormalities in microRNA are expected to be involved in various human diseases. Research is progressing especially in cancer, and it has been reported that the expression of microRNAs differs from normal tissues in many cancers, and that cancers can be classified by analyzing the expression profile of microRNAs. (Non-patent document 18). It is also known that about half of the human microRNAs found so far exist in chromosomal abnormalities or fragile sites known in human cancer (Non-patent Document 19).
  • chromosome 13ql4 which is deleted in B-cell chronic lymphocytic leukemia (B-CLL) contains the miR_15a / miR-16 cluster, which is one of the causes of B-CLL.
  • Let-7 which is one of microRNAs
  • Ras which is known as a proto-oncogene (Non-patent document 21). 22).
  • Many microRNAs have reduced expression in cancer cells.
  • some microRNAs have gene amplification and overexpression in cancer. For example, in a region where gene amplification is observed in malignant lymphoma, there are 6 types of microRNA clusters (miR-17-92).
  • Non-patent Document 23 a gene called BIC, which had previously been a candidate oncogene that does not encode a protein overexpressed in Hodgkin lymphoma, encodes miR-155 (Non-patent Document 24).
  • Non-patent Document 25 Non-patent Document 25
  • Non-Patent Document 1 Science, 294, 853-858 (2001)
  • Non-Patent Document 2 Cell, 113, 673-676 (2003)
  • Non-Patent Document 3 Nature Reviews Genetics, 5, 522-531 (2004)
  • Non-Patent Document 4 Science, 303, 83-86 (2004)
  • Non-Patent Document 5 Nature, 432, 226-230 (2004)
  • Non-Patent Document 6 Nature Reviews Cancer, 6, 259-269 (2006)
  • Non-Patent Document 7 RNA, 9, 277-279 (2003)
  • Non-Patent Document 8 “Gene Medicine”, 2000, vol. 4, p. 58-61
  • Non-Patent Document 9 Science, 284, 143-147 (1999)
  • Non-Patent Document 10 "Experimental Medicine", 2002, 20, p. 2459-2464
  • Non-Patent Document 11 Motohiro Kurosawa, “Clinical Mast Cell”, Advanced Medical Company, pl42 (2001)
  • Non-patent Document 12 Motohiro Kurosawa, “Clinical Mast Cell”, Advanced Medical Company, p559 (2001)
  • Non-Patent Document 13 Crit. Rev. Immunol., 22, 115-140 (2002)
  • Non-Patent Document 14 Blood, 98, 1127-1134 (2001)
  • Non-Patent Document 15 Clin. Exp. Allergy, 28, 1228-1236 (1998)
  • Non-Patent Document 16 Blood, 100, 3861-3868 (2002)
  • Non-Patent Document 17 Genome Biology, 6, R71 (2005)
  • Non-Patent Document 18 Nature, 435, 839-843 (2005)
  • Non-Patent Document 19 Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 101, 2999-3004 (2004)
  • Non-Patent Document 20 Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 99, 15524-15529 (2002)
  • Non-Patent Document 21 Cancer Research, 64, 3753-3756, (2004)
  • Non-Patent Document 22 Cell, 120, 635-647, (2005)
  • Non-Patent Document 23 Nature, 435, 823-833 (2005)
  • Non-Patent Document 24 Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 102, 3627-3632 (2005)
  • Non-Patent Document 25 Cancer Research, 64, 3753-3756, (2004)
  • microRNAs expressed in various human organs analyzed their functions, and elucidating the relationship with diseases.
  • the discovery of microRNAs acting on mesenchymal stem cells led to the elucidation of the functions of differentiation and proliferation in mesenchymal stem cells, and the development of differentiation control methods from mesenchymal stem cells to specific cells and the use of differentiation control were utilized. It can be expected to lead to new treatments.
  • microRNAs that cause cancer cell growth or suppression is In addition to helping to understand the mechanism, it is expected to develop diagnostic and therapeutic agents for human cancer, and to lead to new diagnostic and therapeutic methods for cancer using them.
  • diseases other than cancer such as arteriosclerosis, rheumatoid arthritis, benign prostatic hyperplasia, vascular restenosis after percutaneous transvascular coronary angioplasty, pulmonary fibrosis, glomerulonephritis, autoimmune diseases, etc. It is expected to contribute to the development of diagnostic and therapeutic agents for diseases caused by abnormal growth and tissue hyperplasia, and diagnostic methods and therapeutic methods using them.
  • the purpose of the present invention is to obtain a group of microRNAs, control the differentiation and proliferation of mesenchymal stem cells, mast cell differentiation ⁇ degranulation ⁇ inflammatory mediator production ⁇ cytoforce in production ⁇ chemokine production control and allergic diseases It is an object of the present invention to provide nucleic acids useful for the treatment of cancer, control of differentiation and proliferation of cancer cells, diagnosis and treatment of diseases such as cancer, and methods of using them.
  • the present invention relates to the following (1) to (40).
  • a nucleic acid comprising a nucleotide sequence having at least 90% identity with the nucleotide sequence represented by any of SEQ ID NOs: 1 to 29 and 78 to 80.
  • nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a complementary strand of a nucleic acid consisting of the base sequence represented by any one of SEQ ID NOs: 1-29 and 78-80.
  • a microRNA comprising the base sequence represented by any of SEQ ID NOs: 1-29 and 78-80.
  • a microRNA precursor comprising the nucleic acid according to item 1 of (1) to (3).
  • microRNA precursor according to (4) comprising a base sequence having 80% or more identity to the base sequence represented by any of SEQ ID NOs: 30 to 73 and 8;! To 83.
  • microRNA precursor according to (4) or (5) which hybridizes under stringent conditions with a complementary strand of a nucleic acid comprising the nucleotide sequence represented by any of SEQ ID NOs: 30 to 73 and 8;! To 83 .
  • a microphone RNA precursor comprising a base sequence represented by any of SEQ ID NOs: 30 to 73 and 8;! To 83.
  • a nucleic acid comprising a base sequence complementary to the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor according to any one of (1) to (7).
  • the force of any one of (1) to (7), the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor according to item 1, and a base complementary to the base sequence of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor A double-stranded nucleic acid comprising a nucleic acid comprising a sequence.
  • microRNA A method for detecting the expression of microRNA, characterized by using any one of (1) to (9), the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor according to item 1.
  • a method for detecting a mutation in microRNA comprising using the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor according to any one of (1) to (9).
  • the target base of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor characterized in that the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor described in item 1 is used.
  • a method for suppressing the expression of a gene having a sequence is used.
  • nucleic acid, microRNA or microRNA precursor according to any one of (1) to (4) which is any one of SEQ ID NOS: 1, 17, 18, 19, and 22 as an active ingredient Do Diagnostic or therapeutic agent for diseases caused by abnormal mast cells.
  • a mast cell degranulation promoter contained as:
  • nucleic acid, microRNA or microRNA precursor or SEQ ID NO: 30 according to any one of (1) to (4), wherein the SEQ ID NO: 1, 17, 18, 19, or 22 58, 59, 60, 61, 65, wherein the active ingredient is a nucleic acid having a base sequence complementary to the microRNA precursor according to any one of (5) to (7)
  • a diagnostic or therapeutic agent for diseases caused by abnormalities of full moon cells
  • nucleic acid, microRNA or microRNA precursor or SEQ ID NO: 30 according to any one of (1) to (4), wherein the SEQ ID NO: 1, 17, 18, 19, or 22 58, 59, 60, 61, 65, wherein the active ingredient is a nucleic acid having a base sequence complementary to the microRNA precursor according to any one of (5) to (7) A degranulation inhibitor of moon cake full cells.
  • nucleic acid, microRNA or microRNA precursor or SEQ ID NO: 30 according to any one of (1) to (4), wherein the SEQ ID NO: 1, 17, 18, 19, or 22 58, 59, 60, 61, or 65, the microRNA precursor according to any one of (5) to (7), and the base of the nucleic acid, microRNA, or microRNA precursor
  • a diagnostic or therapeutic agent for a disease caused by an abnormality in mast cells comprising as an active ingredient a double-stranded nucleic acid comprising a nucleic acid having a base sequence complementary to the sequence.
  • nucleic acid, microRNA or microRNA precursor or SEQ ID NO: 30 according to any one of (1) to (4), wherein the sequence number is any of 1, 17, 18, 19, 22 , 58 59, 60, 61, or 65, the microRNA precursor according to any one of (5) to (7) and the nucleotide sequence of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor
  • a mast cell degranulation promoter or degranulation inhibitor comprising a double-stranded nucleic acid comprising a nucleic acid having a complementary base sequence as an active ingredient.
  • a diagnostic or therapeutic agent for a disease caused by abnormal cell proliferation comprising the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor described above as an active ingredient.
  • IJ number power any of 4, 6, 8, 9, 10, 17, 18, 19, 20, or 22, any power of (1) to (4), Any of the nucleic acids, microRNAs or microRNA precursors listed or IJ numbers 30, 30, 42, 43, 44, 46, 47, 48, 58, 59, 60, 61, 62, 65 (5) to (7)! /, Misalignment force, cell proliferation abnormality containing a nucleic acid having a base sequence complementary to the microRNA precursor according to item 1 as an active ingredient Diagnostic or therapeutic agent for diseases caused by
  • a diagnostic or therapeutic agent for a disease caused by abnormal cell proliferation comprising a double-stranded nucleic acid comprising a nucleic acid as an active ingredient.
  • (32) Selected from the group consisting of cancer, arteriosclerosis, rheumatoid arthritis, benign prostatic hyperplasia, percutaneous transvascular coronary angioplasty, pulmonary fibrosis, glomerulonephritis, and autoimmune disease (28) to (31)! /, Whichever is the disease
  • a cell growth inhibitor comprising the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor according to any one of the above as an active ingredient.
  • nucleic acid according to any one of (1) to (4), wherein IJ number power is any force of 4, 6, 8, 9, 10, 17, 19, 20, and 22. , MicroRNA or microRNA precursor or cathodic IJ No. 30, 34, 42, 43, 44, 46, 47, 48, 58, 59, 61, 62, 65, (5) A cell growth promoter comprising, as an active ingredient, a nucleic acid comprising a base sequence complementary to the microRNA precursor according to any one of to (7).
  • nucleic acid according to any one of (1) to (4), wherein IJ number power is any force of 4, 6, 8, 9, 10, 17, 19, 20, and 22. , MicroRNA or microRNA precursor or cathodic IJ No. 30, 34, 42, 43, 44, 46, 47, 48, 58, 59, 61, 62, 65, (5) Any one of the powers of (7), the microRNA precursor according to item 1, and a nucleic acid consisting of a nucleic acid comprising a base sequence complementary to the base sequence of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor A cell growth inhibitor or growth promoter comprising a nucleic acid as an active ingredient.
  • a cell growth promoter comprising the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor according to any one of (1) to (4), wherein SEQ ID NO: 18 as an active ingredient.
  • a cell growth promoter comprising the microRNA precursor according to any one of (5) to (7), wherein the SEQ ID NO: 60 is an active ingredient.
  • SEQ ID NO: 18 is the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor according to item 1, or the SEQ ID NO: 60, (5) to (7)
  • a cell growth inhibitor comprising, as an active ingredient, a nucleic acid comprising a base sequence complementary to the microRNA precursor according to claim 1.
  • a novel nucleic acid a vector for expressing the nucleic acid, a method for screening a substance that controls the nucleic acid, a method for detecting expression and mutation of the nucleic acid, and mesenchymal stem cells or mast cells, etc. It is possible to provide a diagnostic method or a therapeutic method for diseases caused by abnormalities, diseases such as cancer caused by abnormal cell proliferation.
  • FIG.l shows the secondary structure of the base sequence represented by SEQ ID NO: 30 of KHK_miR_001.
  • FIG. 2 is a graph showing the relative expression level of KHK_miR_007 in hMSC and HeLa cells.
  • the vertical axis represents the relative expression level when the expression level of KHK_miR_007 of hMSC is 1. 1 on the horizontal axis indicates hMSC and 2 indicates Hela cells.
  • the microRNA is a single-stranded RNA having a length of 15 to 26 bases present in a cell, and the surrounding genomic sequence containing the sequence has a sequence capable of forming a hairpin structure.
  • Micromouth RNA binds complementarily to its target mRNA, suppresses mRNA degradation or translation, and controls post-transcriptional gene expression.
  • the present invention also relates to a microRNA precursor.
  • the microRNA precursor of the present invention is a nucleic acid having a length of about 50 to about 200 bases, more preferably about 70 to about 100 bases including the nucleic acid of the present invention, and a nucleic acid capable of forming a hairpin structure. is there.
  • MicroRNA precursors are processed by a protein called Dicer to produce microRNA.
  • the nucleic acid of the present invention includes a nucleic acid consisting of a base sequence represented by any one of SEQ ID NOs:! -29 and 78-80, having a base sequence having 90% or more identity, preferably 95% or more identity. A nucleic acid having a base sequence having it can be mentioned.
  • nucleic acid that is hybridized with the nucleic acid consisting of the base sequence represented by any of SEQ ID NOs:! To 29 and 78 to 80 under stringent conditions.
  • specific examples include microRNAs having a base sequence represented by any one of SEQ ID NOs:! -29 and 78-80.
  • nucleic acid of the present invention include nucleic acids having a base sequence complementary to the following nucleic acid, microRNA, and microRNA precursor. That is, a nucleic acid comprising a base sequence represented by any one of SEQ ID NOs:! -29 and 78-80, 90% or more of the base sequence represented by any of SEQ ID NOs:!
  • nucleic acid of the present invention a nucleic acid comprising the following nucleic acid, microRNA, microRNA precursor and a base sequence IJ complementary to the base sequence of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor:
  • a double-stranded nucleic acid consisting of That is, a nucleic acid comprising a base sequence represented by any one of SEQ ID NOs:! -29 and 78-80, a nucleic acid comprising a base sequence having 90% or more, preferably 95% or more identity to the base sequence , SEQ ID NOs:!
  • the precursor of the microRNA of the present invention includes a microRNA comprising a base sequence represented by SEQ ID NOs: 30 to 73 and 8;! To 83 and having a base sequence having 80% or more identity.
  • a microRNA precursor comprising a precursor, preferably a nucleotide sequence having an identity of 90% or more, more preferably 95% or more, can be used.
  • a microRNA precursor that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid having a base sequence represented by any of SEQ ID NOs: 30 to 73, 8;! To 83 can be exemplified.
  • a microRNA precursor having a base sequence represented by any one of SEQ ID NOs: 30 to 73 and 8;! To 83 can be mentioned.
  • the microRNA precursor of the present invention includes a nucleotide sequence represented by any one of SEQ ID NOs:! -29 and 78-80, and having a nucleotide sequence having 90% or more, preferably 95% or more identity.
  • a microRNA precursor comprising a nucleic acid comprising a nucleic acid consisting of a base sequence represented by any one of! -29 and 78-80, a nucleic acid hybridizing under stringent conditions, a sequence number;
  • the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor that hybridizes under stringent conditions is represented by any one of SEQ ID NOs: 1 to 73 and 78 to 83, for example. 20xSSC 7.5 mL, 1M Na HPO (pH 7.2) 0.6 mL, 10% SDS 21 mL, 50xDenhardt's solution 0.6 mL
  • the nucleic acid may be any molecule in which nucleotides and molecules having functions equivalent to the nucleotides are polymerized.
  • RNA that is a polymer of ribonucleotides, deoxyribonucleotides
  • the polymer include DNA, RNA and a mixture of RNA and nucleotide, and nucleotide polymers including nucleotide analogs, and may be nucleotide polymers including nucleic acid derivatives. It can be a nucleic acid or a double-stranded nucleic acid.
  • nucleotide analogues are more resistant to nucleases than RNA or DNA.
  • Ribonucleotides, doxyribonucleotides, RNA or DNA to improve or stabilize their properties, to increase their affinity with complementary strand nucleic acids, to increase cell permeability, or to visualize them It can be any molecule that has been modified! / Can be a naturally occurring molecule or a non-natural molecule, such as a sugar-modified nucleotide analog or a phosphodiester bond-modified nucleotide analog Is given.
  • the sugar moiety-modified nucleotide analog may be any one obtained by adding or substituting any chemical structural substance to a part or all of the chemical structure of the sugar of the nucleotide.
  • Nucleotide analogues substituted with 0-methylribose nucleotide analogues substituted with 2'-0 propylribose
  • Substituted nucleotide analogues nucleotide analogues substituted with 2'-0- [2- (guanidinium) ethyl] ribose, nucleotide analogues substituted with 2'0-fluororibose, bridging structure at the sugar moiety Bridged Nucleic Acid (BNA) with two circular structures, more specifically, 2'-position oxygen atom and 4'-position Locked
  • the phosphodiester bond-modified nucleotide analog is an arbitrary chemical substance added to part or all of the chemical structure of a phosphodiester bond of a nucleotide!
  • nucleotide analogues substituted with phosphorothioate bonds nucleotide analogues substituted with ⁇ 3 '_' 5 'phosphoramidate bonds, and the like can be mentioned.
  • a nucleic acid derivative means an improvement in nuclease resistance, a stabilization, an increase in affinity with a complementary strand nucleic acid, an increase in cell permeability, or a visualization compared to a nucleic acid.
  • Molecule in which another chemical substance is added to the nucleic acid For example, 5 'polyamine addition derivative, cholesterol addition derivative, steroid addition derivative, bile acid addition derivative, vitamin addition derivative, Cy5 addition derivative, Cy3 addition derivative, 6-FAM addition derivative, and biotin addition Derivatives and the like.
  • nucleic acid derivatives include, for example, modified sugars: 2'-0_propyl ribose substituted oligonucleotide derivatives, 2'-methoxyethoxy ribose substituted oligonucleotide derivatives, 2 ' Oligonucleotide derivatives substituted with -0-methylribose, Oligonucleotide derivatives substituted with 2, -0-methoxyethyl ribose, Oligo substituted with 2, -0- [2- (guanidinium) ethyl] ribose Examples include nucleotide derivatives, oligonucleotide derivatives substituted with 2, -0_fluororibose, etc.
  • Oligonucleotide derivative, phosphodiester bond in oligonucleotide is ⁇ 3'_ ⁇ 5 'phosphoramidate bond [Cell engineering, 16, 1463-1473 (1997)] [RNAi method and antisense method, Kodansha (2005)].
  • mesenchymal stem cells refer to mesenchymal tissues such as bone marrow, adipose tissue, umbilical cord blood, endometrium, dermis, skeletal muscle, periosteum, dental follicle, periodontal ligament, dental pulp, and tooth germ. It is a cell that has the ability to differentiate into mesenchymal cells such as osteoblasts, adipocytes, and muscle cells.
  • mast cells refer to cells that are activated by various stimuli, cause degranulation, and release and produce many inflammatory mediators.
  • the method for producing the nucleic acid, microRNA and microRNA precursor of the present invention is not particularly limited, and can be produced by a method using a known chemical synthesis or an enzymatic transcription method. it can.
  • known chemical synthesis methods include phosphoramidite method, phosphorothioate method, phosphotriestenole method, CEM method [Nucleic Acid Research, 35, 3287 (2007)], and the like, for example, ABI3900 high-throughput nucleic acid It can be synthesized with a synthesizer (manufactured by Applied Biosystems).
  • a typical phage RNA polymerase is constructed by using a plasmid or DNA having the desired base sequence as a cage. Transcription using, for example, T7, ⁇ 3, or SP6 RNA polymerase
  • any method for detecting the expression of microRNA using the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention any method can be used as long as it can detect the presence of microRNA or microRNA precursor in a sample. But, for example, (1) Northern High Hybridization, (2) Dot Blot Hybridization, (3) In situ Hybridization, (4) Quantitative PCR, (5) Differential Nono Examples include hybridization, (6) microarray, and (7) ribonuclease protection assembly.
  • the method for detecting a mutation in microRNA using the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention is a method capable of detecting a mutation in the base sequence of microRNA or or microRNA precursor in a sample. Any method can be used, for example, a method for detecting a heteroduplex formed by hybridization of a nucleic acid having a non-mutated base sequence and a nucleic acid having a mutant base sequence, or a sample Examples include a method for directly determining the presence or absence of mutation by sequencing the base sequence IJ derived from the origin.
  • a cell expressing the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention from a mixture of various cells Any method can be used as long as it can be separated! /,
  • a probe fluorescently labeled with a nucleic acid having a sequence complementary to the base sequence of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention is applied to the cell.
  • the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor expressing the nucleic acid of the present invention is introduced into a cell and transcribed to biosynthesize the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention. It has a promoter that can transcribe the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention in a cell! /, If it is! /, It can be any vector! /.
  • cDNA6.2-GW / miR Invitrogen
  • pSilencer 4.1-CMV Ambion
  • pSINsi-hHl DNA Takara Bio
  • pS Examples thereof include INsi-hU6 DNA (manufactured by Takara Bio Inc.) and pENTR / U6 (manufactured by Invitrogen).
  • the method for suppressing the expression of a gene having a target base sequence of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention uses the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention, and the present invention. Any method can be used as long as it suppresses the expression of a gene having the target base sequence by using the activity of suppressing the expression of mRNA having the target base sequence of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of Good.
  • suppression of expression includes the case where the translation of mRNA is suppressed, and the case where the amount of protein translated from mRNA is reduced as a result by cleaving or decomposing mRNA.
  • the target base sequence refers to a base sequence of a nucleic acid consisting of several bases recognized by the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention. Translation of mRNA having the base sequence is suppressed by the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention. Translation of mRNA having a base sequence complementary to the 2-8th base sequence on the 5 ′ end side of microRNA is suppressed by the microRNA [Current Biology, 15, R458-R4 60 (2005)] Therefore, a base sequence complementary to the second to eighth positions on the 5 ′ end side of the nucleic acid or microRNA of the present invention can be mentioned as the target base sequence of the nucleic acid or microRNA.
  • a target sequence complementary to the 2nd to 8th nucleotide sequences on the 5 'end side of the microphone mouth RNA is prepared, and an mRNA containing a perfect match sequence with respect to the 3' UTR nucleotide sequence group of human mRNA Can be determined by selecting by a method such as character string search.
  • 3'UTR base sequence of human mRNA 3 ⁇ 4 ⁇ Create using the genome sequence and gene position information that can be obtained from "UCS Human Genome Browser ateway (http://genome.ucsc.edu/cgi_bm/hgGateway)" Can do.
  • the gene having the target base sequence of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention include the treGene database (http: National Center for Biotechnology Information (NCi3I)) / / www.ncbi.nlm.nih.gov/Entrez/)!/, the genes listed in Table 1-14 represented by the Official Symbol. Table 2-14 shows the continuation of Table 1. [0037] [Table 1]
  • M53B GPIAPl: SLC3.5m ;: NPRSFl9L ⁇ S Fi.L 2; TAaLN: ⁇
  • TRPG'4AP F PRT; .Mj4; DYRKlA; C2iorfl24; AGPAT3 ⁇ 4GA Ll;: CACNAlI;: TEF; F LJS112; M3 ⁇ 4PK] :; L ⁇ ⁇ 50 S3; SHOX; GGT; t3 ⁇ 4Y3; NUDT.il; l'QSEe2;DGS;: GDi) 9L2;: .. SH0X; SPRY3; MCC; BIN3 ;; SESN3BGL2L13-; E2F6;; PTMS; FG
  • LDLRAD2- YPL 'SLGSA 7: R; I? IMS; SERBPl;: TNR (4; ME: F2D';ET-NK2-; BBS5
  • VPSJSD l orf2: t; .C! S D2iSO: RTl; P] 3 ⁇ 4KAB Clerf3; SH BP4:; PAX8; POAPl; lGFBP
  • RNA Alternatively, as a method for screening a substance that promotes or suppresses the expression or function of microRNA or microRNA precursor using microRNA precursor, the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention is used.
  • any method may be used as long as it is a method for screening for a substance that promotes or suppresses the expression or function of the microRNA or microRNA precursor of the present invention, such as the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention.
  • the vector to be expressed is introduced into the cell and Method of screening for quality ones which promote expression of mRNA with substances inhibiting increase the effect, or their target nucleotide sequence the expression of mRNA having a target nucleotide sequence of al and the like.
  • the cell into which the nucleic acid, microRNA, microRNA precursor or vector of the present invention has been introduced is any cell into which the nucleic acid, microRNA, microRNA precursor or vector of the present invention has been introduced outside the body. It may be a cell.
  • mesenchymal stem cells and cells formed by differentiation of mesenchymal stem cells such as bone marrow, adipose tissue, umbilical cord blood, endometrium, dermis, skeletal muscle, periosteum, dental follicle, tooth root Cells existing in tissues such as membranes, dental pulp, and tooth germs, and examples thereof include osteoblasts, adipocytes, and muscle cells.
  • the medicament comprising the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention as an active ingredient can be used for diagnosis or treatment of a disease caused by abnormal mesenchymal stem cell proliferation and / or differentiation.
  • diseases caused by abnormal proliferation and / or differentiation of mesenchymal stem cells include cancer, osteogenesis imperfecta, chondrogenesis imperfecta, and diabetes.
  • the pharmaceutical agent containing the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention as an active ingredient can be used for diagnosis or treatment of diseases caused by abnormalities in mast cells. Since abnormalities of mitotic cells include abnormalities of degranulation, the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention may be used as a degranulation promoter or degranulation inhibitor of mast cells. I'll do it.
  • diseases caused by abnormal mast cells include atopic dermatitis, asthma, chronic obstructive pulmonary disease, and allergic diseases.
  • the medicament comprising the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention as an active ingredient is used for diagnosis or treatment of diseases caused by abnormalities such as cell proliferation or tissue hyperplasia.
  • the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention can also be used as a cell growth inhibitor or growth promoter.
  • abnormal cell growth refers to a state in which cells are growing at a rate that is not normal in vivo.
  • Diseases caused by abnormal cell proliferation or tissue hyperplasia include, specifically, cancer, arteriosclerosis, rheumatoid arthritis, benign prostatic hyperplasia, percutaneous transvascular coronary angioplasty. Examples include later vascular restenosis, pulmonary fibrosis, glomerulonephritis, and autoimmune diseases.
  • the present invention will be described in detail by taking as an example the case where the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention is RNA.
  • the method for obtaining mesenchymal stem cells from the bone marrow is not particularly limited as long as it is a safe and efficient method.
  • the method described in SE Haynesworth et al. Bone, 13, 81 (199 2) Can be given.
  • the skin where the bone marrow puncture is performed is disinfected, and in particular, the subperiosteum is adequately anesthetized locally.
  • the obtained bone marrow fluid is centrifuged at 1,000 X g to collect bone marrow cells, and then the bone marrow cells are washed with phosphate-buffered saline (PBS).
  • PBS phosphate-buffered saline
  • bone marrow cells containing 10% urine fetal serum (FBS) a -MEM (a -modified MEM), DMEM (Dulbecco's modified MEM), IM DM (Isocove's modified Dulbecco's medium
  • FBS urine fetal serum
  • a -MEM a -modified MEM
  • DMEM Dulbecco's modified MEM
  • IM DM Isocove's modified Dulbecco's medium
  • Bone marrow cell solution is obtained by suspending in a cell culture medium such as As a method for isolating mesenchymal stem cells from the bone marrow cell fluid, other cells mixed in the bone marrow cell fluid, such as blood cells, hematopoietic stem cells, hemangioblasts, fountain fibroblasts, etc. can be removed.
  • the bone marrow cell solution can be layered on Percoll with a density of 1.073 g / ml, then centrifuged at 1,100 X g for 30 minutes to isolate the cells at the interface as mesenchymal stem cells. Also, add 10X PBS to bone marrow cell solution and dilute to 9/10 Percoll, add the same volume and mix, then centrifuge at 20,000 X g for 30 minutes to obtain a fraction of density 1 ⁇ 075 to 1 ⁇ 060. Cells can also be isolated as mesenchymal stem cells.
  • Mesenchymal stem cells derived from human bone marrow can be purchased from Cambrex and Takara Bio.
  • the method for obtaining mesenchymal stem cells from the umbilical cord is not particularly limited as long as it is an efficient method, and examples thereof include the method described in Stem Cells, 21, 105-110 (2003).
  • Antibiotics are added to a 199 medium containing a proteolytic enzyme, for example, 0.1% collagenase, injected into a blood vessel, and incubated at 4 to 40 ° C, preferably 37 ° C for 1 to 60 minutes.
  • DMEM medium DMEM-LG, Gibco
  • glucose 20 mM HEPES
  • 100 units / ml penicillin 100 units / ml penicillin.
  • Suspend in medium supplemented with 100 ⁇ g / ml streptomycin, 2 mM L-glutamine, 1 mM sodium pyruvate and 10% FBS.
  • the culture flask is inoculated at a cell density of 10 2 to 10 6 m 2 and cultured under conditions of 37 ° C. and 5% CO 2.
  • Mesenchymal stem cells can be obtained by changing the medium every 1 to 7 days and continuing the culture for! ⁇ 3 weeks.
  • the method for obtaining mesenchymal stem cells from the endometrium is not particularly limited as long as it is a safe and efficient method.
  • a culture medium preferably ⁇ _ ⁇ , DMEM, MDM, etc. 1-20% animal-derived serum, preferably 5-10% Incubate in medium supplemented with FBS.
  • Antibiotics such as penicillin and streptomycin may be added to the medium.
  • collagenase such as type 3 collagenase and DNA-degrading enzyme such as deoxyribonuclease I are added to the medium, and the conditions are 20 to 40 ° C, preferably 37 ° C. And shake gently for 10 minutes to 5 hours, preferably 1 hour. Individual endometrial glands can be isolated by microscopic observation, and then separated and cultured in an appropriate culture vessel, for example, 24-well culture dish, at 37 ° C and 5% CO. Stem cells can be obtained.
  • an appropriate culture vessel for example, 24-well culture dish, at 37 ° C and 5% CO.
  • the method for obtaining mesenchymal stem cells from teeth, tooth embryos, and tissues around teeth is not particularly limited as long as it is a method that can be obtained safely and efficiently.
  • human teeth any of deciduous teeth, permanent teeth such as incisors, canines, premolars, and molars may be used.
  • the periodontal ligament is carefully separated from the root surface of the extracted third molar (a wisdom tooth) and proteolytic enzymes such as collagenase, trypsin, pronase, elastase, dispase, and hyaluronidase are used.
  • Digest for 1 hour at 37 ° C Perform the reaction.
  • Mesenchymal stem cells can be obtained by removing tissue residues using a strainer, mesh, filter, etc.
  • the surface of the extracted third molar (wisdom tooth) is washed with PBS, and then the cementum and enamel joints are cut to expose the medulla, and the pulp tissue is carefully removed from the crown and root.
  • Mesenchymal stem cells can be obtained by separating and treating with proteolytic enzyme in the same manner as described above, and then removing the tissue residue.
  • a reporter vector having a surface antigen expressed in mesenchymal stem cells, a promoter of a gene specific to mesenchymal stem cells and an enzyme is used. And a method for isolating mesenchymal stem cells. Specifically, AC
  • a method of concentrating stem cells in side population (SP) using FACS fractionation method using the extracellular excretion ability of H 0eC hst33342 as an index can also be used to isolate stem cells.
  • the separation method using magnetic beads [Science, 284, 14 3-147 (1999)] can also be used.
  • Examples of the medium used for culturing mesenchymal stem cells include cell culture media described in, for example, Tissue Culture Technology Fundamentals 3rd Edition, Asakura Shoten (1996).
  • a cell culture medium such as ⁇ _ ⁇ , DMEM, IMDM and the like to which 1 to 20% of serum is added is preferable.
  • the culture conditions may be any conditions as long as the cells can be cultured, but the culture temperature is preferably 33 to 37 ° C.
  • the culture is preferably performed in an incubator filled with 5 to 10% CO gas.
  • the mesenchymal stem cells are preferably allowed to grow by adhering to a normal tissue culture plastic culture dish. When the cells grow on the entire culture dish, remove the medium and add the trypsin EDTA solution to suspend the cells. Suspended cells are washed with PBS or cell culture medium and then diluted 2 to 20 times with cell culture medium. Subculturing can be further performed by seeding in a dish.
  • RNA As a method for obtaining low molecular weight RNA, specifically, 15% polyacrylamide gel electrophoresis was performed according to the method described in Jeans & Development 15, 188-200 (2000). Separation and excision of small RNA by 5 'end dephosphorylation, 3' adapter ligation, phosphorylation, 5'-adapter ligation, reverse transcription, PCR amplification, concatamerization, ligation to vector The method of cloning low molecular weight RNA and determining the base sequence of the clone, etc. can be mentioned.
  • RNA separation and excision of small RNA by 15% polyacrylamide gel electrophoresis separation and excision of small RNA by 15% polyacrylamide gel electrophoresis, 5 ′ adenylation 3′-adapter ligation Examples include a method of clotting a low molecular weight RNA and determining the base sequence of the clone through a sequence of gating, 5 ′ adapter ligation, reverse transcription, PCR amplification, concatenation, and ligation to a vector.
  • small RNA can be obtained using a small RNA Cloning Kit (manufactured by Takara Bio Inc.).
  • RNA sequence is a microRNA can be determined by following the criteria described in RNA (RNA), 9, 277-279 (2003).
  • RNA RNA
  • the base sequence determined it can be carried out as follows.
  • a peripheral genomic sequence obtained by extending the DNA sequence corresponding to the obtained small RNA base sequence by about 50 nt to the 5 'end side and 3' end side, respectively, is obtained and transcribed from the genomic sequence. Predicts secondary structure of RNA.
  • the low molecular RNA is a microRNA.
  • Genome sequences are publicly available, for example, UCSC Genome Bioinformatics (http://genome.ucsc.edu/), etc.
  • Various programs for secondary structure prediction are also available, such as RNAfold [Nucleic Acids Research 31, 3429-3431 (2003)] and Mfold [Nucleic Acids Research 31, 3406-341 5 (2003)].
  • the power S can be used.
  • existing microRNA sequences are registered in a database called miRBase (11570 97436265.13), and whether or not they are identical to existing microRNAs can be determined based on whether or not they are identical to the sequences described here.
  • microRNA identified from mesenchymal stem cells in this way include, for example, a nucleic acid having the base sequence represented by any of SEQ ID NOs: 1-29 and 78-80.
  • the genome sequence corresponding to the identified microRNA is compared with the genome sequence of another organism, and the nucleotide sequence represented by any of SEQ ID NOs:! -29, 78-80 is 60% or more identical.
  • a genomic sequence containing microRNA can be identified as a microRNA precursor.
  • the microRNA precursor derived from a mesenchymal stem cell of the present invention include a nucleic acid having a base sequence represented by any one of SEQ ID NOs: 30 to 73, 8;! To 83.
  • the genome sequence corresponding to the identified microRNA precursor is compared with the genome sequence of another organism, and the nucleotide sequence represented by any one of SEQ ID NOs: 30 to 73, 8; % Of nucleic acids having a base sequence with at least% identity, preferably at least 80%, more preferably at 90% As described above, most preferably, a nucleic acid having a base sequence having an identity of 95% or more can be identified as a microRNA precursor in the organism.
  • RNA which is a polymer of ribonucleotides
  • DNA which is a polymer of nucleotides
  • the DNA base sequence can be determined based on the RNA base sequence identified in 1 above.
  • the DNA base sequence corresponding to the RNA base sequence can be uniquely determined by replacing U (uracil) contained in the RNA sequence with T (thymine).
  • a polymer in which ribonucleotide and deoxyribonucleotide are mixed, or a polymer containing a nucleotide analog can be synthesized in the same manner.
  • the method for synthesizing the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention is not particularly limited, and can be produced by a method using a known chemical synthesis or an enzymatic transcription method. it can.
  • known chemical synthesis methods include phosphoramidite method, phosphorothioate method, phosphotriestenole method, CEM method [Nucleic Acid Research, 35, 3287 (2007)], and the like, for example, ABI3900 high-throughput nucleic acid It can be synthesized with a synthesizer (manufactured by Applied Biosystems).
  • Enzymatic transcription methods include transcription using a typical phage RNA polymerase, for example, T7, ⁇ 3, or SP6 RNA polymerase, with a plasmid or DNA having the desired base sequence as a cage.
  • MicroRNA is a precursor of microRNA that has a hairpin structure. MicroRNA is produced through processing by a protein called Dicer, a kind of RNase III endonuclease, in the cytoplasm, and suppresses translation of mRNA having a target base sequence. Therefore, it is possible to detect whether the nucleic acid obtained based on whether or not it has the function is a microRNA.
  • the ability to measure a function can be determined by whether or not it is processed by a single-stranded RNA force SRNaselll endonuclease. Specifically, when a single-stranded RNA whose function is to be detected is reacted with RNaselllen donuclease and the reaction product is electrophoresed, it functions as a microRNA precursor. If it has a function, it can be detected whether or not it has a microRNA function by detecting a band of about 20-25 bases that has been processed.
  • RNaselll endonuclease is not particularly limited as long as it has an activity to process a microRNA precursor, but it is preferable to use Dicer protein.
  • si-RNAse III TM (Takara Bio), Cold Shock-DICER (Takara Bio), Recombinant Dicer Enzyme (Stratagene), BLOCK—iT Dicer RNAi Transfection Kit (Invitrogen), X- treme GENE siRNA Dicer Kit (manufactured by Roche Applied Science) can be obtained by following the attached conditions.
  • Another method for detecting the function of microRNA includes a method for measuring the function depending on whether or not the translation of mRNA having the target base sequence is suppressed.
  • MicroRNAs are known to suppress translation of mRNA containing the target nucleotide sequence in the 3 'terminal untranslated region (3' UTR) [Current Biology, 15, R458-R460 (20 05)]. Therefore, a DNA in which the target base sequence for the single-stranded RNA to be measured is inserted into the 3 ′ UTR of an appropriate reporter gene expression vector is prepared and introduced into a host cell suitable for the expression vector. By measuring the expression of the reporter gene when single-stranded RNA is expressed in a cell, it can be detected whether or not it has a microRNA function!
  • the reporter gene expression vector may be any vector as long as it has a promoter upstream of the reporter gene and can express the reporter gene in the host cell.
  • any reporter gene can be used.
  • firefly luciferase gene renilla luciferase gene, chloramphenicol acetyltransferase gene, / 3-glucuronidase gene, The / 3—galactosidase gene, the / 3-lactamase gene, the equolin gene, the green 'fluorescent' protein gene and the DsRed fluorescent gene can be used.
  • Reporter gene expression vectors having such properties include, for example, psiCHE C -1 (Promega), psiCHECK-2 (Promega), pGL3_Control (Promega), pGL4 (Promega), pRNAi-GL (Takara) Bio) and pCMV-DsRed-Express (CL ONTECH). Single-stranded RNA is described in 6 below. Can be expressed by different methods.
  • RNA can be detected as follows. First, host cells are cultured in a multiwell plate or the like, and a reporter gene expression vector having a target sequence and single-stranded RNA are expressed. After that, the reporter activity is measured and the ability to detect the mechanism of the microphone RNA is measured by measuring the reporter activity when the single-stranded RNA is expressed compared to when not expressing the single-stranded RNA. it can.
  • Methods for detecting the expression levels of microRNA and its precursor include, for example, (1) Northern hybridization, (2) Dot blot hybridization, and (3) In situ hybridization. Examples include hybridization, (4) quantitative PCR, (5) differential differential hybridization, (6) microarray, and (7) ribonuclease protection assay.
  • Northern blotting is a method in which sample-derived RNA is separated by gel electrophoresis, transferred to a support such as a nylon filter, and based on the nucleotide sequence of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention.
  • This is a method for detecting a band specifically bound to the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention by preparing an appropriately labeled probe, performing hybridization and washing. For example, it can be performed according to the method described in Science 294, 853-858 (2001).
  • the labeled probe may be a radioisotope, biotin, digoxigenin, fluorescent group, chemiluminescent group, etc. by the method such as nick 'translation, random priming or phosphorylation at the 5' end, and the nucleic acid of the present invention, It can be prepared by incorporating it into DNA, RNA, or LNA having a sequence complementary to the base sequence of microRNA or microRNA precursor. Since the binding amount of the labeled probe reflects the expression level of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention, the amount of bound labeled probe is quantified to quantify the nucleic acid, microRNA or the present invention. The expression level of the microRNA precursor can be quantified. Electrophoresis, membrane transfer, probe preparation, hybridization, nucleic acid Detection can be performed by the method described in Molecular 'Cloning 3rd Edition'.
  • RNA extracted from tissues and cells is spot-fixed on a membrane in a spot form and immobilized, and the labeled polynucleotide and probe hybridization are performed. This is a method for detecting RNA that hybridizes in a normal manner. A probe similar to Northern hybridization can be used. RNA preparation, RNA spots, hybridization, and RNA detection can be performed by the methods described in Molecular Cloning 3rd edition.
  • In situ hybridization uses a paraffin or cryostat section of tissue obtained from a living body or immobilized cells as a specimen, and performs a labeled probe, a hybridization, and a washing step. This is a method for examining the distribution and localization of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention in tissues and cells [Methods in Enzymology, 254, 419 (1995)]. A probe similar to Northern hybridization can be used. Specifically, microRNA can be detected according to the method described in Nature Method 3, 27 (2006).
  • sample-derived cDNA cDNA synthesized from a sample-derived RNA using a reverse transcription primer and a reverse transcriptase (hereinafter referred to as the sample-derived cDNA) is used for measurement.
  • a random primer or a specific RT primer can be used as a reverse transcription primer for cDNA synthesis.
  • the specific RT primer is a primer having a sequence complementary to the nucleotide sequence corresponding to the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention and the surrounding genomic sequence! /.
  • a sample-derived cDNA After synthesizing a sample-derived cDNA, this is converted into a cage shape, and a base arrangement IJ corresponding to the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention and the surrounding genomic sequence, there is! / ⁇ is reverse transcription.
  • PCR is carried out using a type-specific primer designed from the base sequence corresponding to the primer for amplification, and a cDNA fragment containing the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention is amplified until a certain amount is reached. From the number of cycles, the amount of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention contained in the sample-derived RNA is detected.
  • the nucleic acid, microRNA or microRNA of the present invention Select an appropriate region corresponding to the precursor and its surrounding genomic sequence, and complementary to the DNA or LNA consisting of a 5'-end 20-40 base sequence of the base sequence and the 3 'end 20-40 bases DNA or LNA pairs consisting of simple sequences can be used. Specifically, it can be performed according to the method described in Nucleic Acids Research, 32, e43 (2004).
  • a specific RT primer having a stem-loop structure can also be used as a reverse transcription primer for cDNA synthesis. Specifically, it can be performed using the method described in Nucleic Acid Research, 33, el79 (2005), or TaqMan MicroRNA Assays (Applied Systems).
  • a polyA polymerase is used to add a polyA sequence to sample-derived RNA, and a reverse transcription reaction can be performed by using a base sequence containing an oligo-dT sequence as a primer for reverse transcription. It can. Specifically, miScript System (Qiagen) or QuantiMir RT Kit (System Biosciences) can be used.
  • RNA or cDNA RNA or cDNA and washing.
  • a method based on such hybridization a method using a differential hybridization [Trends Genet., 7, 314 (1991)] or a microarray [Genome Res., 6, 639 (1996)] is used. can give.
  • the difference in the amount of the nucleic acid of the present invention between the control sample and the target sample can be accurately detected by immobilizing an internal control such as a nucleotide sequence corresponding to U6RNA on a filter or substrate.
  • an internal control such as a nucleotide sequence corresponding to U6RNA on a filter or substrate.
  • labeled cDNA was synthesized using dNTPs (mixtures of dATP, dGTP, dCTP, and dTTP), each labeled differently, based on RNA from the control sample and the target sample. By hybridizing two labeled cDNAs simultaneously, the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention can be accurately quantified.
  • the nucleic acid, microRNA or microphone RNA precursor of the present invention can be quantified by directly labeling and hybridizing RNA derived from a control sample and / or target sample.
  • RNA derived from a control sample and / or target sample.
  • Proc.Natl.Acad.Sci. USA, 101, MicroRNAs can be detected using the microarray described in 9740-9744 (2004), Nucleic Acid Research, 32, el88 (2004), RNA, 13, 151-159 (2007). Specifically, it can be detected or quantified in the same manner as mirVana miRNA Bioarray (Ambion).
  • a promoter sequence such as a T7 promoter or SP6 promoter is bound to the 3 ′ end of the nucleotide sequence corresponding to the nucleic acid, microRNA or microphone RNA precursor of the present invention or the surrounding genomic sequence.
  • labeled antisense RNA is synthesized by an in vitro transcription system using labeled NTP (mixture of ATP, GTP, CTP, UTP) and RNA polymerase.
  • NTP mixture of ATP, GTP, CTP, UTP
  • the labeled antisense RNA is bound to the sample-derived RNA to form an RNA-RNA nobled, and then digested with ribonuclease A that degrades only single-stranded RNA.
  • the digested product is subjected to gel electrophoresis, and an RNA fragment protected from digestion by forming an RNA-RNA hybrid is detected or quantified as the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention. Specifically, it can be detected or quantified using mirVana miRNA Dection Kit (Ambion).
  • a method for detecting a mutation in microRNA and its precursor using the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention will be described below.
  • Methods for detecting heteroduplex include (1) heteroduplex detection by polyacrylamide gel electrophoresis [Trends genet., 7, 5 (1991)], (2) —single strand conformation polymorphism Analytical methods [Genomics, 16, 325-332 (1993)], (3) Chemical cleavage or mismatches (CCM, chemical genetics (1996), ⁇ om Strachan and Andre P. Read, BIOS Scientific Publishers Limited], (4) Enzymatic cleavage method of mismatch [Nature Genetics, 9, 103-104 (1996)], (5) Denaturing gel electrophoresis [Mutat. Res., 288, 103 -112 (1993)].
  • the heteroduplex detection method by polyacrylamide gel electrophoresis is performed as follows, for example. First, a fragment smaller than 200 bp with a primer designed based on the base sequence of the genome containing the base sequence of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention, using the sample-derived DNA or the sample-derived cDNA as a template. Amplify as. When heteroduplexes are formed, they can be detected as extra bands that are slower in mobility than homoduplexes without mutations. The degree of separation is better when special gels (Hydro-link, MDE, etc.) are used. Searching for fragments smaller than 200 bp can detect insertions, deletions, and most single-base substitutions. Heteroduplex analysis is preferably performed on a single gel combined with the single-strand conformation analysis described below.
  • sample-derived DNA or sample-derived cDNA is used as a template for the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention.
  • DNA amplified as a fragment smaller than 200 bp is subjected to electrophoresis in a native polyacrylamide gel after denaturation.
  • the ability to label primers with isotopes or fluorescent dyes during DNA amplification, or the ability to detect amplified DNA as a band by silver-staining unlabeled amplification products In order to clarify the difference from the wild-type pattern, when a control sample is also run at the same time, a fragment with the difference can be detected from the difference in mobility.
  • the mismatch chemical cleavage method is based on the nucleotide sequence IJ of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention using the sample-derived DNA or the sample-derived cDNA as a template.
  • the DNA fragment amplified with the designed primer is hybridized with the labeled nucleic acid in which the isotope or fluorescent label is incorporated into the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention, and treated with osmium tetroxide to mismatch. It is possible to detect mutations by cleaving one strand of DNA.
  • CCM is one of the most sensitive detection methods and can be applied to specimens of kilobase length.
  • mismatch in place of osmium tetroxide, in combination with RNaseA and an enzyme involved in mismatch repair in cells such as T4 phage resol base and endonuclease VII, The mismatch can also be cleaved enzymatically.
  • genomic bases that contain the base sequence of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention using specimen-derived DNA or specimen-derived cDNA as a template.
  • a DNA fragment amplified with a primer designed based on the sequence is electrophoresed using a genore having a chemical denaturant concentration gradient or temperature gradient. Amplified DNA fragments move to the position where they are denatured into single strands in the gel and do not move after denaturation. The presence of the mutation can be detected because the movement of the amplified DNA in the gel differs in the presence and absence of the mutation.
  • attach a poly (G: C) terminal to each primer! /.
  • the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention is expressed by using a vector that is biosynthesized by introduction into a cell and transcription of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention. You can make it S. Specifically, a DNA fragment containing a hairpin portion is prepared based on the nucleotide sequence of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention or the genomic nucleotide sequence containing the nucleotide sequence, and the expression vector contains The nucleic acid, microRNA, or microRNA precursor of the present invention is introduced by constructing an expression plasmid by inserting it into a promoter cell, and then introducing the expression plasmid into a host cell suitable for the expression vector. Can be expressed.
  • the expression vector is a position that can replicate autonomously in a host cell, can be integrated into a chromosome, and can transcribe a genomic gene containing the nucleotide sequence of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention. Those containing a promoter are used. Any promoter can be used as long as it can be expressed in the host cell.For example, an RNA polymerase II (pol II) promoter or an RNA polymerase IlKpol III) promoter that is a transcription system of U6RNA or H1RNA is used. I can give you.
  • Examples of pol II promoters include cytomegalovirus (human CMV) IE (immediate early) gene Promoters, early promoters of SV40, and the like. Examples of expression vectors using them include pCDNA6.2-GW / miR (Invitrogen), pSilencer 4.1-CMV (Ambion) and the like. Examples of pol III promoters include U6RNA, H1RNA, and tRNA promoters. Examples of expression vectors using them include SINsi-hHl DNA (Takara Bio), pSINsi_hU6 DNA (Takara Bio), pENTR / U6 (Invitrogen), and the like.
  • a genomic gene containing the nucleotide sequence of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention is inserted downstream of the promoter in the viral vector to construct a recombinant viral vector, and the vector is packaged. It can also be introduced into a cell to produce a recombinant virus to express a genomic gene containing the nucleotide sequence of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention.
  • the cell / caging cell may be any cell that can supply the deficient protein of the recombinant viral vector deficient in any of the genes encoding the proteins required for viral packaging.
  • HEK293 cells derived from human kidney, mouse fibroblasts MH3T3, etc. can be used.
  • Proteins supplemented by packaging cells include mouse retrovirus-derived gag, pol, env, etc. for retroviral vectors, and HIV virus-derived gag, pol, env, vpr for lentiviral vectors.
  • Nude protein in the case of adenovirus vectors, proteins such as ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ derived from adenovirus, and R in the case of adeno-associated virus vectors ( ⁇ 5, ⁇ 19, p40) , Proteins such as Vp (Cap) can be used.
  • nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention can be directly introduced into a cell without using a vector.
  • Nucleic acids used in this method can be DNA, RNA, or nucleotide analogues, as well as these chimeric molecules or nucleic acid derivatives.
  • the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention can be expressed in the same manner as Pre-miR TM miRNA Precursor Moleculars (Ambion) or miRIDIAN microRNA Mimics (GE Healthcare). it can.
  • nucleic acids, microRNAs or microRNA precursors of the present invention are produced by antisense technology [Bioscience and Industry, 50, 322 (1992), Chemistry, 46, 681 (1991), Biotechnology, 9, 358 (1992 ), Trends in Biotechnology, 10, 87 (1992), Trends in Biotechnology, 10, 152 (1992), Cell Engineering, 16, 1463 (1997)], Triple Helix Technology [Trends in Biot echnology, 10, 132 (1992) )], Rehoc technology [Current Opinion in Chemical Biology, 3, 274 (1999), FEMS Microbiology Reviews, 23, 257 (1999), Frontiers in Bioscience, 4, D497 (1999), Chemistry & Biology, 6, R33 ( 1999), Nucleic Acids Research, 26, 5 237 (1998), Trends In Biotechnology, 16, 438 (1998)], Decoy DNA method [Nippon Rinsho-Japanese Journal of Clinical Medicine, 56, 563 (1998),
  • Antisense means a nucleic acid having a base sequence complementary to the base sequence of a certain target nucleic acid, which can specifically hybridize to the base sequence and suppress the expression of the target nucleic acid.
  • these chimeric molecules or derivatives of the nucleic acids can also be used as nucleic acids for antisense.
  • the ability to produce an antisense and suppress its expression can be achieved by following the method described in NATURE 432, 226 (2004).
  • the expression of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention is suppressed. be able to.
  • the siRNA is a short / double-stranded RNA containing a base sequence of a certain target nucleic acid and can suppress the expression of the target nucleic acid by RNA interference (RN Ai).
  • the siRNA IJ can be appropriately designed based on the conditions in the literature [Genes Dev., 13, 3191 (1999)] based on the target nucleotide sequence.
  • a siRNA can be prepared by synthesizing and annealing two RNAs each having a 19-base sequence selected and a complementary sequence each having a TT added to the 3 ′ end thereof, using a DNA synthesizer.
  • siRNA expression vector such as pSilencer 1.0-U6 (Ambion) or pSUPER (01igoEngine)
  • microRNA expression in mesenchymal stem cells, mast cells or cancer cells using microRNA expressed in mesenchymal stem cells, mast cells or cancer cells or antisense or siRNA specific to the microRNA precursors The expression of the microRNA or the precursor of the microRNA can be suppressed. That is, by administering antisense or siRNA specific to the microRNA or the microRNA precursor, the expression of the microRNA is suppressed, and microRNA or microRNA in mesenchymal stem cells, mast cells, or cancer cells is suppressed.
  • the action of the precursor can be controlled.
  • the patient is treated with antisense or siRNA specific to the microRNA or its precursor.
  • antisense or siRNA specific to the microRNA or its precursor is used as the therapeutic agent, antisense or siRNA alone, retrovirus vector, adenovirus vector, adeno-associated virus vector, etc. After being inserted into one of these appropriate vectors, it can be administered as a pharmaceutical preparation according to conventional methods described in 10 and 11 below.
  • nucleic acid, microRNA, or microRNA precursor of the present invention to perform gene functions.
  • the microRNA has a target sequence by utilizing the activity of suppressing the translation of mRNA having the target base sequence.
  • Any method that suppresses the function of the gene can be used.
  • the target sequence can be determined by expressing the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention and increasing the amount of microRNA in the cell.
  • the method of suppressing the function of gene which suppresses the function of mRNA which has can be mention
  • the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the invention can be expressed by the method described in 6 above.
  • Examples of the mRNA having the target base sequence of microRNA consisting of the base sequence represented by any one of SEQ ID NOs:! -29 and 78-80 are exemplified by the gene groups shown in the above-mentioned Table 114, respectively. Can do.
  • a probe fluorescently labeled with a nucleic acid having a base sequence to be introduced is introduced into a cell, hybridized with the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention, and only the cells hybridized with the labeled probe This can be done by separation with a flow cytometer having a sorting function.
  • any fluorescently labeled probe that emits specific fluorescence when hybridized can be used.
  • molecular beacons Biochimica et Biophysica Acta 1479, 178 (1998)] FRET [Proc.Natl.Acad.Sci. USA 103, 263 (2006)
  • Molecular beacons are nucleic acids in which a fluorescent functional group is covalently introduced at one end and a dabsyl group or the like that causes fluorescence quenching is introduced at the other end.
  • the base sequence is such that a hairpin structure is formed in a normal aqueous solution. Is designed. Since the fluorescent functional group and the fluorescence quencher introduced at both ends are adjacent to each other, no fluorescence is observed with the probe alone.
  • the fluorescent functional group and the fluorescent quencher are not observed. The quencher is separated and strong fluorescence can be observed.
  • FRET is a molecular excitation energy transfer phenomenon between two or more fluorescent functional groups.
  • two types are prepared: a nucleic acid probe having an energy donor introduced at its end and a nucleic acid probe having an energy acceptor introduced at its end. If the base sequences of the two probes are designed so that the two fluorescent functional groups introduced after hybridization with the nucleic acid, microRNA, or microRNA precursor of the present invention are in close proximity, the probe alone will serve as a donor. Force that only luminescence is observed When the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention and a probe cause hybridization, the two probes are close to each other, so that the energy of the donor moves to the acceptor, Receptor-based luminescence can be observed mainly
  • Examples of cell separation methods using a flow cytometer with a sorting function include a water charge method and a cell capture method.
  • microRNA precursor or the mechanism of the microRNA precursor! ⁇ Promoting or controlling the screening method
  • the nucleic acid, microRNA, or microRNA precursor of the present invention can be used to screen for substances that promote or suppress the expression or function of microRNA or its precursor. For example, from the base sequences of the microRNA and microRNA precursor of the present invention, a base sequence to be screened is selected, and a cell that expresses a nucleic acid having the base sequence is used to select the selected microRNA or Substances that promote or suppress the expression or function of the precursor can be screened.
  • Cells used for screening that express nucleic acids having the base sequences of microRNA and microRNA precursor include mesenchymal stem cells, mast cells, or cancer cells, as described in 6 above.
  • Specific screening methods include: (a) In addition to a method that uses changes in the expression level of the target microRNA or its precursor as an index, microRNA also translates mRNA with the target sequence. (B) Micro R targeted for screening A method that uses changes in the expression level of mRNA having a target sequence of NA or its precursor as an index.
  • a test substance is brought into contact with a cell that expresses a nucleic acid having the nucleotide sequence, and a substance that promotes or suppresses the expression of microRNA and its precursor is obtained using a change in the expression level of the selected nucleic acid as an index.
  • the expression level of the nucleic acid can be detected by the method described in 3 above.
  • a test substance is brought into contact with a cell expressing a nucleic acid having the nucleotide sequence, and the expression or function of the microRNA and its precursor is promoted or changed using the change in the amount of mRNA having the target sequence of the selected nucleic acid as an index. Get the substance to be suppressed.
  • a DNA in which the target sequence for the single-stranded RNA having the base sequence of the present invention is inserted into the 3 ′ UTR of an appropriate reporter gene expression vector is prepared and introduced into a host cell suitable for the expression vector.
  • a test substance is brought into contact with the cell, and a substance that promotes or suppresses the expression or function of the mitochondrial RNA and its precursor is obtained using the change in the expression level of the reporter gene as an index.
  • the selection of the target sequence can be performed by the method described in 8 above.
  • Examples of mRNA having a microRNA target sequence comprising a base sequence represented by any one of SEQ ID NOs:! -29 include Each of the genes shown in Table 1 14 can be exemplified.
  • the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention and the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor having a base sequence complementary to the base sequence are the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention.
  • it can be used as a therapeutic agent for diseases caused by abnormal mesenchymal stem cells, mast cells, or diseases caused by abnormal cell proliferation.
  • the nucleic acid, microRNA or the present invention The microRNA precursor is obtained by quantifying the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention or detecting the mutation of the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention, thereby detecting mesenchymal stem cells, mast cells.
  • abnormal mesenchymal stem cells include abnormal proliferation and differentiation, and examples of diseases resulting therefrom include cancer, osteogenesis imperfecta, cartilage dysplasia, and diabetes.
  • abnormalities in mast cells include abnormalities such as mast cell differentiation and degranulation, inflammatory mediator production, cytoforce-in production, and chemokine production.
  • Diseases resulting from such abnormalities include atopic dermatitis, asthma, chronic Examples include obstructive pulmonary disease and allergic disease.
  • Diseases caused by abnormal cell proliferation include cancer, arteriosclerosis caused by abnormal cell proliferation and tissue hyperplasia, rheumatoid arthritis, prostatic hypertrophy, percutaneous transvascular coronary angioplasty. Examples include later vascular restenosis, pulmonary fibrosis, glomerulonephritis, and autoimmune diseases.
  • the diagnostic agent containing the nucleic acid, microRNA, or microRNA precursor of the present invention can detect the quantification or mutation of the nucleic acid, microRNA, or microRNA precursor of the present invention, depending on the intended diagnostic method.
  • Reagents necessary for carrying out the reaction for example, a buffer, salt, enzyme for reaction, nucleic acid of the present invention, labeled protein that binds to microRNA or a microRNA precursor, and a coloring agent for detection.
  • the therapeutic agent containing the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention or a nucleic acid, microRNA or microRNA precursor having a base sequence complementary to the base sequence as an active ingredient is administered alone. However, it is usually mixed with one or more pharmacologically acceptable carriers and administered as a pharmaceutical formulation prepared by any method well known in the pharmaceutical arts. Is desirable.
  • the preferred route of administration is oral administration, where it is desirable to use the most effective treatment, or parenteral administration such as buccal, intratracheal, rectal, subcutaneous, intramuscular and intravenous. It is possible to increase the dosage, preferably intravenous administration.
  • Examples of the dosage form include sprays, capsules, tablets, granules, syrups, emulsions, suppositories, injections, ointments, tapes and the like.
  • Suitable formulations for oral administration include emulsions, syrups, capsules, tablets, powders, granules and the like.
  • Liquid preparations such as emulsions and syrups include sugars such as water, sucrose, sorbitol and fructose, glycols such as polyethylene glycol and propylene glycol, oils such as sesame oil, olive oil and soybean oil, P-hydroxybenzoate Preservatives such as acid esters, flavors such as stove leaf flavor and peppermint can be used as additives.
  • Capsules, tablets, powders, granules, etc. include excipients such as lactose, glucose, sucrose and mannitol, disintegrants such as starch and sodium alginate, lubricants such as magnesium stearate and talc, poly It can be produced by using a binder such as bull alcohol, hydroxypropyl cellulose, gelatin, a surfactant such as fatty acid ester, a plasticizer such as glycerin, and the like as additives.
  • excipients such as lactose, glucose, sucrose and mannitol
  • disintegrants such as starch and sodium alginate
  • lubricants such as magnesium stearate and talc
  • poly It can be produced by using a binder such as bull alcohol, hydroxypropyl cellulose, gelatin, a surfactant such as fatty acid ester, a plasticizer such as glycerin, and the like as additives.
  • Suitable formulations for parenteral administration include injections, suppositories, sprays and the like.
  • An injection is prepared using a carrier comprising a salt solution, a glucose solution or a mixture of both.
  • Suppositories are prepared using a carrier such as cacao butter, hydrogenated fat or carboxylic acid.
  • the spray is prepared using a carrier that does not irritate the recipient's oral cavity and airway mucosa and that facilitates absorption by dispersing the active ingredient as fine particles.
  • the carrier include lactose and glycerin.
  • preparations such as aerosols and dry powders are possible.
  • the components exemplified as additives for oral preparations can also be added.
  • the dose or frequency of administration varies depending on the intended therapeutic effect, administration method, treatment period, age, body weight, etc.
  • the usual adult dose is 10 Hg / kg to 20 mg / kg per day.
  • the therapeutic agent containing the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention and the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor having a base sequence complementary to the base sequence IJ as an active ingredient includes a nucleic acid, a microRNA or a microRNA precursor of the present invention, a nucleic acid having a base sequence complementary to the base sequence, a vector expressing the microRNA or a microRNA precursor, and a base used for a nucleic acid therapeutic agent.
  • Formulate [Nature Genet., 8, 42 (1994)].
  • the base used for the nucleic acid therapeutic agent may be any base that is usually used for injections, and is a salt solution such as distilled water, sodium chloride, or a mixture of sodium chloride and an inorganic salt. , Mannitol, ratatoose, dextran, glucose and the like, amino acid solutions such as glycine and arginine, organic acid solutions or mixed solutions of a salt solution and a glucose solution, and the like.
  • these bases are mixed with an osmotic pressure adjusting agent, a pH adjusting agent, a vegetable oil such as sesame oil and die oil, or an auxiliary agent such as a lecithin or a surfactant such as a nonionic surfactant.
  • An injection may be prepared as a suspension or dispersion. These injections can also be prepared as preparations for dissolution upon use by operations such as pulverization and freeze-drying.
  • the therapeutic agent of the present invention can be used for treatment as it is in the case of a liquid just before the treatment, and in the case of an individual, it can be dissolved in the above sterilized base as necessary.
  • Examples of the vector containing the nucleic acid, microRNA, or microRNA precursor of the present invention include the recombinant virus vector virus vector prepared in the above 6, and more specifically, a retrovirus vector and a lenti Can give virus vectors etc.
  • a complex is prepared by combining the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention with a polylysine-conjugated antibody specific for adenovirus hexon protein, and the resulting complex is bound to an adenovirus vector.
  • a viral vector can be prepared. The virus vector stably reaches the target cell, is taken up into the cell by the endosome, is degraded in the cell, and efficiently expresses the nucleic acid.
  • viral vectors based on Sendai virus (-) strand RNA virus have also been developed (W097 / 16538, W097 / 16539), and using the Sendai virus, the nucleic acid of the present invention, It refers to the ability to produce Sendai virus that incorporates microRNA or microRNA precursors.
  • nucleic acids, microRNAs or microRNA precursors of the present invention can also be transferred by non-viral nucleic acid transfer methods.
  • non-viral nucleic acid transfer methods For example, calcium phosphate coprecipitation method [Virology, 52, 4 56-467 (1973); Science, 209, 1414-1422 (1980)], microinjection method [Proc.N atl.Acad.Sci. USA, 77, 5399-5403 (1980); Proc.Natl.Acad.Sci. USA, 77, 7380-7384 (1980); Cell, 27, 223-231 (1981); Nature, 294 , 92-94 (1981)], ribosome-mediated membrane fusion-mediated transfer [Proc. Natl. Acad.
  • Rukoto force can be S.
  • Ribosome-mediated membrane fusion-mediated transfer involves direct administration of a ribosome preparation to a target tissue to cause the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention to be taken up and expressed locally in the tissue.
  • the power S [Hum. Gene Ther., 3, 39 9 (1992)].
  • Direct DNA uptake techniques are preferred for targeting DNA directly to the lesion.
  • Receptor-mediated DNA transfer can be performed, for example, by binding DNA (typically in the form of a covalently closed supercoiled plasmid) to a protein ligand via polylysine. it can.
  • the ligand is selected based on the presence of the corresponding ligand receptor on the cell surface of the cell or tissue of interest.
  • the ligand-DNA conjugate can be injected directly into the blood vessel, if desired, and can be directed to a target tissue where receptor binding and internalization of the DNA-protein complex occurs.
  • adenovirus can be co-infected to disrupt endosomal function.
  • the nucleic acid, microRNA, microRNA precursor of the present invention, or siRNA for the target gene of the microRNA is introduced into mesenchymal stem cells according to the method described in 6 above. Incubate. Analyze genes or proteins whose expression increases as osteoblast differentiation progresses and compare to negative controls.
  • any method capable of inducing differentiation from mesenchymal stem cells to osteoblasts! / any method capable of inducing differentiation from mesenchymal stem cells to osteoblasts! /, Any method can be used! /
  • the method described in Science, 284, 143-147 (1999) can be mentioned.
  • mesenchymal stem cells can be differentiated into osteoblasts.
  • RT-P and R ⁇ reverse transcription—polymerase chain reaction, Northern plot angle analysis, tot blot hybrid hybrids were used for quantitative analysis of genes whose expression increases with osteoblast differentiation. Examples include the seed method and DNA microarray.
  • Quantitative analysis methods for proteins whose expression increases with osteoblast differentiation include Western stamp analysis, immunohistochemical staining using antibodies that react specifically with the protein, and ELI SA. .
  • Genes or proteins whose expression increases with differentiation into osteoblasts include type I collagen, osteocalcin, osteonetatin, osteopontin, bone sialoprotein, Runx2 (runt-related gene 2) Anoleka diphosphatase T (ALP) and the like.
  • Examples of a method for evaluating the degree of differentiation into osteoblasts include staining cells using the ALP enzyme activity in the osteoblasts, or measuring the ALP enzyme activity.
  • a more specific method of the cell staining is a method in which the alcohol portion of the phosphate ester of the substrate hydrolyzed by the ALP enzyme in osteoblasts is coupled with a diazonium salt and precipitated on the enzyme active site with an azo dye.
  • the substrate include naphthol AS-MX phosphate, and examples of the azo dye include first violet blue.
  • a kit containing these mosquitoes, ⁇ leukocyte alkaline phosphatase (Sigma), etc. may be used.
  • As a kit for measuring ALP enzyme activity for example, alkaline You can also use Sufa B-Test Tsukoko (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)!
  • the differentiation into osteoblasts can also be confirmed by detecting the calcified components produced by the osteoblasts.
  • the method for detecting the calcified component include staining methods such as von ossa staining and alizarin red staining.
  • Von Kossa staining is a method of detecting calcium phosphate, which is a calcifying component, using silver nitrate. Specifically, the cells fixed with paraffin or the like are reacted with 1 to 5% silver nitrate aqueous solution and exposed to light, and the portion where the black calcium phosphate is present is quantified, for example, the bone area is measured by measuring the colored area. The degree of differentiation into blast cells can be evaluated.
  • Alizarin red staining is a method utilizing the fact that alizarin red S exhibits specific binding to calcium and forms a rake. Specifically, by reacting 0.01 to 5% alizarin red S solution with cells fixed with paraffin or the like, the colored portion of reddish purple to orange red is quantified, for example, by measuring the colored area. Ability to evaluate the degree of differentiation into osteoblasts.
  • Human mast cells are not particularly limited as long as they are obtained safely and efficiently.
  • known methods from human lung, skin, fetal liver, etc. [J. Immunol. Methods, 169, 1 53 (1994 ); J. Immunol., 138, 861 (1987); J. Allergy Clin. Immunol., 107, 322 (2001); J. Immunol. Methods., 240, 101 (2000)].
  • known methods [J. Immunol., 157, 343, (1996); Blood, 91, 187 (1998); J. Allergy Clin.
  • the sphere can be prepared by culturing in the presence of stem cell factor (hereinafter abbreviated as SCF) and differentiating into a full cell.
  • SCF stem cell factor
  • a cell line established from human moon cake cells can also be used. It is known that human mast cells are well-retained as human mast cells.
  • LAD2 Leuk. Res., 27, 671 (2003); Leuk. Res., 27, 677 (2003) )] Etc.
  • Examples of methods for examining mast cell activation include suppression of activation, suppression of degranulation, and inflammation.
  • the nucleic acid, microRNA, microRNA precursor or siRNA for the target gene of the microRNA used in the present invention is introduced into mast cells, added with IgE, cultured, and then added with anti-IgE antibody Activated and released human mast cells by (i) Histamine, which serves as an indicator of degranulation / 3-hexosaminidase, (ii) Inflammatory mediators such as LTC4, LTD4, LTE4, PGD2, (iii ) Measure the site force-in of TNF-a, GM-CSF, etc., and (iv) Chemo-in, such as IL_8, 309, and MIP-1a.
  • nucleic acid, microRNA, microRNA precursor used in the present invention or the siRNA against the target gene of the microRNA can be confirmed by comparison with the measured value when the force is not applied.
  • mast cells are caused by the production of cytodynamics such as TNF-a and GM-CSF, production of chemokines such as IL-8, 309, MIP-1a, LTC4, LTD4, LTE4, It can also be examined by measuring the production of inflammatory mediators such as PGD2 [Blood 100, 386 1 (2002)].
  • cytodynamics such as TNF-a and GM-CSF
  • chemokines such as IL-8, 309, MIP-1a, LTC4, LTD4, LTE4
  • the method for measuring cell proliferation is not particularly limited as long as it is a method capable of measuring an index reflecting the number of cells and the cell proliferation rate. Viable cell count measurement, DNA synthesis rate measurement, total protein mass measurement, and the like can be used.
  • As a method for evaluating the number of viable cells there is a method for measuring the amount of ATP in the cells. It is known that the amount of ATP in cells is proportional to the number of cells in culture (J. Immunol. Meth. 160, 81-88 (1993)). More specific methods for measuring the amount of ATP in cells include the MTT method and the XTT method (J. Immunol. Meth. 65, 55-63 (1983)).
  • Another method is to measure ATP by luminescence of a luciferin substrate by an ATP-dependent enzyme luciferase.
  • luciferin substrate by an ATP-dependent enzyme luciferase.
  • CellTite-GloR Luminescent Cell Viability Assay Promega may be used as a kit for measuring the amount of ATP in cells.
  • a method for measuring the degree of cell death it is possible to use a method of staining dead cells with a dye such as Propium Iodide or a method of measuring the activity of an enzyme leaked out of the cell due to cell death.
  • a method for measuring the enzyme activity of adenylate Kinase leaked out of the cell can be used. More specifically, ToxiLight® Non-Destructive Cytotoxicity BioAssay Kit (manufactured by Lonza) or the like may be used.
  • the degree of cell death can be measured by limiting to apoptosis (programmed cell death) which is particularly important in relation to cancer.
  • Methods for assessing cell apoptosis include measuring the degree of DNA fragmentation, measuring changes in lipids in cell membranes, and caspase, a protease in cells induced by apoptosis 3 / 7 A method for measuring activity is mentioned.
  • a more specific method for measuring caspase 3/7 activity in cells is to measure luciferin substrate released by caspase 3/7 activity by luciferin luminescence by luciferase enzyme reaction.
  • Caspase-GloR 3/7 Assay manufactured by Promega
  • hMSC Human mesenchymal stem cells
  • Cambrex Cambrex
  • IMDM medium Invitrogen
  • FBS urinary fetal serum
  • RNA was extracted from hMSC in culture using TRIZOL reagent (Invitrogen) according to the method attached to the product.
  • RNA secondary structure predicted to be transcribed from the genome sequence was predicted using RNAfold. As a result, it was found that the two types were novel microRNAs located on one strand of the hairpin structure.
  • the base sequences and the base sequences of microRNA precursors containing these microRNAs are shown in Table 15-20.
  • the names KHK_miR_001 to 029 were assigned to the microRNAs having the respective nucleotide sequences. All cases where a single microRNA can have a hairpin structure derived from a genomic sequence at a different position are described.
  • Table 16-20 shows the continuation of Table 15.
  • Fig. 1 shows the hairpin structure of KHK_miR_001 as an example of the secondary structure.
  • microRNA obtained in Example 2 has a function as a microRNA can be examined by examining whether or not it is processed by a Dicer protein.
  • the function of the microRNA indicated by KHK_miR_001 can be detected as follows. First, a single-stranded RNA having the base sequence represented by SEQ ID NO: 30 is synthesized and reacted with the Dicer Enzyme attached to the X-treme GENE siRNA Dicer Kit (manufactured by Roche Apraid Science). Next, the reaction product can be electrophoresed on a 15% polyacrylamide gel, and a band with a size of 20-25 bases can be detected. It can be detected that it has a function as a microRNA.
  • Example 2 For the microRNA obtained in Example 2, the expression level in hMSC and HeLa cells was examined using quantitative RT-PCR.
  • RNA For hMSC and HeLa cells, extract total RNA using the same method as in Example 1, and use the template attached to the product using Thermo-X (Invitrogen) and random hexamer (Invitrogen), respectively.
  • cDNA was synthesized. It was synthesized from 1 ⁇ L of total RNA and diluted with water to a final volume of 200 ⁇ L. Two of these were used for the following quantitative RT-PCR analysis.
  • microRNAs obtained in Example 2 in order to examine the expression of the microRNA represented by KHK_miR_007, quantitative RT-PCR was performed as follows.
  • the reagent used was a kit (For Real Time PCR TaRa Ex Taq R-PCR Version 2.1) manufactured by Takara Shuzo.
  • PCR 2.0 ⁇ l of the above template cDNA, 4.0 ⁇ L of 5 XR—PCR buffer (Mg 2+ free), 0.4 ⁇ L of 250 mM Mg 2+ solution, 0.6 a 1 dNTPs (10 mmol / L), 1.0 ⁇ L SYBR Green I (1/2500 dilution), 0.06 L each of microRNA-specific primer (100 mol / L), 0.2 ⁇ L (ExTaq R-PCR Version, and 11.68 L of water) PCR was performed using an AB picture self-row detection system (ABI PRISM 7700, manufactured by Applied Biosystems).
  • ABSI PRISM 7700 AB picture self-row detection system
  • microRNA-specific primer was designed as follows.
  • Primers having the base sequences represented by SEQ ID NO: 74 and SEQ ID NO: 75 were synthesized on the 5 ′ end side and 3 ′ end side of the base sequence of SEQ ID NO: 45, respectively.
  • a primer having the nucleotide sequence IJ represented by SEQ ID NO: 76 and SEQ ID NO: 77 was synthesized in order to detect the expression level of U6RNA.
  • reaction conditions were as follows: for KHK_miR_007 detection, first heat at 95 ° C for 5 minutes, then repeat 45 cycles of 95 ° C for 15 seconds and 65 ° C for 1 minute, and finally at 25 ° C for 2 minutes. Using heating conditions, U6RNA detection was first heated at 95 ° C for 5 minutes, then repeated 45 cycles of 95 ° C for 15 seconds and 60 ° C for 1 minute, and finally at 25 ° C for 2 minutes. Heating conditions were used. As a negative control, PCR using sterilized water instead of vertical cDNA was also performed.
  • the expression level was calculated as the A Ct value after obtaining the number of cycles (Ct value) when the signal intensity reached 1000 and subtracting the above value from the negative control Ct value.
  • the AC t value of U6RNA was calculated, and the average value of U6RNA ACt values in hMSC and HeLa cells was used as the background, and the difference was corrected. Since the expression level decreased 2.0 times when the A Ct value decreased by 1.0, the corrected ⁇ Ct value of KHK_miR_007 of hMSC and HeLa cells was calculated as the relative expression level. As a result, as shown in FIG. 2, it was found that KHK_miR_007 was strongly expressed in hMSC.
  • microRNA precursor obtained in Example 1 was introduced into hMSC, cultured under conditions for inducing differentiation into osteoblasts, and the influence of the microRNA precursor was examined.
  • hMSCs were seeded in a 24-well plate so that there were 6 ⁇ 2 ⁇ 10 3 per well, and cultured in a DM medium containing 20% FBS.
  • the microRNA precursor was introduced into the hMSC using a lipofection method, specifically, Lipofectamine 2000 (manufactured by Invitrogen) to a final concentration force of 3 ⁇ 40 nM.
  • MicroRNA precursors were synthesized by Ambion as Pre_miR TM miRNA Precursor Molecules of KHK—miR—001, 006, 008, 009, 010, 012, 017, 018, 019, 020, 022, 024 Was used.
  • SEQ ID NO: 8 for the sequence corresponding to the human genome sequence of SEQ ID NO: 4, prepare a nucleic acid consisting of a sequence (SEQ ID NO: 8 4) with 2 bases added to the 3 ′ side of SEQ ID NO: 4, and pre-miR TM miRNA Precursor Molecules of KHK_miR_004_2 The one synthesized by Ambion was also used. Lipofexion followed the method attached to the product.
  • the medium was induced to induce osteoblast differentiation [in MDM medium containing 20% FBS, 0.1 mol / L dexamethasone, 50 mol / L ascorbic acid monophosphate (manufactured by Sigma), 10 mmol / L ⁇ -glyce mouth phosphite (manufactured by Sigma)], and the culture was continued once every 3 days with the osteoblast differentiation medium changed.
  • MDM medium containing 20% FBS, 0.1 mol / L dexamethasone, 50 mol / L ascorbic acid monophosphate (manufactured by Sigma), 10 mmol / L ⁇ -glyce mouth phosphite (manufactured by Sigma)
  • the culture was continued once every 3 days with the osteoblast differentiation medium changed.
  • the cell morphology was observed under a phase contrast microscope (Nikon), and further, alkaline phosphatase staining was performed to detect osteoblasts.
  • the cells were washed once with phosphate-buffered saline (PBS) (manufactured by Invitrogen) and fixed with a fixative (10% formalin / PBS) for 5 minutes.
  • PBS phosphate-buffered saline
  • fixative 10% formalin / PBS
  • alkaline phosphatase reaction was performed by reacting with a mixed solution of Naphthol AS-MX phosphoric acid (Sigma) and Fast Violet B solution (Sigma) for 30 minutes. Further, it was washed with distilled water, stained red under a phase contrast microscope! /, And the osteoblasts were observed and photographed with a digital camera (Nikon).
  • hMSCs into which KHK-miR—001, 006, 010, 017, 019, 024 Pre-miR TM miRNA Precursor Molecules were introduced had fewer cells than hMSCs without microRNA precursors.
  • the number of positive cells stained with alkaline phosphatase was also found to be small. Since the microRNA precursor is converted into microRNA in the cell, the microRNA used in this example has an activity to suppress proliferation and an activity to suppress differentiation into osteoblasts against hMSC. It became clear.
  • the microRNA precursor obtained in Example 1 was introduced into LAD2, a human mast cell line, to induce degranulation, and the influence of the microRNA precursor was examined.
  • LAD2 is a recently established human mast cell line that is well known to retain the properties of human mast cells [Leuk. Res., 27, 671 (2003); Leuk. Res., 27 , 677 (2003)].
  • LAD2 was obtained from the National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health (Bethesd a, MD 20892-1881, USA) and cultured in Stem Pro-34 medium [Invitrogen] containing 100 ng / mL SCF. did.
  • LAD2 was seeded in a 6-well plate at 5xl0 5 per well, and the final concentration of S30nM was determined by microribonucleic acid precursor using ribofusion method, specifically Gene Silencer (Genlantis).
  • MicroRNA precursors were synthesized by Ambion as Pre-miR TM miRNA Precursor Moleculars of KHK_miR_001, 004_2, 006, 00 8, 009, 010, 012, 017, 018, 019, 020, 022, 024 was used. Lipofexion is attached to the product The method was followed.
  • 3-Hexosaminidase activity is 4 mmol / L p-nitrophenyl N_acetyl- ⁇ -darcosaminide (Sigma) dissolved in 40 mmol / L citrate buffer ( ⁇ 4.5) in 50 L of recovered supernatant. After incubating at 37 ° C for 1 hour, add 100 ⁇ L of 0.2 mol / L glycine (pH 10.7) to the absorbance at 405 nm using a plate reader 1420 ARVOsx (manufactured by Perkin Elma). It was measured by using.
  • H_miR_001, 017, 018, 019, 022 promotes degranulation of LAD2 by stimulation with IgE receptor.
  • the microRNA precursor obtained in Example 1 was introduced into a colon cancer-derived cell line, and the influence of the microRNA precursor on the viable cell rate and apoptotic activity was examined.
  • DLD-1 human colorectal cancer (hereinafter referred to as DLD-1) was obtained from American Type Culture Collection (ATCC) (hereinafter referred to as ATCC) (ATCC CCL-221).
  • ATCC American Type Culture Collection
  • FBS urinary fetal serum
  • DLD-1 was seeded in a 96-well plate at 2500 per well, and cultured in RP Ml medium containing 10% FBS. One day later, the microRNA precursor was introduced into DLD-1 to a final concentration of 5 nM or 25 nM using the lipofection method, specifically, Lipofectamine 2000 (Invitrogen).
  • Pre-miR TM miRNA Precursor Molecule of KHK_miR_001, 004_2, 006, 008, 009, 010, 012, 017, 018, 019, 020, 022, 024 S synthesized by Ambion was used.
  • Pre-miR miRNA Precursor Molecular-Negative Control # 2 (hereinafter referred to as miR_negacon # 2) (manufactured by Ambion) was also introduced into DLD-1 as a negative control. Lipofexion followed the method attached to the product.
  • the viable cell rate was measured using CellTiter-Glo TM Luminescent Cell Viability Assay (manufactured by Promega). Relative viable cell ratios were calculated with the viable cell ratio of DLD-1 in the control group (Lipofectamine 2000 only) as 1.0. As a result, as shown in Table 22, a decrease in the viable cell ratio of 40% or more was observed by introduction of H_miR_008, 010, 017.
  • caspase 3/7 activity was measured using the Caspase-Glo R 3/7 assay (Promega) according to the method attached to the product.
  • the relative caspase 3/7 activity value was calculated by setting the caspase 3/7 activity value of DLD-1 in the control group (Lipofectamine 2000 only) to 1.0.
  • Example 8 Live cell rate and apoptosis in ovarian cancer-derived cell lines in which microRNAs are forcibly expressed ⁇
  • the microRNA precursor obtained in Example 1 was introduced into an ovarian cancer-derived cell line, and the influence of the microRNA precursor on the viability and apoptotic activity was examined.
  • A2780 human ovarian cancer cell line (Nature, 295, 116-119 (1982); Science, 224, 994-99 6 (1984); Semin. Oncol., 11, 285-298 (1984)) is 5% FBS In RPMI1640 medium (manufactured by Invitrogen) containing (JRH Biosciences) in an incubator at 37 ° C with 5% CO concentration.
  • ⁇ 2780 was seeded in a 96-well plate at 2500 per well, and cultivated in RPMI medium containing 10% FBS.
  • the microRNA precursor was introduced into A2780 using a lipofection method, specifically, Lipofectamine 2000 (manufactured by Invitrogen) to a final concentration of 5 nM or 25 nM.
  • the microRNA precursors used were those synthesized by Ambion as Pre-miR TM miRNA Precursor Molecules of KHK_miR_001, 004_2, 006, 008, 009, 010, 012, 017, 018, 019, 020, 022, 024 It was.
  • MiR_negacon # 2 was also introduced into A2780 and used as a negative control.
  • caspase 3/7 activity was measured using the Caspase-Glo R 3/7 assay (Promega) according to the method attached to the product.
  • the relative caspase 3/7 activity value was calculated with the caspase 3/7 activity value of A2780 in the control group (Lipofectamine 2000 only) as 1.0.
  • the introduction of KHK_miR_010 showed an increase in caspase 3/7 activity of 150% or more.
  • the present invention provides nucleic acids, microRNAs and microRNA precursors having novel nucleic acid sequences. Detection of microRNA expression or mutation, cell isolation, suppression of translation of a gene having a target sequence, screening of a substance that promotes or suppresses the function of microRNA, using the nucleic acid, microRNA or microRNA precursor of the present invention, Diagnosis or treatment of diseases caused by abnormal proliferation or differentiation of mesenchymal stem cells, diagnosis or treatment of diseases caused by abnormal mast cells, cancer and cell abnormalities Can diagnose or treat diseases caused by proliferation, tissue hyperplasia, etc. Sequence Listing Free Text
  • SEQ ID NO: 75 Description of artificial sequence: synthetic DNA

Description

明 細 書
新規核酸
技術分野
[0001] 本発明は、新規核酸、ならびに、該核酸を発現または抑制させる方法、該核酸を有 する分子を含有する診断薬または治療薬に関する。
背景技術
[0002] マイクロ RNA(miRNA)は、蛋白質に翻訳されない約 22ヌクレオチドの小さな非コード 一本鎖 RNAであり、ヒトを含む生物に多数存在することが確認されている(非特許文 献 1、 2)。
マイクロ RNAは、単一又はクラスター化されたマイクロ RNA前駆体に転写される遺伝 子から生成される。すなわち、まず、遺伝子から一次転写産物である primary-microR NA (pri-miRNA)が転写され、次いで、 pri-miRNAから成熟型マイクロ RNAへの段階的 プロセシングにお!/、て、 pri-miRNAから特徴的なヘアピン構造を有する約 70塩基の pr ecursor-microRNA (pre-miRNA)が生成される。さらに、 Dicer介在によるプロセシング により pre-miRNAから成熟型マイクロ RNAが生成される(非特許文献 3)。
[0003] 成熟型マイクロ RNAは、標的となる mRNAに相補的に結合して mRNAの翻訳を抑制 する、あるいは mRNAを分解することにより、遺伝子発現の転写後制御に関与してい ると考えられている。 2006年 5月現在、マイクロ RNAのデータベース miRBase (http:〃 microrna.sanger.ac.uk/)には、ヒトで 455種、全生物種で 3685種のマイクロ RNAが登 録されている。ヒトを含む哺乳類で発現するマイクロ RNAの中で、その生理的機能に 関してわかっているものは、血球系分化に関与する miR-181 (非特許文献 4)やインシ ュリン分泌に関与する miR-375 (非特許文献 5)など一部のみであり、多くはその生理 的活性が未解明である。ただし、線虫やショウジヨウバエを用いた研究からマイクロ R NAが生物の発生、分化に様々な重要な役割を果たしていることが明らかとなってき ており、ヒト疾患との関係においても特に癌との深い関係を示唆する報告が出てきて いる (非特許文献 6)。
[0004] マイクロ RNAの同定には、細胞から低分子 RNAクローニングする方法や、ゲノム配 列情報からバイオインフォマティクスを用いる方法などがある。 miRBaseにマイクロ RN Aとして登録されるためには、発現に関する情報と生合成及び構造に関する情報の 両方が必要であり、ゲノム配列情報から構造の予測だけではマイクロ RNAとして認め られていない (非特許文献 7)。
[0005] 間葉系幹細胞は、哺乳類の骨髄、脂肪組織、臍帯血等に存在し、脂肪細胞、軟骨 細胞、骨細胞等に分化する多能性の幹細胞として知られている。間葉系幹細胞は、 その分化多能性の故に、骨、軟骨、腱、筋肉、脂肪、歯周組織など、多くの組織の再 生医療のための移植材料として注目されて!/、る(非特許文献 8)。
間葉系幹細胞は、薬剤やサイト力イン等の添加により iiudtmで特定の細胞へ分化 させること力 sでき、例えば、脂肪細胞へは 1-メチル -3-イソブチルキサンチン、デキサ メタゾン、インスリンおよびインドメタシンを作用させることにより、骨芽細胞へはデキサ メタゾン、 β—グリセロールフォスフェイト、およびァスコルビン酸を作用させることによ り誘導できる(非特許文献 9)。しかし、これらの分化の過程における分子的なメカニズ ムに関しての詳細は不明である。遺伝子ノックアウトマウスや分化段階での遺伝子発 現解析の結果から、脂肪細胞へは PPAR yおよび C/EBPファミリ一力 S、骨芽細胞分化 時には Cbfal/Runx2および Osterkなどの遺伝子発現が関与していることが知られて いる(非特許文献 10)が、これらの遺伝子群のみで間葉系幹細胞からの分化メカ二 ズムを説明することはできず、人為的に分化及び増殖を制御するには至っていない 。また、間葉系幹細胞の分化及び増殖に作用するマイクロ RNAは知られていない。
[0006] 肥満細胞は各種刺激により活性化され、脱顆粒を起こし、数多くの炎症性メデイエ 一ターを遊離、産生することが知られている(非特許文献 11〜; 13)。例えば肥満細胞 に抗原が認識されると、脱顆粒によりヒスタミンやトリプターゼが速やかに放出されると 共に、プロスタグランジン D2 (PGD2)、ロイコトリェン (LT)、血小板活性化因子(PAF) などのケミカルメディエーター、およびマクロファージ炎症性蛋白質(ΜΙΡ) -Ι α等の 各種のケモカインや顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)等の各種サ イト力インが新たに合成され、放出されることが知られている。また、これまで好酸球が 作ると考えられていた細胞障害性蛋白質である主要塩基性蛋白質(major basic prot ein)に関しても、ヒトの場合は肥満細胞が多量につくることが最近明らかになつている (非特許文献 14)。
[0007] このように、肥満細胞は種々のアレルギー疾患の病態形成において主要な役割を 演じていると考えられること力、ら、肥満細胞の機能を制御することにより、アレルギー 疾患の治療が可能であると考えられる。
しかしな力 、げっ歯類肥満細胞とヒト肥満細胞では、薬剤への反応性が異なること が知られている(非特許文献 12)。具体的には、炎症性メディエーター遊離抑制薬と して使用されているクロモグリク酸ナトリウムは、ラット腹腔肥満細胞においては IgE依 存性の炎症性メディエーター遊離を顕著に抑制するが、ヒト肥満細胞に対する作用 は強いものではない(非特許文献 15)。塩酸ァゼラスチンは、高濃度においてはヒト 培養肥満細胞からのヒスタミン、 PGD2、 LTの遊離、 GM- CSFおよび MIP-1 aの産生 を抑制する力 いずれの活性も強いものではない。また、抗サイト力イン薬として使用 されているトシル酸スブラタストは、ラット月巴満細胞に対して炎症性メディエーター遊 離抑制作用を示した力、ヒト月巴満細胞に対する作用はない(非特許文献 15)。
[0008] また、ヒト肥満細胞とマウス肥満細胞で発現する遺伝子について比較された結果、 各種刺激により発現する遺伝子が必ずしも一致しないことが知られている(非特許文 献 16)。
マイクロ RNAについては、マウス骨髄由来肥満細胞で発現するマイクロ RNAは報告 されているが(非特許文献 17)、マイクロ RNAと肥満細胞の機能との関係は知られて いない。ヒト肥満細胞で発現するマイクロ RNAについては報告されておらず、上記の ようなヒトとマウス間の種差を考慮すると、マウス肥満細胞のマイクロ RNAの発現情報 をもとに、ヒト肥満細胞のマイクロ RNAの発現情報を予測することは困難である。
[0009] マイクロ RNAは様々な遺伝子の発現制御に関与することから、マイクロ RNAの異常 はヒトの種々の疾患に関与していることが予想される。特に癌においては研究が進展 しており、多くの癌においてマイクロ RNAの発現が正常組織と異なっていること、マイ クロ RNAの発現プロファイル解析により癌の分類が可能であることなどが報告されて いる(非特許文献 18)。また、これまでに見出されたヒトのマイクロ RNAの約半数が、ヒ ト癌で知られている染色体異常あるいは染色体の脆弱部位に存在することも知られ ている(非特許文献 19)。今までに報告されている癌とマイクロ RNAの関係の例として は、 B細胞慢性リンパ性白血病(B-CLL)で欠失が見られる染色体 13ql4に miR_15a/ miR-16クラスターが含まれ、その欠失が B-CLLの原因の一つになっていると予測さ れること(非特許文献 20)、肺癌ではマイクロ RNAの一つである Let-7の発現が低下し ており、その標的の一つが癌原遺伝子として知られる Rasであること(非特許文献 21、 22)などがある。多くのマイクロ RNAは癌細胞で発現が低下している力 逆に癌で遺 伝子増幅や過剰発現が見られるマイクロ RNAもある。例えば、悪性リンパ腫で遺伝子 増幅が見られる領域には 6種のマイクロ RNAからなるクラスター(miR-17-92)が存在し 、この miRNAクラスター遺伝子をヒト B細胞リンパ腫のモデルマウスに強制発現させる とリンパ腫の発生が促進されることが報告されている(非特許文献 23)。また、以前か らホジキンリンパ腫で過剰発現する蛋白質をコードしない癌遺伝子候補とされていた BICと呼ばれる遺伝子は、 miR-155をコードしていることも明らかとなっている(非特許 文献 24)。
このように癌とマイクロ RNAの関係は近年多数報告されている力 その殆どは癌細 胞での発現異常を示すものであり、マイクロ RNAの機能を示した研究は、 Let-7を肺 癌細胞株に強制発現させることで癌細胞株の増殖を阻害したという報告 (非特許文 献 25)など、わずかしかない。体外からマイクロ RNAあるいはその前駆体、あるいはそ のアンチセンスオリゴを投与してマイクロ RNAの発現を増大あるいは減少させることで 、動物モデルで癌の増殖を抑制させたと!/、う報告は現在のところ存在しな!/、。
非特許文献 1 : Science, 294, 853-858 (2001)
非特許文献 2 : Cell, 113, 673-676 (2003)
非特許文献 3: Nature Reviews Genetics, 5, 522-531 (2004)
非特許文献 4 : Science, 303, 83-86 (2004)
非特許文献 5 : Nature, 432, 226-230 (2004)
非特許文献 6: Nature Reviews Cancer, 6, 259-269 (2006)
非特許文献 7 : RNA, 9, 277-279 (2003)
非特許文献 8 :「遺伝子医学」、 2000年、 4巻、 p. 58 - 61
非特許文献 9 : Science, 284, 143-147 (1999)
非特許文献 10 :「実験医学」、 2002年、 20巻、 p. 2459 - 2464 非特許文献 11 :黒沢元博編, 「肥満細胞の臨床」,先端医学社, pl42 (2001) 非特許文献 12 :黒沢元博編, 「肥満細胞の臨床」,先端医学社, p559 (2001) 非特許文献 13 : Crit. Rev. Immunol. , 22, 115-140 (2002)
非特許文献 14 : Blood, 98, 1127-1134 (2001)
非特許文献 15 : Clin. Exp. Allergy, 28, 1228-1236 (1998)
非特許文献 16 : Blood, 100, 3861-3868 (2002)
非特許文献 17 : Genome Biology, 6, R71 (2005)
非特許文献 18 : Nature, 435, 839-843 (2005)
非特許文献 19 : Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 101, 2999-3004 (2004)
非特許文献 20 : Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 99, 15524-15529 (2002)
非特許文献 21 : Cancer Research, 64, 3753-3756,(2004)
非特許文献 22 : Cell, 120, 635-647, (2005)
非特許文献 23 : Nature, 435, 823-833 (2005)
非特許文献 24 : Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 102, 3627-3632 (2005)
非特許文献 25 : Cancer Research, 64, 3753-3756,(2004)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] ヒトの種々の臓器で発現しているマイクロ RNAを同定し、その機能を解析して疾患と の関係を解明することにより、新しい治療薬及び診断薬が開発されることが期待され 間葉系幹細胞で作用しているマイクロ RNAを見出すことは、間葉系幹細胞における 分化及び増殖の機能解明につながり、間葉系幹細胞から特定の細胞への分化制御 法の開発および分化制御を利用した新しい治療法につながると期待できる。
[0012] また、肥満細胞で作用しているマイクロ RNAを見出すことは、肥満細胞における分 化や脱顆粒、炎症性メディエーター産生、サイト力イン産生、ケモカイン産生等の機 能解明につながり、これらの制御法の開発および新しいアレルギー疾患等の治療に 貢献することが期待される。
さらに、癌細胞の増殖または抑制を引き起こすマイクロ RNAを見出すことは、発癌の メカニズムの理解に役立つのみならず、ヒトの癌の診断薬や治療薬の開発、さらには それらを利用した癌の新しい診断法や治療法につながることが期待される。さらに癌 以外の疾患に関しても、動脈硬化、慢性関節リウマチ、前立腺肥大症、経皮的経血 管的冠動脈形成術後の血管再狭窄、肺線維症、糸球体腎炎、自己免疫疾患など細 胞の異常増殖、組織の過形成等が原因となっている疾患の診断薬 ·治療薬やそれら を利用した診断法 ·治療法の開発に貢献することが期待される。
本発明の目的は、マイクロ RNA群を取得し、間葉系幹細胞の分化及び増殖の制御 、肥満細胞の分化 ·脱顆粒 ·炎症性メディエーター産生 ·サイト力イン産生 ·ケモカイン 産生等の制御及びアレルギー疾患の治療、癌細胞の分化や増殖の制御、癌等の疾 患の診断'治療に有用な核酸及び、それらの利用法を提供することにある。
課題を解決するための手段
本発明は以下の(1)〜(40)に関する。
(1)配列番号 1〜29および 78〜80のいずれかで表される塩基配列と 90%以上の同 一性を有する塩基配列からなる核酸。
(2)配列番号 1〜29および 78〜80のいずれかで表される塩基配列からなる核酸の 相補鎖とストリンジェントな条件でハイブリダィズする核酸。
(3)配列番号 1〜29および 78〜80のいずれかで表される塩基配列からなるマイクロ RNA。
(4) (1)〜(3)の!/、ずれか 1項に記載の核酸を含むマイクロ RNA前駆体。
(5)配列番号 30〜73および 8;!〜 83のいずれかで表される塩基配列と 80%以上の 同一性を有する塩基配列からなる(4)記載のマイクロ RNA前駆体。
(6)配列番号 30〜73および 8;!〜 83のいずれかで表される塩基配列からなる核酸 の相補鎖とストリンジェントな条件でハイブリダィズする(4)または(5)記載のマイクロ RNA前駆体。
(7)配列番号 30〜73および 8;!〜 83のいずれかで表される塩基配列からなるマイク 口 RNA前駆体。
(8) (1)〜(7)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆 体に対して相補的な塩基配列からなる核酸。 (9) (1)〜(7)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆 体と、該核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列に対して相補的 な塩基配列からなる核酸とからなる二本鎖核酸。
(10) (1)〜(9)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前 駆体を用いることを特徴とするマイクロ RNAの発現を検出する方法。
(11) (1)〜(9)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前 駆体を用いることを特徴とするマイクロ RNAの変異を検出する方法。
(12) (1)〜(9)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前 駆体を用いることを特徴とする細胞を分離する方法。
(13) (1)〜(9)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前 駆体を発現するベクター。
(14) (1)〜(9)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前 駆体を用いることを特徴とする該核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の標 的塩基配列を有する遺伝子の発現を抑制する方法。
(15) (1)〜(9)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前 駆体を用いることを特徴とするマイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の発現または 機能を促進或いは抑制させる物質をスクリーニングする方法。
(16) (1)〜(9)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前 駆体を有効成分として含有する、間葉系幹細胞の増殖および/または分化の異常に 起因する疾患の診断薬。
(17) (1)〜(9)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前 駆体を有効成分として含有する、間葉系幹細胞の増殖および/または分化の異常に 起因する疾患の治療薬。
(18) (1)〜(9)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前 駆体を導入した細胞。
(19) (13)に記載のベクターを導入した細胞。
(20)配列番号が 1、 17、 18、 19、 22のいずれかである、(1)〜(4)のいずれか 1項 に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を有効成分として含有する 、肥満細胞の異常に起因する疾患の診断薬または治療薬。
(21)配列番号が 1、 17、 18、 19、 22のいずれかである、(1)〜(4)のいずれか 1項 に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を有効成分として含有する 、肥満細胞の脱顆粒促進剤。
(22)酉己歹 IJ番号力 30、 58、 59、 60、 61、 65のいずれ力、である、(5)〜(7)のいずれ 力、 1項に記載のマイクロ RNA前駆体を有効成分として含有する、肥満細胞の異常に 起因する疾患の診断薬または治療薬。
(23)酉己歹 IJ番号力 30、 58、 59、 60、 61、 65のいずれ力、である、(5)〜(7)のいずれ 力、 1項に記載のマイクロ RNA前駆体を有効成分として含有する、肥満細胞の脱顆粒 促進剤。
(24)配列番号が 1、 17、 18、 19、 22のいずれかである、(1)〜(4)のいずれか 1項 に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体もしくは配列番号が 30、 58 、 59、 60、 61、 65のいずれかである、(5)〜(7)のいずれか 1項に記載のマイクロ R NA前駆体に対して相補的な塩基配列からなる核酸を有効成分として含有する、月巴 満細胞の異常に起因する疾患の診断薬または治療薬。
(25)配列番号が 1、 17、 18、 19、 22のいずれかである、(1)〜(4)のいずれか 1項 に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体もしくは配列番号が 30、 58 、 59、 60、 61、 65のいずれかである、(5)〜(7)のいずれか 1項に記載のマイクロ R NA前駆体に対して相補的な塩基配列からなる核酸を有効成分として含有する、月巴 満細胞の脱顆粒抑制剤。
(26)配列番号が 1、 17、 18、 19、 22のいずれかである、(1)〜(4)のいずれか 1項 に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体もしくは配列番号が 30、 58 、 59、 60、 61、 65のいずれかである、(5)〜(7)のいずれか 1項に記載のマイクロ R NA前駆体と、該核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列に対し て相補的な塩基配列からなる核酸とからなる二本鎖核酸を有効成分として含有する 、肥満細胞の異常に起因する疾患の診断薬または治療薬。
(27)配列番号が 1、 17、 18、 19、 22のいずれかである、(1)〜(4)のいずれか 1項 に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体もしくは配列番号が 30、 58 、 59、 60、 61、 65のいずれかである、(5)〜(7)のいずれか 1項に記載のマイクロ R NA前駆体と、該核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列に対し て相補的な塩基配列からなる核酸とからなる二本鎖核酸を有効成分として含有する 、肥満細胞の脱顆粒促進剤または脱顆粒抑制剤。
(28)酉己歹 IJ番号力 、 4、 6、 8、 9、 10、 17、 18、 19、 20、 22のいずれ力、である、 (1) 〜(4)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を有 効成分として含有する、細胞の増殖異常に起因する疾患の診断薬または治療薬。
(29)酉己歹 IJ番号力 30、 34、 42、 43、 44、 46、 47、 48、 58、 59、 60、 61、 62、 65の V、ずれかである、(5)〜(7)の!/、ずれ力、 1項に記載のマイクロ RNA前駆体を有効成 分として含有する、細胞の増殖異常に起因する疾患の診断薬または治療薬。
(30)酉己歹 IJ番号力 、 4、 6、 8、 9、 10、 17、 18、 19、 20、 22のいずれ力、である、 (1) 〜(4)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体もしく は酉己歹 IJ番号カ 30、 34、 42、 43、 44、 46、 47、 48、 58、 59、 60、 61、 62、 65のいず れかである、(5)〜(7)の!/、ずれ力、 1項に記載のマイクロ RNA前駆体に対して相補 的な塩基配列からなる核酸を有効成分として含有する、細胞の増殖異常に起因する 疾患の診断薬または治療薬。
(31)酉己歹番号カ 1、 4、 6、 8、 9、 10、 17、 18、 19、 20、 22のいずれ力、である、 (1) 〜(4)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体もしく は酉己歹 IJ番号カ 30、 34、 42、 43、 44、 46、 47、 48、 58、 59、 60、 61、 62、 65のいず れかである、(5)〜(7)のいずれか 1項に記載のマイクロ RNA前駆体と、該核酸、マ イク口 RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列に対して相補的な塩基配列から なる核酸とからなる二本鎖核酸を有効成分として含有する、細胞の増殖異常に起因 する疾患の診断薬または治療薬。
(32)疾患が癌、動脈硬化、慢性関節リウマチ、前立腺肥大症、経皮的経血管的冠 動脈形成術後の血管再狭窄、肺線維症、糸球体腎炎および自己免疫疾患からなる 群から選ばれる疾患である(28)〜(31)の!/、ずれか 1項に記載の診断薬または治療
(33)酉己歹 IJ番号力 、 4、 6、 8、 9、 10、 17、 19、 20、 22のいずれ力、である、 (1) ~ (4) のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を有効成分 として含有する、細胞の増殖抑制剤。
(34)酉己歹 IJ番号力 30、 34、 42、 43、 44、 46、 47、 48、 58、 59、 61、 62、 65のいず れかである、(5)〜(7)の!/、ずれ力、 1項に記載のマイクロ RNA前駆体を有効成分とし て含有する、細胞の増殖抑制剤。
(35)酉己歹 IJ番号力 、 4、 6、 8、 9、 10、 17、 19、 20、 22のいずれ力、である、 (1) ~ (4) のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体もしくは配 歹 IJ番号カ 30、 34、 42、 43、 44、 46、 47、 48、 58、 59、 61、 62、 65のいずれ力、であ る、(5)〜(7)のいずれか 1項に記載のマイクロ RNA前駆体に対して相補的な塩基 配列からなる核酸を有効成分として含有する、細胞の増殖促進剤。
(36)酉己歹 IJ番号力 、 4、 6、 8、 9、 10、 17、 19、 20、 22のいずれ力、である、 (1) ~ (4) のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体もしくは配 歹 IJ番号カ 30、 34、 42、 43、 44、 46、 47、 48、 58、 59、 61、 62、 65のいずれ力、であ る、(5)〜(7)のいずれ力、 1項に記載のマイクロ RNA前駆体と、該核酸、マイクロ RN Aまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列に対して相補的な塩基配列からなる核酸と 力 なる二本鎖核酸を有効成分として含有する、細胞の増殖抑制剤または増殖促進 剤。
(37)配列番号が 18である、(1)〜(4)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNA またはマイクロ RNA前駆体を有効成分として含有する、細胞の増殖促進剤。
(38)配列番号が 60である、(5)〜(7)のいずれ力、 1項に記載のマイクロ RNA前駆体 を有効成分として含有する、細胞の増殖促進剤。
(39)配列番号が 18である、(1)〜(4)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNA またはマイクロ RNA前駆体もしくは配列番号が 60である、(5)〜(7)の!/、ずれか 1項 に記載のマイクロ RNA前駆体に対して相補的な塩基配列からなる核酸を有効成分 として含有する、細胞の増殖抑制剤。
(40)配列番号が 18である、(1)〜(4)のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNA またはマイクロ RNA前駆体もしくは配列番号が 60である、(5)〜(7)の!/、ずれか 1項 に記載のマイクロ RNA前駆体と、該核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体 の塩基配列に対して相補的な塩基配列からなる核酸とからなる二本鎖核酸を有効成 分として含有する、細胞の増殖促進剤または増殖抑制剤。
発明の効果
[0014] 本発明により、新規核酸、該核酸を発現するベクター、該核酸を制御する物質のス クリーニング方法、該核酸の発現及び変異を検出する方法、並びに、間葉系幹細胞 または肥満細胞等の異常に起因する疾患、細胞の増殖異常に起因する癌等の疾患 の診断法または治療法を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0015] [図 l]KHK_miR_001の配列番号 30で表される塩基配列の 2次構造を示す。
[図 2]hMSCおよび HeLa細胞における KHK_miR_007の相対発現量を表すグラフである 。縦軸は、 hMSCの KHK_miR_007の発現量を 1とした時の相対発現量を示す。横軸の 1は hMSC、 2は Hela細胞を示す。
発明を実施するための最良の形態
[0016] 本発明においてマイクロ RNAとは、細胞内に存在する 15〜26塩基長からなる一 本鎖 RNAであり、かつ、該配列を含む周辺ゲノム配列がヘアピン構造を形成し得る 配列を有しており、ヘアピンのいずれか片鎖から切り出され得る RNAである。マイク 口 RNAは、その標的となる mRNAに相補的に結合して mRNAの分解あるいは翻訳を 抑制し、遺伝子発現の転写後制御を行う。
[0017] 本発明はまた、マイクロ RNA前駆体に関する。本発明のマイクロ RNA前駆体とは、 上記本発明の核酸を含む約 50〜約 200塩基長、より好ましくは約 70〜約 100塩基 長の核酸であり、且つ、ヘアピン構造を形成し得る核酸である。マイクロ RNA前駆体 は、 Dicerと呼ばれる蛋白質によるプロセシングを経て、マイクロ RNAが生成される。 本発明の核酸としては、配列番号;!〜 29、 78〜80のいずれかで表される塩基配列 と 90%以上の同一性を有する塩基配列からなる核酸、好ましくは 95%以上の同一 性を有する塩基配列からなる核酸をあげることができる。また、配列番号;!〜 29、 78 〜80のいずれかで表される塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件でハイプリ ダイズする核酸をあげること力できる。具体的には、配列番号;!〜 29、 78〜80のい ずれかで表される塩基配列からなるマイクロ RNAをあげることができる。 [0018] また本発明の核酸として以下の核酸、マイクロ RNA、マイクロ RNA前駆体と相補的 な塩基配列からなる核酸があげられる。すなわち、配列番号;!〜 29、 78〜80のいず れかで表される塩基配列からなる核酸、配列番号;!〜 29、 78〜80のいずれかで表 される塩基配列と 90%以上、好ましくは 95%以上の同一性を有する塩基配列からな る核酸、配列番号;!〜 29、 78〜80のいずれかで表される塩基配列からなる核酸とス トリンジェントな条件でハイブリダィズする核酸、これらの核酸を含むマイクロ RNA、 配列番号 30〜73、 8;!〜 83のいずれかで表される塩基配列と 80%以上、好ましくは 90%以上、より好ましくは 95%以上の同一性を有する塩基配列からなるマイクロ RN A前駆体、配列番号 30〜73、 8;!〜 83のいずれかで表される塩基配列からなる核酸 とストリンジェントな条件でハイブリダィズするマイクロ RNA前駆体、配列番号 30〜7 3、 8;!〜 83のいずれかで表される塩基配列からなるマイクロ RNA前駆体と相補的な 塩基配列からなる核酸があげられる。
[0019] また本発明の核酸として以下の核酸、マイクロ RNA、マイクロ RNA前駆体と、該核 酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列に対して相補的な塩基配 歹 IJからなる核酸とからなる二本鎖核酸があげられる。すなわち、配列番号;!〜 29、 78 〜80のいずれかで表される塩基配列からなる核酸、該塩基配列と 90%以上、好まし くは 95%以上の同一性を有する塩基配列からなる核酸、配列番号;!〜 29、 78-80 のいずれかで表される塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件でハイブリダィ ズする核酸、これらの核酸を含むマイクロ RNA、配列番号 30〜73、 8;!〜 83のいず れかで表される塩基配列と 80%以上、好ましくは 90%以上、より好ましくは 95%以 上の同一性を有する塩基配列からなるマイクロ RNA前駆体、配列番号 30〜73、 81 〜83のいずれかで表される塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件でハイプリ ダイズするマイクロ RNA前駆体、配列番号 30〜73、 8;!〜 83のいずれかで表される 塩基配列からなるマイクロ RNA前駆体と、該核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA 前駆体の塩基配列に対して相補的な塩基配列からなる核酸とからなる二本鎖核酸が あげられる。
[0020] 本発明のマイクロ RNAの前駆体としては、配列番号 30〜73、 8;!〜 83のいずれ力、 で表される塩基配列と 80%以上の同一性を有する塩基配列からなるマイクロ RNA 前駆体、好ましくは 90%以上、より好ましくは 95%以上の同一性を有する塩基配列 力、らなるマイクロ RNA前駆体をあげることができる。また、配列番号 30〜73、 8;!〜 8 3のいずれかで表される塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件でハイブリダィ ズするマイクロ RNA前駆体をあげることができる。具体的には、配列番号 30〜73、 8 ;!〜 83のいずれかで表される塩基配列からなるマイクロ RNA前駆体をあげることが できる。
[0021] また本発明のマイクロ RNA前駆体として、配列番号;!〜 29、 78〜80のいずれかで 表される塩基配列と 90%以上、好ましくは 95%以上の同一性を有する塩基配列から なる核酸を含むマイクロ RNA前駆体、配列番号;!〜 29、 78〜80のいずれかで表さ れる塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件でハイブリダィズする核酸を含む マイクロ RNA前駆体、配列番号;!〜 29、 78〜80のいずれかで表される塩基配列か らなるマイクロ RNAを含むマイクロ RNA前駆体があげられる。
[0022] 本発明にお!/、て、ストリンジェントな条件下でハイブリダィズする核酸、マイクロ RN Aまたはマイクロ RNA前駆体とは、例えば配列番号 1〜73、 78〜83のいずれかで 表される塩基配列を有する核酸またはその一部の断片をプローブとして、 20xSSC 7. 5 mL、 1M Na HPO (pH7.2) 0.6 mL、 10% SDS 21 mL、 50xDenhardt's solution 0.6 mL
2 4
、 10 mg/mL sonicated salmon sperm DNA 0.3 mL力、らなる Hybridization bufferに、 y -32P-ATPで標識したプローブ RNAを加え、 50 °Cでー晚反応させた後、 50 °Cで 10分 間、 5xSSC/5%SDS液で洗浄し、更に 50°Cで 10分間、 lxSSC/l%SDS液で洗浄し、その 後メンブレンを取り出し、 X線フィルムに感光させることにより同定できる核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体をあげることができる。
[0023] 本発明において、核酸とはヌクレオチドおよび該ヌクレオチドと同等の機能を有する 分子が重合した分子であればいかなるものでもよぐ例えば、リボヌクレオチドの重合 体である RNA、デォキシリボヌクレオチドの重合体である DNA、 RNAおよび DNAが混 合した重合体、および、ヌクレオチド類似体を含むヌクレオチド重合体をあげることが でき、さらに、核酸誘導体を含むヌクレオチド重合体であってもよぐ一本鎖核酸また は二本鎖核酸であってもよレ、。
[0024] 本発明にお!/、て、ヌクレオチド類似体とは、 RNAまたは DNAに比べ、ヌクレアーゼ耐 性を向上または、安定化させるため、相補鎖核酸とのァフィ二ティーをあげるため、あ るいは細胞透過性をあげるため、あるいは可視化させるために、リボヌクレオチド、デ ォキシリボヌクレオチド、 RNAまたは DNAに修飾を施した分子であれば!/、かなる分子 でもよく、天然に存在する分子でも非天然の分子でもよぐ例えば、糖部修飾ヌクレオ チド類似体やリン酸ジエステル結合修飾ヌクレオチド類似体等があげられる。
[0025] 糖部修飾ヌクレオチド類似体とは、ヌクレオチドの糖の化学構造の一部あるいは全 てに対し、任意の化学構造物質を付加あるいは置換したものであればいかなるもの でもよく、例えば、 2 ' 0—メチルリボースで置換されたヌクレオチド類似体、 2 '— 0 プロピルリボースで置換されたヌクレオチド類似体、 2,ーメトキシエトキシリボースで 置換されたヌクレオチド類似体、 2 '— 0—メトキシェチルリボースで置換されたヌクレ ォチド類似体、 2 '— 0— [2—(グァニジゥム)ェチル]リボースで置換されたヌクレオチ ド類似体、 2 ' 0—フルォロリボースで置換されたヌクレオチド類似体、糖部に架橋 構造を導入することにより 2つの環状構造を有する架橋構造型人工核酸 (Bridged Nu oleic Acid) (BNA)、より具体的には、 2 '位の酸素原子と 4 '位の炭素原子がメチレン を介して架橋したロックト人工核酸 (Locked Nucleic Acid) (LNA)、およびエチレン 架橋構造型人工核酸(Ethylene bridged nucleic acid) (ENA) [Nucleic Acid Researc h, 32, el75 (2004)]があげられ、さらにペプチド核酸(PNA) [Acc. Chem. Res., 32, 62 4 (1999)]、ォキシペプチド核酸(OPNA) . Am. Chem. Soc, 123, 4653 (2001)]、およ びペプチドリボ核酸(PRNA) [J. Am. Chem. Soc , 122, 6900 (2000)]等をあげること ができる。
[0026] リン酸ジエステル結合修飾ヌクレオチド類似体とは、ヌクレオチドのリン酸ジエステ ル結合の化学構造の一部あるいは全てに対し、任意の化学物質を付加ある!/ヽは置 換したものであればいかなるものでもよぐ例えば、ホスフォロチォエート結合に置換 されたヌクレオチド類似体、 Ν3'_Ρ5'ホスフォアミデート結合に置換されたヌクレオチド 類似体等をあげることができる。
[0027] 本発明において、核酸誘導体とは、核酸に比べ、ヌクレアーゼ耐性を向上させるた め、安定化させるため、相補鎖核酸とのァフィ二ティーをあげるため、細胞透過性を あげるため、あるいは可視化させるために、該核酸に別の化学物質を付加した分子 であればいかなる分子でもよぐ例えば、 5 ' ポリアミン付加誘導体、コレステロール 付加誘導体、ステロイド付加誘導体、胆汁酸付加誘導体、ビタミン付加誘導体、 Cy5 付加誘導体、 Cy3付加誘導体、 6— FAM付加誘導体、およびビォチン付加誘導体等 をあげることができる。
[0028] 核酸の誘導体としては、例えば、糖の修飾体としては、 2'-0_プロピルリボースで置 換されたオリゴヌクレオチド誘導体、 2'—メトキシエトキシリボースで置換されたオリゴ ヌクレオチド誘導体、 2 ' -0-メチルリボースで置換されたオリゴヌクレオチド誘導体、 2 ,-0-メトキシェチルリボースで置換されたオリゴヌクレオチド誘導体、 2,-0- [2- (グァ ニジゥム)ェチル]リボースで置換されたオリゴヌクレオチド誘導体、 2,-0_フルォロリ ボースで置換されたオリゴヌクレオチド誘導体等をあげることができ、リン酸基の修飾 体としては、オリゴヌクレオチド中のリン酸ジエステル結合がホスフォロチォエート結合 に変換されたオリゴヌクレオチド誘導体、オリゴヌクレオチド中のリン酸ジエステル結 合が Ν3'_Ρ5'ホスフォアミデート結合に変換されたオリゴヌクレオチド誘導体等をあげ ることができる [細胞工学, 16, 1463-1473 (1997)] [RNAi法とアンチセンス法、講談社 (2005)]。
[0029] 本発明において間葉系幹細胞とは、骨髄、脂肪組織、臍帯血、子宮内膜、真皮、 骨格筋、骨膜、歯小嚢、歯根膜、歯髄、および歯胚等の間葉系組織に存在し、少な くとも骨芽細胞、脂肪細胞、および筋肉細胞等の間葉系細胞への分化能を有する細 胞をいう。
本発明において肥満細胞とは、各種刺激により活性化され、脱顆粒を起こし、数多 くの炎症性メディエーターを遊離、産生する細胞をいう。
[0030] 本発明の核酸、マイクロ RNAおよびマイクロ RNA前駆体を製造する方法としては、 特に限定されず、公知の化学合成を用いる方法、あるいは、酵素的転写法等にて製 造すること力 Sできる。公知の化学合成を用いる方法として、ホスホロアミダイト法、ホス フォロチォエート法、ホスホトリエステノレ法、 CEM法 [Nucleic Acid Research, 35, 3287 (2007)]等をあげることができ、例えば、 ABI3900ハイスループット核酸合成機(ァプラ イドバイオシステムズ社製)により合成すること力 Sできる。酵素的転写法としては、 目的 の塩基配列を有したプラスミドまたは DNAを铸型として典型的なファージ RNAポリメラ ーゼ、例えば、 T7、 Τ3、または SP6RNAポリメラーゼを用いた転写をあげることができ
[0031] 本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を用いてマイクロ RNAの 発現を検出する方法としては、検体中のマイクロ RNAあるいはマイクロ RNA前駆体 の存在が検出できる方法であればいかなる方法でもよぐ例えば、(1)ノーザンハイ ブリダィゼーシヨン、 (2)ドットブロットハイブリダィゼーシヨン、 (3) in situハイブリダィ ゼーシヨン、(4)定量的 PCR、 (5)デフアレンシャル 'ノヽイブリダィゼーシヨン、(6)マイ クロアレイ、 (7)リボヌクレアーゼ保護アツセィ等が挙げられる。
[0032] 本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を用いてマイクロ RNAの 変異を検出する方法としては、検体中のマイクロ RNAあるいはまたはマイクロ RNA 前駆体の塩基配列の変異が検出できる方法であれば、いかなる方法でもよぐ例え ば、非変異型塩基配列を有する核酸と変異型塩基配列を有する核酸とのハイブリダ ィズにより形成されるへテロ二本鎖を検出する方法や、あるいは、検体由来の塩基配 歹 IJを直接、配列決定して変異の有無を検出する方法等をあげることができる。
[0033] 本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を用いて細胞を分離する 方法としては、種々の細胞の混合物より、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイク 口 RNA前駆体を発現する細胞を分離できる方法であれば!/、かなる方法でもよく、例 えば、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列と相補的 な配列を有する核酸に蛍光標識したプローブを細胞に導入し、本発明の核酸、マイ クロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体と該プローブとハイブリダィゼーシヨンさせ、標 識プローブとハイブリダィゼーシヨンした細胞のみを、ソーティング機能を有したフロ 一サイトメーターで分離する方法等をあげることができる。
[0034] 本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を発現するベクターとは、 細胞内に導入して転写されることにより本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ R NA前駆体が生合成されるように設計されたベクターをいい、細胞内で本発明の核酸 、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を転写することができるプロモーターを有 して!/、れば!/、かなるベクターでもよ!/、。具体的には、 cDNA6.2-GW/miR (Invitrogen 社製)、 pSilencer 4.1- CMV(Ambion社製)、 pSINsi-hHl DNA (タカラバイオ社製)、 pS INsi-hU6 DNA (タカラバイオ社製)、 pENTR/U6 (Invitrogen社製)等をあげることがで きる。
[0035] 本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の標的塩基配列を有する 遺伝子の発現を抑制する方法とは、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RN A前駆体を用いて、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の標的 塩基配列を有する mRNAの発現を抑制する活性を利用して、該標的塩基配列を有す る遺伝子の発現を抑制する方法であれば、いかなる方法でもよい。なお、ここで、発 現を抑制するとは、 mRNAの翻訳を抑制する場合、および mRNAを切断あるいは分解 することによって、結果として mRNAから翻訳される蛋白質の量を減少させる場合も含 む。
[0036] 標的塩基配列とは、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体によ つて認識される数塩基からなる核酸の塩基配列を!/、う。該塩基配列を有する mRNAの 翻訳は本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体により抑制される。 マイクロ RNAの 5'末端側 2〜8番目の塩基配列に対して相補的な塩基配列を有する mRNAは、該マイクロ RNAによって翻訳が抑制される [Current Biology, 15, R458-R4 60 (2005)]ので、本発明の核酸、マイクロ RNAの 5'末端側 2〜8番目と相補的な塩基 配列を該核酸、マイクロ RNAの標的塩基配列としてあげることができる。 例えば、マ イク口 RNAの 5'末端側 2〜8番目の塩基配列に対して相補的な標的配列を用意し、 ヒト mRNAの 3'UTR塩基配列群に対して、完全一致配列を含有する mRNAを、文字列 探索などの方法で選抜することで決定することができる。ヒト mRNAの 3'UTR塩基配列 ¾ ίュ、 「UCSし Human Genome Browser ateway (http://genome.ucsc.edu/ cgi_bm/ hgGateway)」より取得できるゲノム配列および遺伝子位置情報を用いて作製すること ができる。本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の標的塩基配列 を有した遺伝子の具体的な例としては、米国国立バイオテクノロジー情報センター Na tional Center for Biotechnology Informat請 (NCi3I)の treGeneァータペース (http:/ /www.ncbi.nlm.nih.gov/Entrez/)で使われて!/、る名前(Official Symbol)で表記された 表 1— 14に記載の遺伝子をあげることができる。なお、表 2— 14は表 1の続きを示し ている。 [0037] [表 1]
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[0038] [表 2]
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[0052] 本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を有効成分とする医薬は 、間葉系幹細胞の増殖および/または分化の異常に起因する疾患の診断または治 療に用いることができる。
間葉系幹細胞の増殖および/または分化の異常に起因する疾患としては、具体的 には、癌及び、骨形成不全症、軟骨形成不全症、糖尿病等をあげることができる。
[0053] また本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を有効成分とする医 薬は、肥満細胞の異常に起因する疾患の診断または治療に用いることができる。肥 満細胞の異常としては、脱顆粒の異常があげられるため、本発明の核酸、マイクロ R NAまたはマイクロ RNA前駆体は、肥満細胞の脱顆粒促進剤または脱顆粒抑制剤と して用いることあでさる。
肥満細胞の異常に起因する疾患としては、具体的には、アトピー性皮膚炎、喘息、 慢性閉塞性肺疾患、及びアレルギー疾患等をあげることができる。
[0054] さらに本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を有効成分とする 医薬は、細胞の増殖などの異常や、組織の過形成等が原因となっている疾患の診断 または治療に用いることができる。また本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ R NA前駆体は、細胞の増殖抑制剤もしくは増殖促進剤として用いることもできる。ここ で細胞の増殖の異常とは、生体内における通常の増殖速度ではない速度で細胞が 増殖している状態をいう。
[0055] 細胞の増殖異常や組織の過形成等が原因となっている疾患としては、具体的には 、癌、動脈硬化、慢性関節リウマチ、前立腺肥大症、経皮的経血管的冠動脈形成術 後の血管再狭窄、肺線維症、糸球体腎炎、自己免疫疾患等をあげることができる。 以下、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体が RNAである場合 を例として、本発明を詳細に説明する。
1.聞 幹細胞由 のマイクロ RNAおよびマイクロ RNA前駆体の同定
(1 1)間葉系幹細胞の取得、培養
骨髄から間葉系幹細胞を取得する方法としては、安全かつ効率的に取得される方 法であれば特に限定されないが、例えば S. E. Haynesworth et al. Bone, 13, 81 (199 2)に記載の方法があげられる。
[0056] 胸骨または腸骨において、骨髄穿刺を行う場所の皮膚を消毒し、特に骨膜下を十 分に局所麻酔する。骨髄穿刺針の内筒を抜き、 5,000 unitsのへノ リンを入れた 10 ml 注射器を装着して必要量、平均的には 10 ml〜20 mlの骨髄液を吸引する。骨髄穿刺 針を取り外し、 10分間程度圧迫止血する。取得した骨髄液を 1 ,000 X gで遠心分離し て骨髄細胞を回収した後、該骨髄細胞をリン酸緩衝液(phosphate-buffered saline) (P BS)で洗浄する。遠心分離'洗浄を 2回繰り返した後、骨髄細胞を 10%のゥシ胎仔血清 (FBS)を含む a -MEM ( a -modified MEM), DMEM (Dulbecco's modified MEM), IM DM (Isocove's modified Dulbecco's medium)等の細胞培養用培地に浮遊させること により骨髄細胞液を得る。骨髄細胞液から間葉系幹細胞を単離する方法としては、 骨髄細胞液中に混在する他の細胞、例えば血球系細胞、造血幹細胞、血管幹細胞 、 泉維芽細胞等を除去することができれば特に限定されないが、例えば M. F. Pitten ger et al. Science, 284, 143-147 (1999)に記載の方法があげられる。骨髄細胞液を 密度 1.073 g/mlの Percollに重層した後、 1, 100 X gで 30分間遠心分離し、界面の細胞 を間葉系幹細胞として単離することができる。また、骨髄細胞液に 10 X PBSを加えて 9 /10に希釈した Percollを同容量加えて混合した後に、 20,000 X gで 30分間遠心分離し 、密度 1 ·075〜1 ·060の画分の細胞を間葉系幹細胞として単離することもできる。
[0057] また、ヒトの骨髄に由来する間葉系幹細胞は、 Cambrex社、タカラバイオ社より購入 することあでさる。
臍帯から間葉系幹細胞を取得する方法としては、効率的に取得される方法であれ ば特に限定されないが、例えば Stem Cells, 21, 105-110 (2003)に記載の方法があげ られる。臍帯静脈の両端に力ニューレを揷入し、適当な緩衝液、例えば、 EBSS(Earle' s balanced salt solution)で洗浄する。蛋白質分解酵素、例えば、 0.1%コラゲナーゼを 含む 199培地に抗生物質を添加して血管に注入し、 4〜40 °C、好ましくは 37 °Cで、 1 〜60分間インキュベートする。血管を EBSSで洗浄し、臍帯を軽くマッサージした後、 内皮細胞および内皮下層細胞の懸濁液を回収する。該懸濁液を 600 X gで 10分間遠 心分離し、得られた細胞を、例えば、低濃度のグルコースを含む DMEM培地(DMEM - LG、 Gibco)に、 20 mM HEPES、 100 units/mlペニシリン、 100 μ g/mlストレプトマイ シン、 2 mM L -グルタミン、 1 mMピルビン酸ナトリウムおよび 10% FBSを加えた培地に 懸濁する。細胞密度を、 102〜106個ん m2として培養フラスコに接種し、 37 °C、 5% CO の条件下で培養する。培地を 1〜7日毎に交換し、;!〜 3週間培養を継続することによ り、間葉系幹細胞を取得することができる。
[0058] 子宮内膜から間葉系幹細胞を取得する方法としては、安全かつ効率的に取得され る方法であれば特に限定されないが、例えば、 Am.J.Pathol., 163, 2259-2269 (2003) に記載の方法があげられる。外科手術により摘出されたヒト子宮内膜組織を細切し、 細胞を培養可能な培地、好ましくは α _ΜΕΜ、 DMEM, MDM等に 1〜20%の動物由 来の血清、好ましくは 5〜10%の FBSを加えた培地で培養する。培地にはペニシリン やストレプトマイシン等の抗生物質を加えても良い。さらに、細胞の分離を良くするた めに、 3型コラゲナーゼ等のコラーゲン分解酵素およびデォキシリボヌクレアーゼ I等 の DNA分解酵素を培地に添加し、 20〜40 °C、好ましくは 37 °Cの条件で、 10分間〜 5 時間、好ましくは 1時間、緩やかに振盪する。個々の子宮内膜腺を顕微鏡で観察しな 力 ¾分離し、適当な培養容器、例えば 24-ゥエル培養皿を用いて 37 °C、 5% COの条 件下で培養することにより、間葉系幹細胞を取得することができる。
[0059] 歯、歯胚、歯周辺組織から間葉系幹細胞を取得する方法としては、安全かつ効率 的に取得される方法であれば特に限定されないが、例えば Lancet, 364, 149-155(20 04)、 Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 97, 13625-13630 (2000)に記載の方法があげられる。 ヒトの歯としては、乳歯、または切歯、犬歯、小臼歯、大臼歯等の永久歯のいずれで も良い。例えば、抜歯した第三大臼歯 (親知らず)の歯根の表面から歯周靭帯 (perio dontal ligament)を慎重に分離し、コラゲナーゼ、トリプシン、プロナーゼ、エラスター ゼ、デイスパーゼ、ヒアルロニダーゼ等の蛋白分解酵素を用いて、 37 °Cで 1時間消化 反応を行う。ストレイナー、メッシュ、フィルタ一等を用いて、組織残渣を除くことにより 間葉系幹細胞を取得することができる。また、抜歯した第三大臼歯 (親知らず)の表 面を PBS等で洗浄した後、セメント質とエナメル質の結合部を切断して髄質を露出さ せ、歯冠および歯根から歯髄組織を慎重に分離し、上記と同様の方法で蛋白分解 酵素処理した後、組織残渣を除くことにより間葉系幹細胞を取得することもできる。
[0060] また、上記以外の間葉系幹細胞単離方法として、間葉系幹細胞に発現する表面抗 原、間葉系幹細胞特異的な遺伝子のプロモーターおよびェンノヽンサ一を持つレポ一 ターベクターを用いて間葉系幹細胞を単離する方法があげられる。具体的には、 AC
133抗原を用いて幹細胞単離を単離する方法(US6468794)、 Sox遺伝子(US2002/01 35539)、 Nestin遺伝子または Musashi遺伝子 (特開 2002-034580)のプロモーターおよ びェンハンサーを持つレポーターベクターを用いて間葉系幹細胞を単離する方法等 力 fcげられる。
[0061] また、 H0eChst33342の細胞外排出能を指標にした FACS分画法を用いてサイドポピ ユレーシヨン(side population) (SP)中に幹細胞を濃縮させる方法 [Journal of Experim ental Medicine, 183, 1797-806 (1996)]を用いて幹細胞を分離することもできる。また 、 SH2陽性, SH4陽性, CD29陽性, CD44陽性, CD71陽性, CD90陽性, CD 106陽性, CD 120a陽性, CD124陽性, CD14陰性, CD34陰性,および CD45陰性の細胞を間葉 系幹細胞として、セルソーターや磁気ビーズを用いて分離する方法 [Science, 284, 14 3-147 (1999)]を用いることもできる。
[0062] 間葉系幹細胞の培養に用いる培地としては、例えば組織培養の技術基礎編 第三 版、朝倉書店 (1996)等に記載された細胞培養用培地があげられるが、ゥシゃヒト等の 血清を 1〜20%添加した α _ΜΕΜ、 DMEM、 IMDM等の細胞培養用培地が好ましい。 培養条件は、細胞が培養可能であればいかなる条件でもよいが、培養温度は 33〜3 7 °Cが好ましぐ 5〜10%の COガスで満たしたインキュベーターで培養することが好ま しい。間葉系幹細胞は、通常の組織培養用のプラスチック製培養皿に接着させて増 殖させることが好ましい。細胞が培養皿一面に増殖する頃、培地を除去して、トリプシ ン EDTA溶液を加えることで細胞を浮遊させる。浮遊させた細胞は、 PBSまたは細胞 培養用の培地で洗浄後、細胞培養用の培地で 2倍から 20倍に希釈して新し!/、培養 皿に播種することで、さらに継代培養することができる。
(1 2)低分子 RNAの取得
上記の各種方法で取得した間葉系幹細胞から全 RNAを抽出し、該 RNAを用いて間 葉系幹細胞で発現するマイクロ RNAを含有する低分子 RNAを以下のようにして取得 すること力 Sでさる。
[0063] 低分子 RNAの取得法としては、具体的には、ジーンズ アンド デベロップメント(Ge nes & Development) 15, 188-200 (2000)に記載の方法に準じて、 15%ポリアクリルアミ ドゲル電気泳動による低分子 RNAの分離及び切り出し、 5 '末端脱リン酸化、 3 'ーァ ダプターライゲーシヨン、リン酸化、 5 '—アダプターライゲーシヨン、逆転写、 PCR増幅 、コンカテマ一化、ベクターへのライゲーシヨンを順次経て、低分子 RNAをクローニン グし、そのクローンの塩基配列を決定する方法等があげられる。あるいは、例えば、 サイエンス(Science) 294, 858-862 (2001)に記載の方法に準じて、 15%ポリアクリルァ ミドゲル電気泳動による低分子 RNAの分離及び切り出し、 5 ' アデニル化 3 '—ァダ プターライゲーシヨン、 5 ' アダプターライゲーシヨン、逆転写、 PCR増幅、コンカテマ 一化、ベクターへのライゲーシヨンを順次経て、低分子 RNAをクローユングし、そのク ローンの塩基配列を決定する方法等があげられる。
[0064] あるいは、 Nucleic Acids Research 34, 1765-1771 (2006)に記載の方法により、 15% ポリアクリルアミドゲル電気泳動による低分子 RNAの分離及び切り出し、 5 '末端脱リン 酸化、 3 ' アダプターライゲーシヨン、リン酸化、 5 ' アダプターライゲーシヨン、逆転 写、 PCR増幅、マイクロビーズベクターへのライゲーシヨンを順次経て、低分子 RNAを クローユングし、そのマイクロビーズの塩基配列を読み取ることで塩基配列を決定す ることにより低分子 RNAを取得すること力 Sもできる。
[0065] また、 small RNA Cloning Kit (タカラバイオ社製)を用いて低分子 RNAを取得するこ ともできる。
(1 3)マイクロ RNAの同定
取得した低分子 RNA配列がマイクロ RNAであるかは、アール ェヌ エイ(RNA),9 , 277-279 (2003)に記載の基準に従うか否かで判定できる。例えば、上記方法で取 得して塩基配列を決定した低分子 RNAの場合、以下のようにしておこなうことができる [0066] すなわち、取得した低分子 RNA塩基配列に対応する DNA配列を 5'末端側および 3 '末端側にそれぞれ 50 nt程度伸ばした周辺ゲノム配列を取得し、そのゲノム配列か ら転写されることが予測される RNAの 2次構造を予測する。その結果、ヘアピン構造を 有し、且つ該低分子 RNAの塩基配列がヘアピンの片鎖に位置する場合、該低分子 R NAはマイクロ RNAであると判定できる。ゲノム配列は一般に公開されており、例えば 、 UCSC Genome Bioinformatics (http://genome.ucsc.edu/)力、ら入手 4目 である。ま た、 2次構造予測も様々なプログラムが公開されており、例えば、 RNAfold [Nucleic A cids Research 31, 3429—3431 (2003)]や Mfold [Nucleic Acids Research 31, 3406—341 5 (2003)]等を用いること力 Sできる。また、既存のマイクロ RNA配列は miRBase (11570 97436265.13)というデータベースに登録されており、ここに記載の配列と同一か否か で、既存のマイクロ RNAと同一か否かを判定することができる。
[0067] このようにして間葉系幹細胞から同定したマイクロ RNAとして、例えば、配列番号 1 〜29、 78〜80のいずれかで表される塩基配列を有する核酸等をあげることができる
また、同定したマイクロ RNAに対応するゲノム配列と、他の生物のゲノム配列とを比 較し、配列番号;!〜 29、 78〜80のいずれかで表される塩基配列と 60%以上の同一 性を有する塩基配列を有する核酸、好ましくは 80%以上、より好ましくは 90%以上、 更に好ましくは 95%以上の同一性を有する塩基配列を有する核酸を、その生物での マイクロ RNAとして同定すること力 Sできる。
(1 -4)マイクロ RNA前駆体の同定
上記(1 3)で同定したマイクロ RNAの塩基配列をもとに、マイクロ RNAを含むゲ ノム配列をマイクロ RNA前駆体として同定することができる。本発明の間葉系幹細胞 由来のマイクロ RNA前駆体としては、例えば、配列番号 30〜73、 8;!〜 83のいずれ かで表される塩基配列を有する核酸等をあげることができる。
[0068] 更に、同定したマイクロ RNA前駆体に対応するゲノム配列と、他生物のゲノム配列 とを比較し、配列番号 30〜73、 8;!〜 83のいずれかで表される塩基配列と 60%以上 の同一性を有する塩基配列を有する核酸、好ましくは 80%以上、より好ましくは 90% 以上、最も好ましくは 95%以上の同一性を有する塩基配列を有する核酸を、その生 物でのマイクロ RNA前駆体として同定することができる。
2.核酸の合成
上記 1のようにして一旦マイクロ RNAおよびマイクロ RNA前駆体が同定され、その 塩基配列が決定された後は、塩基配列に基づいてリボヌクレオチドの重合体である R NAだけでなく、デォキシリボヌクレオチドの重合体である DNAを合成することができる 。例えば、上記 1で同定した RNAの塩基配列をもとに、 DNAの塩基配列を決定するこ とができる。 RNAの塩基配列に対応する DNAの塩基配列は、 RNAの配列に含まれる U (ゥラシル)を T (チミン)に読み替えることで一義的に決定できる。また、リボヌクレオ チドとデォキシリボヌクレオチドが混合した重合体や、ヌクレオチド類似体を含む重合 体も同様にして合成することができる。
[0069] 本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を合成する方法としては、 特に限定されず、公知の化学合成を用いる方法、あるいは、酵素的転写法等にて製 造すること力 Sできる。公知の化学合成を用いる方法として、ホスホロアミダイト法、ホス フォロチォエート法、ホスホトリエステノレ法、 CEM法 [Nucleic Acid Research, 35, 3287 (2007)]等をあげることができ、例えば、 ABI3900ハイスループット核酸合成機(ァプラ イドバイオシステムズ社製)により合成すること力 Sできる。酵素的転写法としては、 目的 の塩基配列を有したプラスミドまたは DNAを铸型として典型的なファージ RNAポリメラ ーゼ、例えば、 T7、 Τ3、または SP6RNAポリメラーゼを用いた転写をあげることができ
3. マイクロ RNAおよび該マイクロ RNA前駆体の機能を検出する方法
マイクロ RNAは、ヘアピン構造を有するマイクロ RNA前駆体力 細胞質内で RNase III endonucleaseの一種である Dicerと呼ばれる蛋白質によるプロセシングを経て生成 され、標的塩基配列を有する mRNAの翻訳を抑制する。従って、当該機能を有してい るか否かで得られた核酸がマイクロ RNAであるか否かを検出することができる。
[0070] 例えば、一本鎖 RNA力 SRNaselll endonucleaseによりプロセシングされるか否かで機 能を測定すること力できる。具体的には、機能を検出したい一本鎖 RNAを RNaselll en donucleaseと反応させ、反応産物を電気泳動した際、マイクロ RNA前駆体としての機 能を有していれば、プロセシングを受けた 20-25塩基長程度のバンドが検出すること により、マイクロ RNAの機能を有するかを検出することができる。 RNaselll endonuclea seは、マイクロ RNA前駆体をプロセシングする活性を有するものであれば特に限定さ れないが、 Dicer蛋白質を用いることが好ましい。具体的には、 si-RNAse III™ (タカラ バイオ社製)、 Cold Shock- DICER (タカラバイオ社製)、 Recombinant Dicer Enzyme ( Stratagene社製)、 BLOCK— iT Dicer RNAi Transfection Kit (Invitrogen社製)、 X— tre me GENE siRNA Dicer Kit (ロシュ.アプライド 'サイエンス社製)などより入手でき、反 応条件は添付の条件に従うことで実施できる。
[0071] マイクロ RNAの機能を検出する別の方法としては、標的塩基配列を有する mRNA の翻訳を抑制するか否かで機能を測定する方法をあげることができる。
マイクロ RNAは、その標的塩基配列を 3 '末端側 untranslated region (3 ' UTR)に含 む mRNAの翻訳を抑制することが知られている [Current Biology, 15, R458-R460 (20 05)]。そこで、測定しょうとする一本鎖 RNAに対する標的塩基配列を、適当なレポ一 ター遺伝子発現ベクターの 3 ' UTRに揷入した DNAを作製して、発現ベクターに適合 した宿主細胞に導入し、その細胞に一本鎖 RNAを発現させた時に、レポーター遺伝 子の発現を測定することで、マイクロ RNAの機能を有して!/、るか否かを検出すること ができる。
[0072] レポーター遺伝子発現ベクターは、レポーター遺伝子の上流にプロモーターを有し ており、宿主細胞においてレポーター遺伝子が発現できるものであればいかなるもの でもよい。レポーター遺伝子としては、あらゆるレポーター遺伝子を使用することが可 能であるが、例えば、ホタル 'ルシフェラーゼ遺伝子、ゥミシィタケ 'ルシフェラーゼ遺 伝子、クロラムフエ二コール'ァセチルトランスフェラーゼ遺伝子、 /3—グルクロニダ一 ゼ遺伝子、 /3—ガラクトシダーゼ遺伝子、 /3 -ラクタマーゼ遺伝子、ェクオリン遺伝子 、グリーン 'フルォレツセント'プロテイン遺伝子および DsRed蛍光遺伝子などが利用 できる。こうした性質を有するレポーター遺伝子発現ベクターとして、例えば、 psiCHE C -1 (Promega社製)、 psiCHECK-2 (Promega社製)、 pGL3_Control (Promega社製) 、 pGL4 (Promega社製)、 pRNAi- GL (タカラバイオ社製)、 pCMV-DsRed- Express (CL ONTECH社製)等を例示することができる。また、一本鎖 RNAは、後述の 6に記載し た方法で発現させることができる。
[0073] 具体的には以下のようにして検出することができる。まず宿主細胞をマルチウエル プレート等に培養し、標的配列を有したレポーター遺伝子発現ベクターと一本鎖 RN Aを発現させる。その後、レポーター活性を測定し、一本鎖 RNAを発現させない場合 に比べて、一本鎖 RNAを発現させた場合のレポーター活性を測定することで、マイク 口 RNAの機倉を検出すること力 Sできる。
4.本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を用いてマイクロ RNA およびマイクロ RNA前駆体の発現を検出する方法
以下に、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を用いて、マイク 口 RNAおよびその前駆体の発現を検出する方法について説明する。
[0074] マイクロ RNAおよびその前駆体の発現量を検出する方法としては、例えば、(1)ノ ーザンハイブリダィゼーシヨン、(2)ドットブロットハイブリダィゼーシヨン、(3)in situハ イブリダィゼーシヨン、(4)定量的 PCR、 (5)デフアレンシャル 'ノヽイブリダィゼーシヨン 、 (6)マイクロアレイ、(7)リボヌクレアーゼ保護アツセィ等が挙げられる。
[0075] ノーザンブロット法とは、検体由来 RNAをゲル電気泳動で分離後、ナイロンフィルタ 一等の支持体に転写し、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の 塩基配列をもとに適宜標識をしたプローブを作製し、ハイブリダィゼーシヨンおよび洗 浄をおこなうことで、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体に特異 的に結合したバンドを検出する方法であり、具体的には、例えば、 Science 294, 853- 858 (2001)に記載の方法等に従って行うことができる。
[0076] 標識プローブは、例えば、ニック'トランスレーション、ランダム ·プライミングまたは 5' 末端のリン酸化等の方法により放射性同位体、ビォチン、ジゴキシゲニン、蛍光基、 化学発光基等を、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基 酉己列と相補的な配列を有する DNAや RNA、あるいは LNAに取り込ませることで調製で きる。標識プローブの結合量は本発明の核酸、マイクロ RN Aまたはマイクロ RN A前 駆体の発現量を反映することから、結合した標識プローブの量を定量することで本発 明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の発現量を定量することができ る。電気泳動、メンブレンの移行、プローブの調製、ハイブリダィゼーシヨン、核酸の 検出については、モレキュラー 'クローニング第 3版に記載の方法により行うことがで きる。
[0077] ドットブロットハイブリダィゼーシヨンは、組織や細胞から抽出した RNAをメンブラン 上に点状にスポットして固定し、プローブとなる標識したポリヌクレオチドとハイブリダ ィゼーシヨンを行レ、、プローブと特異的にハイブリダィズする RNAを検出する方法で ある。プローブとしてはノーザンハイブリダィゼーシヨンと同様のものを用いることがで きる。 RNAの調製、 RNAのスポット、ハイブリダィゼーシヨン、 RNAの検出については、 モレキュラー 'クローニング第 3版に記載の方法により行なうことができる。
[0078] in situハイブリダィゼーシヨンは、生体から取得した組織のパラフィンまたはクリオス タツト切片、あるいは固定化した細胞を検体として用い、標識したプローブとハイプリ ダイゼーシヨンならびに洗浄の工程を行い、顕微鏡観察により、本発明の核酸、マイ クロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の組織や細胞内での分布や局在を調べる方法 である [Methods in Enzymology, 254, 419 (1995)]。プローブとしてはノーザンハイブ リダィゼーシヨンと同様のものを用いることができる。具体的には、 Nature Method 3, 2 7 (2006)に記載の方法に従って、マイクロ RNAを検出することができる。
[0079] 定量的 PCRでは、検体由来 RNAから、逆転写用プライマーと逆転写酵素を用いて 合成した cDNA (以後、該 cDNAを検体由来 cDNAと称する)を測定に用いる。 cDNA合 成に供する逆転写用プライマーとして、ランダムプライマーあるいは特異的 RTプライ マー等を用いることができる。特異的 RTプライマーとは、本発明の核酸、マイクロ RN Aまたはマイクロ RNA前駆体およびその周辺ゲノム配列に対応する塩基配列に相補 する配列を有するプライマーを!/、う。
[0080] 例えば、検体由来 cDNAを合成後、これを铸型とし、本発明の核酸、マイクロ RNA またはマイクロ RNA前駆体およびその周辺ゲノム配列に対応する塩基配歹 IJ、ある!/ヽ は逆転写用プライマーに対応する塩基配列から設計した铸型特異的なプライマーを 用いて PCRを行い、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を含む cDNAの断片を増幅させ、ある一定量に達するまでのサイクル数から検体由来 RNAに 含まれる本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の量を検出する。 铸型特異的なプライマーとしては、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA 前駆体およびその周辺ゲノム配列に対応する適当な領域を選択し、その領域の塩基 配列の 5'端 20〜40塩基の配列からなる DNAまたは LNA、および 3'端 20〜40塩基と相 補的な配列からなる DNAまたは LNAの組を用いることができる。具体的には、 Nucleic Acids Research, 32, e43 (2004)に記載の方法等に準じて行うことができる。
または、 cDNA合成に供する逆転写用プライマーとして、ステム'ループ構造を有し た特異的 RTプライマーを用いることもできる。具体的には、 Nucleic Acid Research, 3 3, el79 (2005)に記載の方法、あるいは、 TaqMan MicroRNA Assays (アプライドバイ ォシステムズ社製)を用いて行うことができる。
別の検体由来 cDNA合成法として、検体由来 RNAに対して polyAポリメラーゼにより p olyA配列を付加し、オリゴ dT配列を含む塩基配列を逆転写用プライマーとして用い ることにより、逆転写反応を行うこともできる。具体的には、 miScript System (キアゲン 社製)や QuantiMir RT Kit (System Biosciences社製)を用いて行うことができる。
更に、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を少なくとも 1っ以 上含む塩基配列に対応する DNAあるいは LNAを固定化させたフィルターあるいはス ライドガラスやシリコンなどの基盤に対して、検体由来 RNAあるいは cDNAをハイブリ ダイゼーシヨンし、洗浄を行うことにより、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の量の変動を検出することができる。このようなハイブリダィゼーシヨンに 基づく方法には、ディファレンシャルハイブリダィゼーシヨン [Trends Genet., 7, 314 ( 1991)]やマイクロアレイ [Genome Res., 6, 639 (1996)]を用いる方法があげられる。い ずれの方法もフィルターあるいは基盤上に U6RNAに対応する塩基配列などの内部コ ントロールを固定化することで、対照検体と標的検体の間での本発明核酸の量の違 いを正確に検出することができる。また対照検体と標的検体由来の RNAをもとにそれ ぞれ異なる標識の dNTP (dATP、 dGTP、 dCTP、 dTTPの混合物)を用いて標識 cDNA 合成を行い、 1枚のフィルターあるいは 1枚の基盤に 2つの標識 cDNAを同時にハイ ブリダィズさせることで正確な本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆 体の定量を行うことができる。更には、対照検体および/または標的検体由来の RNA を直接標識してハイブリダィズさせることで本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイク 口 RNA前駆体の定量をおこなうこともできる。例えば、 Proc.Natl.Acad.Sci. USA, 101, 9740-9744 (2004)や Nucleic Acid Research, 32, el88 (2004)、 RNA, 13, 151-159 (2 007)等に記載のマイクロアレイを用いてマイクロ RNAを検出することができる。具体 的には、 mirVana miRNA Bioarray (Ambion社製)と同様にして検出または定量するこ と力 Sできる。
[0082] リボヌクレアーゼ保護アツセィでは、まず本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイク 口 RNA前駆体あるいはその周辺ゲノム配列に対応する塩基配列の 3'端に T7プロモ 一ター、 SP6プロモーターなどのプロモーター配列を結合し、標識した NTP (ATP、 GT P、 CTP、 UTPの混合物)および RNAポリメラーゼを用いたイン.ビトロの転写系により、 標識したアンチセンス RNAを合成する。該標識アンチセンス RNAを、検体由来 RNAと 結合させて、 RNA-RNAノヽイブリツドを形成させた後、 1本鎖 RNAのみを分解するリボ ヌクレアーゼ Aで消化する。該消化物をゲル電気泳動し、 RNA-RNAハイブリッドを形 成することにより消化から保護された RNA断片を、本発明の核酸、マイクロ RNAまた はマイクロ RNA前駆体として、検出または定量する。具体的には、 mirVana miRNA D etection Kit (Ambion社製)を用いて検出または定量することができる。
5.本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を用いてマイクロ RNA および該マイクロ RNA前駆体の栾 を掄出する方法
以下に本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を用いて、マイクロ RNAおよびその前駆体の変異を検出する方法について説明する。
[0083] マイクロ RNAおよびマイクロ RNA前駆体の変異を検出する方法として、正常型の 該マイクロ RNAと変異型のマイクロ RNA、および正常型のマイクロ RNA前駆体と変 異型のマイクロ RNA前駆体とのハイブリダィズにより形成されるへテロ二本鎖を検出 する方法を用いることができる。
ヘテロ二本鎖を検出する方法としては、(1)ポリアクリルアミドゲル電気泳動による ヘテロ二本鎖検出法 [Trends genet., 7, 5 (1991)]、(2)—本鎖コンフオメーシヨン多 型解析法 [Genomics, 16, 325-332 (1993)]、(3)ミスマッチの化学的切断法(CCM, c hemical cleavage or mismatchesノ [Human Genetics (1996), Ί om Strachan and Andre w P. Read, BIOS Scientific Publishers Limited], (4)ミスマッチの酵素的切断法 [Nat ure Genetics, 9, 103—104 (1996)]、(5)変性ゲル電気泳動法 [Mutat. Res., 288, 103 -112 (1993)]等の方法があげられる。
[0084] ポリアクリルアミドゲル電気泳動法によるへテロ二本鎖検出法は、例えば、以下のよ うにして行う。まず、検体由来 DNAあるいは検体由来 cDNAをテンプレートに対し、本 発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列を含むゲノムの塩 基配列を基に設計したプライマーにより、 200 bpよりも小さい断片として増幅する。へ テロ二本鎖が形成された場合は、変異を持たないホモ二本鎖よりも移動度が遅ぐそ れらは余分なバンドとして検出することができる。特製のゲル(Hydro-link, MDEなど) を用いたほうが分離度はよい。 200 bpよりも小さい断片の検索ならば、揷入、欠失、ほ とんどの 1塩基置換を検出することができる。ヘテロ二本鎖解析は、次に述べる一本 鎖コンフオメーシヨン解析と組み合わせた 1枚のゲルで行うことが望ましい。
[0085] 一本鎖コンフオメーシヨン多型解析(SSCP解析; single strand conformation polymor phism analysis)では、検体由来 DNAあるいは検体由来 cDNAをテンプレートにして、 本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列を含むゲノムの 塩基配列に基づき設計したプライマーを用いて、 200bpよりも小さい断片として増幅し た DNAを、変性後に、未変性ポリアクリルアミドゲル中で泳動する。 DNA増幅を行う際 にプライマーを同位体あるいは蛍光色素で標識する力、、または未標識の増幅産物を 銀染色することにより、増幅した DNAをバンドとして検出すること力 Sできる。野生型の パターンとの相違を明らかにするために、コントロールの検体も同時に泳動すると、変 異を持った断片を移動度の違!/、から検出できる。
[0086] ミスマッチ化学的切断法(CCM法)では、検体由来 DNAあるいは検体由来 cDNAを テンプレートに、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配 歹 IJを含むゲノムの塩基配列に基づき設計したプライマーで増幅した DNA断片を、本 発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体に同位体あるいは蛍光標識を とり込ませた標識核酸とハイブリダィズさせ、四酸化オスミウムで処理することでミスマ ツチして!/、る場所の DNAの一方の鎖を切断させ変異を検出することができる。 CCM は最も感度の高い検出法の 1つであり、キロベースの長さの検体にも適応できる。
[0087] 上記、四酸化オスミウムの代わりに T4ファージリゾルベースとエンドヌクレアーゼ VII のような細胞内でミスマッチの修復に関与する酵素と RNaseAと組み合わせることで、 酵素的にミスマッチを切断することもできる。
変十生ゲノレ電気泳動法(denaturing gradient gel electrophoresis: DGGE法)では、検 体由来 DNAあるいは検体由来 cDNAをテンプレートに、本発明の核酸、マイクロ RNA またはマイクロ RNA前駆体の塩基配列を含むゲノムの塩基配列に基づき設計したプ ライマーで増幅した DNA断片を化学的変性剤の濃度勾配や温度勾配を有するゲノレ を用いて電気泳動する。増幅した DNA断片はゲル内を一本鎖に変性する位置まで 移動し、変性後は移動しなくなる。変異がある場合とない場合では増幅した DNAのゲ ル内での移動が異なることから、変異の存在を検出できる。検出感度を上げるにはそ れぞれのプライマーにポリ (G:C)端末を付けるとよ!/、。
[0088] また、検体由来 DNAあるいは検体由来 cDNAの塩基配列を直接的に決定し、解析 することにより、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の変異を検 出することあでさる。
6.本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を発現させる方法
本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体は、細胞内に導入して本 発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体が転写されることにより生合成 されるようなベクターを用いることにより発現させること力 Sできる。具体的には、本発明 の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列あるいは、その塩基配 列を含むゲノムの塩基配列をもとに、ヘアピン部分を含む DNA断片を調製し、発現 ベクター内のプロモーター下に挿入して発現プラスミドを造成し、次に該発現プラスミ ドを、該発現べクタ一に適合した宿主細胞に導入することにより本発明の核酸、マイ クロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を発現させることができる。
[0089] 発現ベクターとしては、宿主細胞において自立複製可能でかつ染色体中への組込 みが可能で、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列を 含むゲノム遺伝子を転写できる位置にプロモーターを含有しているものが用いられる 。プロモーターとしては、宿主細胞中で発現できるものであれば、いかなるものでもよ く、例えば、 RNA polymerase II(pol II)系プロモーターや U6RNAや H1RNAの転写系で ある RNA polymerase IlKpol III)系プロモーター等をあげることができる。 pol II系プロ モーターとしては例えば、サイトメガロウィルス(ヒト CMV)の IE(immediate early)遺伝子 のプロモーター、 SV40の初期プロモーター等をあげることができる。それらを用いた 発現ベクターとして、例えば、 pCDNA6.2-GW/miR (Invitrogen社製)、 pSilencer 4.1- CMV (Ambion社製)等を例示することができる。 pol III系プロモーターとしては U6RNA や H1RNAあるいは tRNAのプロモーターをあげることができる。それらを用いた発現べ クタ一として、例えば、 SINsi-hHl DNA (タカラバイオ社製)、 pSINsi_hU6 DNA (タカ ラバイオ社製)、 pENTR/U6 (Invitrogen社製)等をあげることができる。
[0090] または、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列を含 むゲノム遺伝子をウィルスベクター内のプロモーター下流に揷入して組換えウィルス ベクターを造成し、該ベクターをパッケージング細胞に導入して組換えウィルスを生 産して、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列を含む ゲノム遺伝子を発現させることもできる。
[0091] ノ /ケージング細胞はウィルスのパッケジ一ングに必要な蛋白質をコードする遺伝 子のいずれかを欠損している組換えウィルスベクターの該欠損する蛋白質を補給で きる細胞であればいずれの細胞もよぐ例えばヒト腎臓由来の HEK293細胞、マウス繊 維芽細胞 MH3T3などを用いることができる。パッケージング細胞で補給する蛋白質と しては、レトロウイルスベクターの場合はマウスレトロウイルス由来の gag, pol, envなど の蛋白質が、レンチウィルスベクターの場合は HIVウィルス由来の gag, pol, env, vpr, vpu, vif, tat, rev, neぬどの蛋白質、アデノウイルスベクターの場合はアデノウイルス 由来の ΕΙΑ,ΕΙΒなどの蛋白質、また、アデノ随伴ウィルスベクターの場合は R印 (ρ5, ρ 19, p40), Vp(Cap)などの蛋白質を用いることができる。
[0092] 発現ベクターを用いる以外にも、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA 前駆体を、ベクターを用いずに直接細胞に導入することもできる。本手法に用いる核 酸は DNAや RNA、あるいはヌクレオチド類似体の他、これらのキメラ分子、あるいは該 核酸の誘導体も用いることができる。具体的には、 Pre-miR™miRNA Precursor Molec ules (Ambion社製)や miRIDIAN microRNA Mimics (GEヘルスケア社製)と同様にして 本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を発現させることができる。
7.本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を用いてマイクロ RNA およびマイクロ RNA前駆体の発現を抑制する方法 本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体は、アンチセンス技術 [バ ィォサイエンスとインダストリ一, 50, 322 (1992)、化学, 46, 681 (1991)、 Biotechnology , 9, 358 (1992)、 Trends in Biotechnology, 10, 87 (1992)、 Trends in Biotechnology, 10, 152 (1992)、細胞工学, 16, 1463 (1997)]、トリプル.ヘリックス技術 [Trends in Biot echnology, 10, 132 (1992)]、リホケ ム技術 [Current Opinion in Chemical Biology, 3, 274 (1999)、 FEMS Microbiology Reviews, 23, 257 (1999)、 Frontiers in Bioscience, 4, D497 (1999)、 Chemistry & Biology, 6, R33 (1999)、 Nucleic Acids Research, 26, 5 237 (1998)、 Trends In Biotechnology, 16, 438 (1998)]、デコイ DNA法 [Nippon Rinsho - Japanese Journal of Clinical Medicine, 56, 563 (1998)、 Circulation Research, 82, 1023 (1998)、 Experimental Nephrology, 5, 429 (1997)、 Nippon Rinsho - Japanese Jo urnal of Clinical Medicine, 54, 2583 (1996)]、あるいは siRNA (short interfering RNA) を用いて、その発現を抑制することができる。
[0093] アンチセンスとは、ある標的核酸の塩基配列に相補的な塩基配列を有する核酸を 塩基配列特異的にハイブリダィゼーシヨンさせ、該標的核酸の発現を抑制できるもの をいう。アンチセンスに用いる核酸は DNAや RNAまたはヌクレオチド類似体の他、こ れらのキメラ分子、あるいは該核酸の誘導体も用いることができる。具体的には、 Natu re 432, 226 (2004)等に記載の方法に従うことでアンチセンスを作製し、発現を抑制 すること力 Sできる。具体的には、 Anti-miR™miRNA Inhibitors (Ambion社製)や miRIDI AN microRNA Inhibitors (GEヘルスケア社製)と同様にして本発明の核酸、マイクロ R NAまたはマイクロ RNA前駆体の発現を抑制することができる。
[0094] siRNAとは、ある標的核酸の塩基配列を含む短!/、二本鎖 RNAであり、 RNA干渉(RN Ai)により、該標的核酸の発現を抑制できるものをいう。 siRNAの酉己歹 IJは、標的とする 塩基配列から文献 [Genes Dev. , 13, 3191 (1999)]の条件に基づいて適宜設計するこ とができる。選択した 19塩基の配列および相補的な配列それぞれの 3'端に TTを付加 した配列を有する 2本の RNAを DNA合成機により合成し、アニーリングすることにより si RNAを作製できる。また、 pSilencer 1.0- U6 (Ambion社製)、 pSUPER (01igoEngine社 )等の siRNA発現用ベクターに上記の選択した 19塩基の配列に相当する DNAを揷入 することにより、該遺伝子の発現を抑制できる siRNAを発現するベクターを作製するこ と力 Sできる。
[0095] 例えば、間葉系幹細胞、肥満細胞または癌細胞で発現するマイクロ RNAまたは該 マイクロ RNA前駆体に特異的なアンチセンスまたは siRNAを用いて、間葉系幹細胞 、肥満細胞または癌細胞で発現するマイクロ RNAまたは該マイクロ RNA前駆体の発 現の抑制を行うことができる。すなわち、該マイクロ RNAまたは該マイクロ RNA前駆 体に特異的なアンチセンスまたは siRNAを投与することにより該マイクロ RNAの発現 を抑制し、間葉系幹細胞、肥満細胞または癌細胞におけるマイクロ RNAまたはマイ クロ RNA前駆体の作用を制御することができる。
[0096] 例えば、間葉系幹細胞、肥満細胞または癌細胞で発現するマイクロ RNAまたはそ の前駆体の発現異常による患者の場合、該マイクロ RNAまたはその前駆体に特異 的なアンチセンスまたは siRNAを患者に投与することにより、間葉系幹細胞、肥満細 胞または癌細胞の機能を制御し、上記発現異常により発症する疾患の治療をするこ とができる。すなわち、該マイクロ RNAまたはその前駆体に特異的なアンチセンスま たは siRNAは、間葉系幹細胞、肥満細胞の異常に起因する疾患または細胞の増殖 異常に起因する疾患の治療剤として有用である。
[0097] 該マイクロ RNAまたはその前駆体に特異的なアンチセンスまたは siRNAを上記治 療剤として使用する場合は、アンチセンスまたは siRNAを単独、あるいはレトロウィル スベクター、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウィルスベクターなどの適当なベクタ 一に挿入した後、下記 10、 11に記載した常法に従って医薬製剤とし、投与すること ができる。
8.本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を用いて遺伝子の機能 をネ ffl l!llする
本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を用いて遺伝子の機能を 抑制する方法としては、マイクロ RNAが標的塩基配列を有する mRNAの翻訳を抑制 する活性を利用して、標的配列を有した遺伝子の機能を抑制する方法であれば、い かなる方法でもよぐ例えば、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆 体を発現させ細胞内のマイクロ RNA量を増加させることにより、標的配列を有する m RNAの機能を抑制し、遺伝子の機能を抑制する方法をあげることができる。なお、本 発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を発現させるには、上記 6で 記載した方法により行なうことができる。配列番号;!〜 29、 78〜80のいずれかで表さ れる塩基配列からなるマイクロ RNAの標的塩基配列を有する mRNAとしては、例えば 、それぞれ前述の表 1 14で示される遺伝子群を例示することができる。
9.本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を用いて細胞を分離す る
生体内から取り出した各種細胞から、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ R NA前駆体を発現する細胞を分離する方法としては、本発明の核酸、マイクロ RNA またはマイクロ RNA前駆体の塩基配列と相補する塩基配列を有する核酸に蛍光標 識したプローブを細胞に導入し、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA 前駆体とハイブリダィゼーシヨンさせ、標識プローブとハイブリダィゼーシヨンした細胞 のみを、ソーティング機能を有したフローサイトメーターで分離することにより、行うこと ができる。
[0098] 蛍光標識プローブとしては、ハイブリダィゼーシヨンした時に特異的な蛍光を発する ものであれば、いかなるものでもよぐ例えば、モレキュラービーコン [Biochimica et Bi ophysica Acta 1479, 178 (1998)]や FRET[Proc.Natl.Acad.Sci. USA 103, 263 (2006)
]等があげられる。
モレキュラービーコンは、一方の末端に蛍光官能基を共有結合により導入し、もう一 方の末端に蛍光消光を引き起こすダブシル基等を導入した核酸で、通常の水溶液 中ではヘアピン構造をとるように塩基配列が設計されている。両末端に導入した蛍光 官能基と蛍光消光団は互いに隣接するためプローブ単独では蛍光が観測されない 、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体とハイブリダィゼーショ ンすると蛍光官能基と蛍光消光団が引き離され、強い蛍光が観測できる。
[0099] FRETとは、 2種以上の蛍光官能基間の分子励起エネルギー移動現象である。具体 的にはエネルギー供与体を末端に導入した核酸プローブとエネルギー受容体を末 端に導入した核酸プローブの 2種を用意する。 2つのプローブの塩基配列は、本発明 の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体とハイブリダィゼーシヨンした後に 導入した 2つの蛍光官能基が近接するように設計すると、プローブ単独では供与体の 発光のみが観測される力 本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体 とプローブがハイブリダィゼーシヨンを引き起こすと、 2つのプローブが近接するため、 供与体のエネルギーが受容体に移動し、受容体に基づく発光が主として観測できる
[0100] ソーティング機能を有したフローサイトメーターによる細胞の分離の方式としては、 水電荷方式、セルキヤプチヤー方式などがあげられる(フローサイトメーター自由自在
、 pl4-23、秀潤社、 1999年)。どちらの方法も細胞の蛍光測定を行い、蛍光強度を電 気信号に変換することにより蛍光強度を定量し、その量に応じて細胞を分離すること 力 sできる。具体的には、 BD FACSAriaセルソーター(ベタトン'ディッキンソン社製)や EPICS ALTRA HyPerSort (ベックマン'コールター社製)などを用いて測定することが できる。
10.本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を用いてマイクロ RNA ぉょぴ該マイクロ RNA前駆体の または機食!^促進または 制させろ物 スク リーユングすろ 法
本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を用いて、マイクロ RNA またはその前駆体の発現または機能を促進または抑制させる物質をスクリーニング すること力 Sできる。例えば、本発明のマイクロ RNAおよびマイクロ RNA前駆体の塩基 配列から、スクリーニングの標的とする塩基配列を選択して、該塩基配列を有する核 酸を発現する細胞を利用して、選択したマイクロ RNAまたはその前駆体の発現また は機能を促進または抑制させる物質をスクリーニングすることができる。
[0101] スクリーニングに用いる、マイクロ RNAおよびマイクロ RNA前駆体の塩基配列を有 する核酸を発現する細胞としては、間葉系幹細胞、肥満細胞または癌細胞のほか、 上記 6で記載したように、該塩基配列を有する核酸を発現するベクターを動物細胞や 酵母などの宿主細胞に導入して得られる形質転換細胞や、該塩基配列を有する核 酸をベクターを用いずに直接導入した細胞等を用いることもできる。
[0102] 具体的なスクリーニング方法としては、(a)スクリーニングの標的とするマイクロ RNA またはその前駆体の発現量の変化を指標にする方法の他、マイクロ RNAは標的配 列を有する mRNAの翻訳を抑制するため、(b)スクリーニングの標的とするマイクロ R NAまたはその前駆体の標的配列を有する mRNAの発現量の変化を指標にする方法 力 Sfcげること力 Sでさる。
(a)スクリーニングの標的とするマイクロ RNAまたはその前駆体の発現量の変化を指 標にするスクリーニング方法
該塩基配列を有する核酸を発現する細胞に対し、試験物質を接触させ、選択した 核酸の発現量の変化を指標に、マイクロ RNAおよびその前駆体の発現を促進または 抑制させる物質を得る。核酸の発現量は、上記 3で記載した方法により検出すること ができる。
(b)スクリーニングの標的とするマイクロ RNAまたはその前駆体の標的配列を有する mRNAの発現量の変化を指標にするスクリーニング方法
該塩基配列を有する核酸を発現する細胞に対し、試験物質を接触させ、選択した 核酸の標的配列を有する mRNA発現量の変化を指標に、マイクロ RNAおよびその前 駆体の発現または機能を促進または抑制させる物質を得る。または、本発明の塩基 配列を有する一本鎖 RNAに対する標的配列を、適当なレポーター遺伝子発現べクタ 一の 3 ' UTRに揷入した DNAを作製して、発現ベクターに適合した宿主細胞に導入し 、その細胞に試験物質を接触させ、レポーター遺伝子の発現量の変化を指標に、マ イク口 RNAおよびその前駆体の発現または機能を促進または抑制させる物質を得る。 標的配列の選択は、上記 8で記載した方法により行なうことができ、配列番号;!〜 2 9でいずれかで表される塩基配列からなるマイクロ RNAの標的配列を有する mRNAと しては、例えば、それぞれ前述の表 1 14で示される遺伝子群を例示することができ
11.本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を含有する診断薬およ び-冶
本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体および、その塩基配列と 相補的な塩基配列を有する核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体は、本発 明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の発現を制御することにより、間 葉系幹細胞、肥満細胞の異常に起因する疾患、または細胞の増殖異常に起因する 疾患の治療薬として利用することができる。また、本発明の核酸、マイクロ RNAまた はマイクロ RNA前駆体は、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体 の定量または本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の変異を検 出することにより、間葉系幹細胞、肥満細胞の異常に起因する疾患、または細胞の増 殖異常に起因する疾患の診断薬として利用することができる。間葉系幹細胞の異常 としては、増殖または分化の異常等があげられ、それに起因する疾患として、癌、骨 形成不全症、軟骨形成不全症、糖尿病等をあげることができる。肥満細胞の異常とし ては、肥満細胞の分化や脱顆粒、炎症性メディエーター産生、サイト力イン産生、ケ モカイン産生等の異常が挙げられ、それに起因する疾患として、アトピー性皮膚炎、 喘息、慢性閉塞性肺疾患、アレルギー性疾患等をあげることができる。細胞の増殖 異常に起因する疾患としては、癌及び、細胞の異常増殖や組織の過形成等が原因 となっている動脈硬化、慢性関節リウマチ、前立腺肥大症、経皮的経血管的冠動脈 形成術後の血管再狭窄、肺線維症、糸球体腎炎、自己免疫疾患等をあげることがで きる。
[0104] 本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を含有する診断薬は、 目 的の診断法に応じて、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の定 量あるいは変異の検出を行うために必要な試薬、例えば緩衝剤、塩、反応用酵素、 本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体と結合する標識された蛋白 、および検出用発色剤等を含んでもよい。
[0105] 本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体または、その塩基配列と 相補的な塩基配列を有する核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を有効 成分として含有する治療剤は、単独で投与することもできるが、通常は薬理学的に許 容される 1つあるいはそれ以上の担体と一緒に混合し、製剤学の技術分野において よく知られる任意の方法により製造した医薬製剤として投与するのが望ましい。
[0106] 投与経路は、治療に際し最も効果的なものを使用するのが望ましぐ経口投与、ま たは口腔内、気道内、直腸内、皮下、筋肉内および静脈内などの非経口投与をあげ ること力 Sでき、望ましくは静脈内投与をあげることができる。
投与形態としては、噴霧剤、カプセル剤、錠剤、顆粒剤、シロップ剤、乳剤、座剤、 注射剤、軟膏、テープ剤などがあげられる。 [0107] 経口投与に適当な製剤としては、乳剤、シロップ剤、カプセル剤、錠剤、散剤、顆粒 剤などがあげられる。
乳剤およびシロップ剤のような液体調製物は、水、ショ糖、ソルビトール、果糖など の糖類、ポリエチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類、ごま油、 ォリーブ油、大豆油などの油類、 P-ヒドロキシ安息香酸エステル類などの防腐剤、スト 口べリーフレーバー、ペパーミントなどのフレーバー類などを添加剤として用いて製造 できる。
[0108] カプセル剤、錠剤、散剤、顆粒剤などは、乳糖、ブドウ糖、ショ糖、マンニトールなど の賦形剤、デンプン、アルギン酸ナトリウムなどの崩壊剤、ステアリン酸マグネシウム、 タルクなどの滑沢剤、ポリビュルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、ゼラチン などの結合剤、脂肪酸エステルなどの界面活性剤、グリセリンなどの可塑剤などを添 加剤として用いて製造できる。
[0109] 非経口投与に適当な製剤としては、注射剤、座剤、噴霧剤などがあげられる。
注射剤は、塩溶液、ブドウ糖溶液あるいは両者の混合物からなる担体などを用いて 調製される。座剤はカカオ脂、水素化脂肪またはカルボン酸などの担体を用いて調 製される。また、噴霧剤は受容者の口腔および気道粘膜を刺激せず、かつ有効成分 を微細な粒子として分散させ吸収を容易にさせる担体などを用いて調製される。
[0110] 担体として具体的には乳糖、グリセリンなどが例示される。本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体、さらには用いる担体の性質により、エアロゾル、ド ライパウダーなどの製剤が可能である。また、これらの非経口剤においても経口剤で 添加剤として例示した成分を添加することもできる。
投与量または投与回数は、 目的とする治療効果、投与方法、治療期間、年齢、体 重などにより異なる力 通常成人 1日当たり 10 H g/kg〜20 mg/kgである。
[0111] また、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体および、その塩基配 歹 IJと相補的な塩基配列を有する核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を有 効成分として含有する治療薬は、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA 前駆体または、その塩基配列と相補的な塩基配列を有する核酸、マイクロ RNAまた はマイクロ RNA前駆体を発現するベクターと核酸治療薬に用いる基剤とを調合する ことにより製造することもできる [Nature Genet., 8, 42(1994)]。
[0112] 核酸治療剤に用いる基剤としては、通常注射剤に用いる基剤であればどのようなも のでもよく、蒸留水、塩化ナトリウム又は塩化ナトリウムと無機塩との混合物等の塩溶 液、マンニトール、ラタトース、デキストラン、グルコース等の溶液、グリシン、アルギニ ン等のアミノ酸溶液、有機酸溶液又は塩溶液とグルコース溶液との混合溶液等があ げられる。また常法に従い、これらの基剤に浸透圧調整剤、 pH調整剤、ゴマ油、ダイ ズ油等の植物油又はレシチンもしくは非イオン界面活性剤等の界面活性剤等の助 剤を用いて、溶液、懸濁液、分散液として注射剤を調製してもよい。これらの注射剤 を、粉末化、凍結乾燥等の操作により用時溶解用製剤として調製することもできる。 本発明の治療剤は、治療の直前に液体の場合はそのままで、個体の場合は必要に より滅菌処理をした上記の基剤に溶解して治療に使用することができる。
[0113] 本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を含有するベクターは、 上記 6で作製した組換えウィルスベクターウィルスベクターをあげることができ、より具 体的には、レトロウイルスベクター及びレンチウィルスベクター等をあげることができる
例えば、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を、アデノウィル ス.へキソン蛋白質に特異的なポリリジンーコンジュゲート抗体と組み合わせてコンプ レックスを作製し、得られたコンプレックスをアデノウイルスベクターに結合させることに より、ウィルスベクターを調製することができる。該ウィルスベクターは安定に目的の細 胞に到達し、エンドソームによる細胞内に取り込まれ、細胞内で分解され核酸を効率 的に発現させることカでさる。
[0114] また、(-)鎖 RNAウィルスであるセンダイウィルスをベースにしたウィルスベクターも開 発されており(W097/16538、 W097/16539)、当該センダイウィルスを用いて、本発 明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を組み込んだセンダイウィルスを 作製すること力でさる。
本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体は、非ウィルス核酸移入 法によっても移入することができる。例えば、リン酸カルシウム共沈法 [Virology, 52, 4 56-467 (1973) ; Science, 209, 1414-1422 (1980)]、マイクロインジェクション法 [Proc.N atl.Acad.Sci. USA, 77, 5399-5403 (1980) ; Proc.Natl.Acad.Sci. USA, 77, 7380-7384 (1980) ; Cell, 27, 223-231 (1981) ; Nature, 294, 92-94 (1981)]、リボソームを介した膜 融合-介在移入法 [Proc.Natl.Acad.ScL USA, 84, 7413-7417 (1987) ; Biochemistry, 28, 9508-9514 (1989) ;J. Biol. Chem. , 264, 12126-12129 (1989) ; Hum. Gene Ther., 3, 267-275, (1992) ; Science, 249, 1285-1288 (1990) ; Circulation, 83, 2007-2011 (19 92)]あるいは直接 DNA取り込みおよび受容体-媒介 DNA移入法 [Science, 247, 1465- 1468 (1990) ; J. Biol. Chem., 266, 14338-14342 (1991) ; Proc.Natl.Acad.Sci. USA, 8 7, 3655-3659 (1991) ;J. Biol. Chem. , 264, 16985-16987 (1989) ; BioTechniques, 11, 474-485 (1991) ; Proc.Natl.Acad.Sci. USA, 87, 3410-3414 (1990) ; Proc.Natl.Acad.Sc i. USA, 88, 4255-4259 (1991) ; Proc.Natl.Acad.Sci. USA, 87, 4033-4037 (1990) ; Pr oc.Natl.Acad.Sci.USA, 88, 8850-8854 (1991) ; Hum. Gene Ther. , 3, 147-154 (1991) ]等により移入すること力 Sできる。
リボソームを介した膜融合一介在移入法は、リボソーム調製物を目的とする組織に 直接投与することにより、本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を 当該組織の局所に取り込み、および発現させること力 Sできる [Hum. Gene Ther., 3, 39 9 (1992)]。 DNAを病巣に直接ターゲッティングするには、直接 DNA取り込み技術が 好ましい。
受容体-媒介 DNA移入は、例えば、ポリリジンを介して、蛋白質リガンドに DNA (通 常、共有的に閉環したスーパーコイル化プラスミドの形態をとる)を結合することによ つて行う方法をあげることができる。リガンドは、 目的細胞または組織の細胞表面上の 対応するリガンド受容体の存在に基づいて選択する。当該リガンドー DNAコンジュゲ ートは、所望により、血管に直接注射することができ、受容体結合および DNA—蛋白 質コンプレックスの内在化が起こる標的組織に指向し得る。 DNAの細胞内破壊を防 止するために、アデノウイルスを同時感染させて、エンドソーム機能を崩壊させること もできる。
12· 細 から 細 への hおよび雷平 ¼
間葉系幹細胞から骨芽細胞への分化過程における影響を調べる方法としては、例 えば以下のようにして確認する方法があげられる。具体的には、間葉系幹細胞から 骨芽細胞へ分化を誘導する条件下で、本発明の核酸、マイクロ RNA、マイクロ RNA 前駆体または、該マイクロ RNAの標的遺伝子に対する siRNAを上記 6の方法に従つ て間葉系幹細胞に導入し、培養する。骨芽細胞への分化が進むに伴い発現が上昇 する遺伝子または蛋白質を解析し、陰性対照と比較する。
[0116] 間葉系幹細胞から骨芽細胞へ分化誘導させる方法としては、間葉系幹細胞から骨 芽細胞へ分化誘導させることができる方法であれば!/、かなる方法でもよ!/、が、例えば 、 Science, 284, 143-147 (1999)に記載の方法があげられる。具体的には、間葉系幹 細胞を培養器に播種した後、デキサメサゾン、ァスコルビン酸ー2リン酸、および /3— グリセ口フォスフェートを含む細胞培養用培地中で 1〜4週間培養を続けることにより 、間葉系幹細胞を骨芽細胞へ分化させることができる。
[0117] 骨芽細胞への分化に伴い発現が上昇する遺伝子の定量的な解析法としては、 RT- Pし R ^reverse transcription— polymerase chain reactionノ、ノーザンプロット角早析、トツト ブロットハイブリダィゼーシヨン法、 DNAマイクロアレイ等があげられる。
骨芽細胞への分化に伴い発現が上昇する蛋白質の定量的な解析法としては、ゥェ スタンプロット解析、該蛋白質に特異的に反応する抗体を用いた免疫組織染色、 ELI SA等があげられる。
[0118] 骨芽細胞への分化に伴い発現が上昇する遺伝子または蛋白質としては、 I型コラー ゲン、ォステオカルシン、ォステオネタチン、ォステオポンチン、ボーンシァロプロティ ン(bone sialoprotein) , Runx2 (runt-related gene 2)、ァノレカジフォスファタ一T(ALP) 等があげられる。
また、骨芽細胞への分化程度を評価する方法としては、該骨芽細胞中の ALP酵素 活性を利用して細胞を染色すること、あるいは、 ALP酵素活性を測定する方法があげ られる。該細胞染色のより具体的な方法は、骨芽細胞中の ALP酵素により加水分解 された基質のリン酸エステルのアルコール部分をジァゾニゥム塩でカップリングし、ァ ゾ色素で酵素活性部位に沈殿させる方法があげられる。基質としては、例えばナフト ール AS-MXリン酸を、ァゾ色素としては、例えばファーストバイオレット青をあげること カできる。これらカ含まれてレヽるキット、 ί列え ίί leukocyte alkaline phosphatase (Sigma 社製)等を用いてもよい。また、 ALP酵素活性の測定キットとして、例えばアルカリ性ホ スファ B-テストヮコー(和光純薬株式会社製)等を用いてもよ!/、。
[0119] 更に、骨芽細胞が産生した石灰化成分を検出することによつても骨芽細胞への分 化を確認することもできる。石灰化成分を検出する方法としては、フォンコッサ (von ossa)染色、ァリザリンレッド(Alizarin Red)染色等の染色法があげられる。
フォンコッサ染色とは、硝酸銀を用いて石灰化成分であるリン酸カルシウムを検出 する方法である。具体的には、パラフィン等で固定した細胞に対し 1〜5%の硝酸銀 水溶液を反応させ光に当て、黒く呈色したリン酸カルシウムが存在する部分を定量、 例えば該呈色面積を計測することにより骨芽細胞への分化程度を評価することがで きる。
[0120] ァリザリンレッド染色とは、ァリザリン赤 Sがカルシウムに対して特異的な結合を示し レーキを形成することを利用した方法である。具体的には、パラフィン等で固定した細 胞に対し 0.01〜5%ァリザリン赤 S溶液を反応させる、赤紫色〜橙赤色に呈色した部 分を定量、例えば該呈色面積を計測することにより骨芽細胞への分化程度を評価す ること力 Sでさる。
13. »の ffi†牛 の禾呈 》測定すろ 去
ヒト肥満細胞は、安全かつ効率的に取得される方法であれば特に限定されないが、 例えば、ヒトの肺、皮膚、胎児肝臓などから公知の方法 [J. Immunol. Methods, 169, 1 53 (1994); J. Immunol., 138, 861 (1987); J. Allergy Clin. Immunol., 107, 322 (2001); J. Immunol. Methods. , 240, 101 (2000)]により調製することができる。また、公知の方 法 [J. Immunol., 157, 343, (1996); Blood, 91, 187 (1998); J. Allergy Clin. Immunol., 106, 141 (2000); Blood, 97, 1016 (2001); Blood, 98, 1127 (2001); Blood, 100, 3861 (2002); Blood, 97, 2045 (2001)]に従って、ヒトの臍帯血、末梢血、骨髄、肺あるいは 皮膚から調製した単核球を、幹細胞因子(以下、 SCFと略す)の存在下で培養し、肥 満細胞に分化させることにより、調製することができる。
[0121] また、ヒト月巴満細胞から樹立した細胞株を用いることもできる。ヒト月巴満細胞株として は、ヒト肥満細胞の性質をよく保持していることが知られている LAD2 [Leuk. Res. , 27, 671 (2003); Leuk. Res., 27, 677 (2003)]等があげられる。
肥満細胞の活性化を調べる方法としては、例えば活性化抑制、脱顆粒抑制、炎症 性メディエーター産生抑制、サイト力イン産生抑制およびケモカイン産生抑制のうち の少なくとも 1つの作用を有していることを確認する方法があげられる。具体的には、 本発明で用いる核酸、マイクロ RNA、マイクロ RNA前駆体または、該マイクロ RNA の標的遺伝子に対する siRNAを肥満細胞に導入し、 IgEを添加して培養した後、抗 Ig E抗体の添加等によりヒト肥満細胞を活性化し、放出された (i)脱顆粒の指標となるヒス タミンゃ /3 —へキソサミニダーゼ、(ii)LTC4、 LTD4、 LTE4、 PGD2等の炎症性メデイエ 一ター、(iii)TNF- aや GM-CSF等のサイト力イン、(iv)IL_8、ト 309、 MIP-1 a等のケモ 力イン等を測定する。本発明で用いる核酸、マイクロ RNA、マイクロ RNA前駆体また は、該マイクロ RNAの標的遺伝子に対する siRNAを導入しな力 た場合の測定値と 比較することにより確認できる。また、肥満細胞に、本発明で用いる核酸、マイクロ R NA、マイクロ RNA前駆体または、該マイクロ RNAの標的遺伝子に対する siRNAを 導入し、アポトーシスが誘導されることを、クロマチン DNAの断片化の測定や TUNEL 法等によって検出することより、アポトーシス誘導作用を有していることを確認できる。 肥満細胞の活性化は、脱顆粒の代わりに、 TNF- aや GM-CSF等のサイト力イン産 生、 IL-8,ト 309、 MIP-1 a等のケモカイン産生、 LTC4, LTD4, LTE4, PGD2等の炎 症メディエーター産生等を測定することによつても調べることができる [Blood 100, 386 1 (2002) ]。
14. 糸田朐 仙,の細 の 歹直》測定すろ 去
細胞増殖の測定法としては、細胞数や細胞増殖速度を反映する指標を測定できる 方法であれば特に限定されない。生細胞数測定、 DNA合成速度測定、総蛋白質量 測定などを用いることができる。生細胞数を評価する方法としては、細胞中の ATP量 を測定する方法があげられる。細胞中の ATP量は培養下の細胞数と比例関係にある ことが知られている (J. Immunol. Meth. 160, 81-88 (1993))。細胞中の ATP量測定のよ り具体的な方法は、 MTT法、 XTT法などが挙げられる(J. Immunol. Meth. 65, 55-63 (1983))。また、 ATP依存性酵素ルシフェラーゼによるルシフェリン基質の発光にて AT Pを測定する方法もあげられる。細胞中の ATP量の測定キットとして、例えば CellTite- GloR Luminescent Cell viability Assay(Promega社製)等を用いてもよい。
15. #;細朐,の細朐,死の程度を測定する方法 細胞死の程度を測定する方法としては、死細胞を Propium Iodide等の色素で染色 する方法や、細胞死に伴い細胞外に漏出した酵素の活性を測定する方法等を用い ること力 Sできる。後者については、例えば細胞外に漏出したアデニル酸 Kinaseの酵素 活性を測定する方法が利用できる。より具体的には、 ToxiLight(R) Non-Destructive Cytotoxicity BioAssay Kit (Lonza社製)等を用いてもよい。
[0123] また、細胞死の中でも特に癌との関係で重要なアポトーシス(programmed cell deat h)に限定してその程度を測定することもできる。細胞のアポトーシスを評価する方法 としては、 DNAの断片化の程度を測定する方法や、細胞膜の構成脂質の変化を測 定する方法、アポトーシスに伴って誘導される細胞中のプロテアーゼであるカスパー ゼ 3/7活性を測定する方法があげられる。細胞中のカスパーゼ 3/7活性測定のより具 体的な方法は、カスパーゼ 3/7活性により遊離されたルシフェリン基質を、ルシフェラ ーゼ酵素反応によるルシフェリン発光にて測定する方法があげられる。細胞中のカス パーゼ 3/7活性の測定キットとして、例えば Caspase-GloR 3/7 Assay(Promega社製) 等を用いてもよい。
[0124] 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例 1
[0125] 間葉系幹細胞からのマイクロ RNAの柚出
(1) RNA抽出
ヒト間葉系幹細胞(以下、 hMSCと称す)は Cambrex社より入手し、 20%ゥシ胎児血清 (FBS) (JRH Bioscience社製)を含む IMDM培地(Invitrogen社製)で 37°Cの 5%CO 濃度のインキュベータ一中で培養した。培養中の hMSCから TRIZOL reagent (Invitro gen社製)を用いて、製品に添付された方法に従い全 RNAを抽出した。
(2)低分子 RNAのクローニング
上記(1)で取得した hMSC由来 total RNA200 gを用いて、 Lauらの方法(Science 2 94, 858-862, 2001)に従い、 15%ポリアクリルアミドゲル電気泳動による低分子 RNAの 切り出し、 5 '—アデニル化 3 '—アダプターライゲーシヨン、 5 ' アダプターライゲーシ ヨン、逆転写、 PCR増幅、コンカテマ一化、 pCR2.1-TOPOベクターへのライゲーショ ンを順次進め、低分子 RNAのクローニングを行なった。次に、クローユングした低分 子 RNAの塩基配列を決定した。なお 5'—アデニル化 3'—アダプタ一は、 IDT社製の miRNA Cloning Linkerを用いた。
実施例 2
[0126] マイクロ RNAの同定
実施例 1で得られた低分子 RNAについて、まず、既知マイクロ RNAデータベースで ある miRBase (http://microma.sanger.ac.uk/)と比較して 基酉己歹 IJがー致しな力、つた ものを選抜した。それらの塩基配列に対応する DNA配列を 5'側および 3'側にそれぞ れ 50nt程度伸ばした周辺ゲノム配列を UCSC Genome Bioinformatics (http:〃 genom e.ucsc.edu/)力、ら取得し、そのゲノム配列から転写されることが予測される RNAの 2次 構造を RNAfoldを用いて予測した。その結果、 2種がヘアピン構造の片鎖に位置す る新規マイクロ RNAであることが判明した。その塩基配列および、これらのマイクロ R NAを含むマイクロ RNA前駆体の塩基配列を表 15— 20に示す。それぞれの塩基配 列を有するマイクロ RNAにっき、 KHK_miR_001から 029という名前を付与した。一つ のマイクロ RNAが異なる位置のゲノム配列に由来するヘアピン構造を取り得る場合 はその全てを記載した。なお、表 16— 20は、表 15の続きを示している。
[0127] 2次構造の一例として、 KHK_miR_001のヘアピン構造を図 1に示す。
[0128] [表 15]
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: 16]
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17]
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18]
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実施例 3
マイクロ RNAの機能の掄出
実施例 2で得られたマイクロ RNAについて、 Dicer蛋白質でプロセシングを受けるか 否かを調べることにより、マイクロ RNAとしての機能を有するか否かを調べることがで きる。
実施例 2で得られたマイクロ RNAのうち、 KHK_miR_001で示されるマイクロ RNAの 機能の検出は以下のようにして行うことができる。まず、配列番号 30で表される塩基 配列を有する一本鎖 RNAを合成し、 X-treme GENE siRNA Dicer Kit (ロシュ'ァプラ イド ' ·サイエンス社製)に添付の Dicer Enzymeと反応させる。次に、反応産物を 15%ポ リアクリルアミドゲルにて電気泳動し、 20-25塩基の大きさのバンドが検出できることで マイクロ RNAとしての機能を有していることを検出できる。
実施例 4
[0135] マイクロ RNAの 現量の検出
実施例 2で得られたマイクロ RNAにつ!/、て、 hMSCと HeLa細胞での発現量を定量 的 RT-PCRを用いて調べた。
hMSCおよび HeLa細胞は実施例 1と同様の方法で全 RNAを抽出し、 Thermo-X (Invi trogen社製)と random hexamer (Invitrogen社製)を用いて製品に添付された方法に 従い、それぞれ template cDNAを合成した。全 RNA1 μ Lから合成し、最終的に 200 μ Lとなるように水で希釈した。以下の定量的 RT-PCR解析には、このうち 2 しを使用 した。
[0136] 実施例 2で得られたマイクロ RNAのうち、 KHK_miR_007で示されるマイクロ RNAの 発現を調べるため、下記のようにして定量的 RT-PCRを行った。試薬は宝酒造社製の キット(For Real Time PCR Ta aRa Ex Taq R-PCR Version2.1)を用いた。 2.0 μしの 上記 template cDNA、 4.0 μ Lの 5 X R— PCRバッファー(Mg2+ free), 0.4 μ Lの 250 mM Mg2+溶液、 0.6 a 1の dNTPs (10 mmol/L)、 1.0 μ Lの SYBRグリーン I (1/2500希釈)、 各 0.06 Lのマイクロ RNA特異的プライマー(100 mol/L), 0.2 μ L( ExTaq R- P CR Version,および 11.68 Lの水からなる反応液を調製後、 AB画己列検出システム( ABI PRISM 7700、アプライドバイオシステムズ社製)を用いて PCRを行った。
[0137] マイクロ RNA特異的プライマーは、以下のように設計した。
配列番号 45の塩基配列の 5 '末端側と 3 '末端側にそれぞれ、配列番号 74と配列番 号 75で表される塩基配列を有するプライマーを合成した。また、バックグラウンド補正 用に、 U6RNA発現量を検出するため、配列番号 76と配列番号 77で示される塩基配 歹 IJを有するプライマーを合成した。
[0138] 反応条件は、 KHK_miR_007検出には最初 95°Cで 5分間加熱後、 95°Cで 15秒、 65°C で 1分間からなるサイクルを 45サイクル繰り返し、最後に 25°Cで 2分間加熱する条件を 用い、 U6RNA検出には最初 95°Cで 5分間加熱後、 95°Cで 15秒、 60°Cで 1分間からな るサイクルを 45サイクル繰り返し、最後に 25°Cで 2分間加熱する条件を用いた。また、 ネガティブコントロールとして、铸型 cDNAの代わりに滅菌水を用いた PCRも行った。 [0139] 発現量は、シグナル強度が 1000に達する時のサイクル数 (Ct値)を求めた後、ネガテ イブコントロールの Ct値から上記値を引き、 A Ct値で計算した。同様に U6RNAの A C t値を算出し、 hMSCおよび HeLa細胞での U6RNAの A Ct値の平均値をバックグラウン ドとして、その差で補正した。 A Ct値が 1.0減少すると発現量が 2.0倍減少することから 、 hMSCと HeLa細胞の KHK_miR_007の補正済 Δ Ct値を相対発現量として計算した。 その結果、図 2に示したように、 KHK_miR_007は、 hMSCにおいて強く発現しているこ とが判明した。
実施例 5
[0140] マイク PRNA» 制 現した 細 の # 糸田朐
実施例 1で得られたマイクロ RNAの前駆体を hMSCに導入し、骨芽細胞へ分化誘導 をおこなう条件下で培養し、該マイクロ RNA前駆体の影響を調べた。
hMSCを 24穴プレートに 1穴あたり 6·2χ103個になるように播種し、 20% FBSを含む Μ DM培地でー晚培養した。 1日後、マイクロ RNA前駆体をリポフエクシヨン法、具体的に は、 Lipofectamine2000 (Invitrogen社製)を用いて、終濃度力 ¾0nMとなるよう hMSCに 導入した。マイクロ RNAの前駆体は、 KHK— miR— 001, 006, 008, 009, 010, 012, 017, 0 18, 019, 020, 022, 024の Pre_miR™miRNA Precursor Moleculesとして Ambion社で合 成されたものを用いた。これは化学合成された二本鎖の核酸分子で、それぞれ配列 番号 1、 6、 8、 9、 10、 12、 17、 18、 19、 20、 22、 24で表される塩基酉己歹 IJ力、らなる核 酸力 S、 miRNAが活性を有する要因となる RISCに類似した複合体に取り込まれて、 miR NAと同様の機能を有するようにデザインされている。また、配列番号 4のヒトゲノム配 列に対応する配列について、配列番号 4より 3 '側に 2塩基付加した配列(配列番号 8 4)からなる核酸を用意し、 KHK_miR_004_2の Pre- miR™miRNA Precursor Moleculesと して、 Ambion社で合成したものも用いた。リポフエクシヨンは、製品に添付された方法 に従った。
[0141] リボフヱクシヨンの 1日後、培地を骨芽分化誘導培地 [20%FBSを含む MDM培地中に 、 0.1 mol/Lデキサメサゾン、 50 mol/Lァスコルビン酸一 2リン酸(Sigma社製)、 10 mmol/L β—グリセ口フォスフイト(Sigma社製)]へ交換し、 3日に一度の頻度で、骨芽 分化誘導培地を交換して培養を続けた。 培養開始から 2週間後に、細胞の形態を位相差顕微鏡 (Nikon社製)下で観察し、 更にアルカリフォスファターゼ染色を行って、骨芽細胞を検出した。具体的にはまず 、細胞をリン酸緩衝液(phosphate-buffered saline: PBS) (Invitrogen社製)で 1回洗浄 し、固定液(10% formalin/PBS)で 5分間固定した。蒸留水で洗浄した後、喑所で Nap hthol AS-MXリン酸(Sigma社製)と Fast Violet B溶液との混合溶液(Sigma社製)と 30 分間反応させ、アルカリフォスファターゼ反応をおこなった。更に蒸留水で洗浄し、位 相差顕微鏡下で赤く染まって!/、る骨芽細胞を観察し、デジタルカメラ (Nikon社製)で 撮影した。
[0142] その結果、 KHK— miR— 001, 006, 010, 017, 019, 024の Pre- miR™ miRNA Precursor Moleculesを導入した hMSCは、マイクロ RNA前駆体非導入 hMSCと比べて、細胞数が 少なぐアルカリフォスファターゼ染色された陽性細胞の数も少ないことが見出された 。マイクロ RNA前駆体は細胞中でマイクロ RNAに変換されるので、本実施例で用いた マイクロ RNAは、 hMSCに対して、増殖を抑制する活性および骨芽細胞への分化を抑 制する活性を有することが明らかになった。
実施例 6
[0143] マイクロ RNAを強制発現したヒト肥満細胞の脱頼粒に及ぼす作用
実施例 1で得られたマイクロ RNAの前駆体を、ヒト肥満細胞株である LAD2に導入 して脱顆粒を誘導し、該マイクロ RNA前駆体の影響を調べた。
LAD2は最近樹立されたヒト肥満細胞株で、ヒト肥満細胞の性質をよく保持してレ、る ことが知られている [Leuk. Res., 27, 671 (2003); Leuk. Res. , 27, 677 (2003)]。 Nation al Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health (Bethesd a, MD 20892-1881, USA)より LAD2を入手し、 100 ng/mLの SCFを含む Stem Pro-34 培地 [Invitrogen社製]で培養した。
[0144] LAD2を 6穴プレートに 1穴あたり 5xl05個になるように播種し、マイクロ RNA前駆体 をリボフヱクシヨン法、具体的には、 Gene Silencer (Genlantis社製)を用いて、終濃度 力 S30nMとなるよう導入した。マイクロ RNAの前駆体は、 KHK_miR_001, 004_2, 006, 00 8, 009, 010, 012, 017, 018, 019, 020, 022, 024の Pre- miR™miRNA Precursor Molec ulesとして Ambion社で合成されたものを用いた。リポフエクシヨンは、製品に添付され た方法に従った。
[0145] リポフエクシヨン法により該マイクロ RNA前駆体を導入した 2日後に、 1 μ g/mLのヒト ミエローマ IgE (コスモバイオ社製)を添加して 37°Cの 5%CO濃度のインキュベーター 中で一晩培養した。翌日、遠心分離により培地を除き、タイロード (Tyrode)緩衝液(1 26.1 mmol/L NaCl、 4.0 mmol/L KC1、 1.0 mmol/L CaCl、 0.6 mmol/L MgCl 、 0.6 m mol/L H PO 、 10 mM HEPES 、 5.6 mmol/L D-グルコース、 0.1%ゥシ血清アルブミ
2 4
ン、 ρΗ7·4)で洗浄した後、タイロード緩衝液を 3.9mL添加して細胞を懸濁し、 96ゥエル •プレートに 1ゥエルあたり 100 しずつ分注した。次いで、最終濃度 10 g/mLとなるよ ぅゥサギ抗ヒ HgE抗体(ダコ社製)を加え、 37°Cの 5%CO濃度のインキュベータ一中 で 20分間インキュベートし、脱顆粒を誘導した。遠心により上清を回収し、上清中の β -へキソサミニダーゼ活性を測定することにより、脱顆粒の程度を測定した。 /3 -へ キソサミニダーゼ活性は、回収した上清 50 Lに、 40 mmol/Lクェン酸緩衝液(ρΗ 4.5 )に溶解した 4 mmol/L p-ニトロフエニル N_ァセチル- β -ダルコサミニド(シグマ社製) を 50 しをカロえ、 37°Cで 1時間インキュベート後、 0.2 mol/Lグリシン(pH 10.7)を 100〃 L加えたサンプルの 405 nmにおける吸光度をプレートリーダー 1420 ARVOsx (パーキ ンエルマ一社製)を用いて測定することにより測定した。ゥサギ抗ヒ HgE抗体を添加し ないで同様の実験を行うことにより、 IgE受容体を介した刺激がないときの自発的な /3 -へキソサミニダーゼの放出量を測定した。また、ゥサギ抗ヒ HgE抗体の代わりに最終 濃度 1%のトリトン X-100を添加して同様の実験を行うことにより、 LAD2中の全 /3 -へ キソサミニダーゼ活性を測定した。脱顆粒の割合を、全 β -へキソサミニダーゼ活性 に対する上清中の /3 -へキソサミニダーゼ活性の割合(%)で算出し、表 21に示した
[0146] [表 21]
Figure imgf000072_0001
その結果、 H _miR_001, 017, 018, 019, 022導入により、 IgE受容体刺激による LA D2の脱顆粒が促進されることが明らかになった。
実施例 7
[0147] マイクロ RNA» ^ させた 糸田朐,ネ朱におけろ 糸田朐,率、アポトーシス 應
実施例 1で得られたマイクロ RNAの前駆体を大腸癌由来細胞株に導入し、生細胞 率、アポトーシス活性に及ぼすマイクロ RNA前駆体の影響を調べた。
DLD-1ヒト大腸癌由来細胞株(以下、 DLD-1と称す)は American Type Culture Coll ection (ATCC) (以下、 ATCCと称す)より入手した(ATCC CCL— 221)。 10%ゥシ 胎児血清(FBS) (JRH Biosciences社製)を含む RPMI1640培地(Invitrogen社製)で 37 °Cの 5%CO濃度のインキュベータ一中で培養した。
[0148] DLD-1を 96穴プレートに 1穴あたり 2500個になるように播種し、 10% FBSを含む RP Ml培地でー晚培養した。 1日後、マイクロ RNA前駆体をリポフエクシヨン法、具体的 には、 Lipofectamine2000 (Invitrogen社製)を用いて、終濃度が 5nM或いは 25nMとな るよう DLD-1に導入した。マイクロ RNAの前駆体は、 KHK_miR_001, 004_2, 006, 008, 009, 010, 012, 017, 018, 019, 020, 022, 024の Pre- miR™miRNA Precursor Molecule sとして Ambion社で合成したものを用いた。また、 Pre-miR miRNA Precursor Molec ules-Negative Control #2 (以下、 miR_negacon#2と称す)(Ambion社製)も DLD-1に 導入し、陰性対照とした。リポフエクシヨンは、製品に添付された方法に従った。
[0149] リポフエクシヨン法により該マイクロ RNA前駆体を導入した 3日後、 CellTiter-Glo™ Luminescent Cell Viability Assay (Promega社製)を用いて生細胞率を測定した。対 照区(Lipofectamine2000のみ)の DLD-1の生細胞率を 1.0としてそれぞれの相対生細 胞率を計算した。その結果、表 22に示したように、 H _miR_008, 010, 017導入により 40%以上の生細胞率の減少が認められた。
[0150] [表 22]
Figure imgf000073_0001
またリポフエクシヨン法により該マイクロ RNA前駆体を導入した 2日後に、 Caspase-G loR 3/7 assay (Promega社製)を用いて製品に添付された方法に従いカスパーゼ 3/7 活性を測定した。対照区(Lipofectamine2000のみ)の DLD-1のカスパーゼ 3/7活性値 を 1.0としてそれぞれの相対カスパーゼ 3/7活性値を計算した。その結果、表 23に示 したように、 H _miR_008, 009, 010, 017導入により 150%以上のカスパーゼ 3/7活性 の増加が認められた。
[表 23]
Figure imgf000073_0002
実施例 8 [0152] マイクロ RNAを強制発現させた卵巣癌由来細胞株における生細胞率、アポトーシス 碰
実施例 1で得られたマイクロ RNAの前駆体を卵巣癌由来細胞株に導入し、生細胞 率、アポトーシス活性に及ぼすマイクロ RNA前駆体の影響を調べた。
A2780ヒト卵巣癌由来細胞株(Nature, 295, 116-119 (1982) ; Science, 224, 994-99 6 (1984); Semin. Oncol. , 11, 285-298 (1984))は、 5%FBS (JRH Biosciences社製)を 含む RPMI1640培地(Invitrogen社製)で 37°Cの 5%CO濃度のインキュベータ一中で ロ^:した。
[0153] Α2780を 96穴プレートに 1穴あたり 2500個になるように播種し、 10%FBSを含む RPMI 培地でー晚培養した。 1日後、マイクロ RNA前駆体をリポフエクシヨン法、具体的には 、 Lipofectamine2000 (Invitrogen社製)を用いて、終濃度が 5nM或いは 25nMとなるよう A2780に導入した。マイクロ RNAの前駆体は、 KHK_miR_001, 004_2, 006, 008, 009, 010, 012, 017, 018, 019, 020, 022, 024の Pre-miR™ miRNA Precursor Moleculesとし て Ambion社で合成したものを用いた。また、 miR_negacon#2 (Ambion社製)も A2780 に導入し、陰性対照とした。
[0154] リポフエクシヨン法により該マイクロ RNA前駆体を導入した 3日後、 CellTiter-Glo™ Luminescent Cell Viability Assay (Promega社製)を用いて生細胞率を測定した。対 照区(Lipofectamine2000のみ)の A2780の生細胞率を 1.0としてそれぞれの相対生細 胞率を計算した。その結果、表 24に示したように、 H _miR_001, 004_2, 006, 008, 0 10, 017, 019, 020, 022導入により 40%以上の生細胞率の減少が認められた。逆に、 KHK_miR_018導入では、生細胞率の増加が認められた。
[0155] [表 24]
Figure imgf000075_0001
またリポフエクシヨン法により該マイクロ RNA前駆体を導入した 2日後に、 Caspase-Gl oR 3/7 assay (Promega社製)を用いて製品に添付された方法に従いカスパーゼ 3/7 活性を測定した。対照区(Lipofectamine2000のみ)の A2780のカスパーゼ 3/7活性値 を 1.0としてそれぞれの相対カスパーゼ 3/7活性値を計算した。その結果、表 25に示 したように KHK_miR_010導入により 150%以上のカスパーゼ 3/7活性の増加が認めら れ 。
[0156] [表 25]
Figure imgf000075_0002
産業上の利用可能性
[0157] 本発明により、新規な核酸配列を有する核酸、マイクロ RNAおよびマイクロ RNA前 駆体が提供される。本発明の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体により、 マイクロ RNAの発現または変異の検出、細胞の分離、標的配列を有する遺伝子の 翻訳の抑制、マイクロ RNAの機能の促進または抑制させる物質のスクリーニング、間 葉系幹細胞の増殖または分化の異常に起因する疾患の診断または治療をすること、 肥満細胞の異常に起因する疾患の診断または治療をすること、癌及び細胞の異常 増殖や組織の過形成等が原因となっている疾患の診断または治療をすることができ 配列表フリーテキスト
配列番号 74—人工配列の説明:合成 DNA
配列番号 75—人工配列の説明:合成 DNA
配列番号 76—人工配列の説明:合成 DNA
配列番号 77—人工配列の説明:合成 DNA

Claims

請求の範囲
[1] 配列番号 1〜29および 78〜80のいずれかで表される塩基配列と 90%以上の同一 性を有する塩基配列からなる核酸。
[2] 配列番号 1〜29および 78〜80のいずれかで表される塩基配列からなる核酸の相補
Figure imgf000077_0001
[3] 配列番号 1〜29および 78〜80のいずれかで表される塩基配列からなるマイクロ RN A。
[4] 請求項 1〜3のいずれか 1項に記載の核酸を含むマイクロ RNA前駆体。
[5] 配列番号 30〜73および 8;!〜 83のいずれかで表される塩基配列と 80%以上の同一 性を有する塩基配列からなる請求項 4記載のマイクロ RNA前駆体。
[6] 配列番号 30〜73および 8;!〜 83のいずれかで表される塩基配列からなる核酸の相 補鎖とストリンジェントな条件でハイブリダィズする請求項 4または 5記載のマイクロ RN
A前駆体。
[7] 配列番号 30〜73および 8;!〜 83のいずれかで表される塩基配列からなるマイクロ R NA前駆体。
[8] 請求項;!〜 7のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆 体に対して相補的な塩基配列からなる核酸。
[9] 請求項;!〜 7のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆 体と、該核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列に対して相補的 な塩基配列からなる核酸とからなる二本鎖核酸。
[10] 請求項;!〜 9のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆 体を用いることを特徴とするマイクロ RNAの発現を検出する方法。
[11] 請求項;!〜 9のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆 体を用いることを特徴とするマイクロ RNAの変異を検出する方法。
[12] 請求項;!〜 9のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆 体を用いることを特徴とする細胞を分離する方法。
[13] 請求項;!〜 9のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆 体を発現するベクター。
[14] 請求項;!〜 9のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆 体を用いることを特徴とする該核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の標的 塩基配列を有する遺伝子の発現を抑制する方法。
[15] 請求項;!〜 9のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆 体を用いることを特徴とするマイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の発現または機 能を促進或いは抑制させる物質をスクリーニングする方法。
[16] 請求項;!〜 9のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆 体を有効成分として含有する、間葉系幹細胞の増殖および/または分化の異常に起 因する疾患の診断薬。
[17] 請求項;!〜 9のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆 体を有効成分として含有する、間葉系幹細胞の増殖および/または分化の異常に起 因する疾患の治療薬。
[18] 請求項;!〜 9のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆 体を導入した細胞。
[19] 請求項 13に記載のベクターを導入した細胞。
[20] 配列番号が 1、 17、 18、 19、 22のいずれかである、請求項 1〜4のいずれ力、 1項に記 載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を有効成分として含有する、肥 満細胞の異常に起因する疾患の診断薬または治療薬。
[21] 配列番号が 1、 17、 18、 19、 22のいずれかである、請求項 1〜4のいずれ力、 1項に記 載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を有効成分として含有する、肥 満細胞の脱顆粒促進剤。
[22] 配列番号が 30、 58、 59、 60、 61、 65のいずれかである、請求項 5〜7のいずれか 1 項に記載のマイクロ RNA前駆体を有効成分として含有する、肥満細胞の異常に起 因する疾患の診断薬または治療薬。
[23] 配列番号が 30、 58、 59、 60、 61、 65のいずれかである、請求項 5〜7のいずれか 1 項に記載のマイクロ RNA前駆体を有効成分として含有する、肥満細胞の脱顆粒促 進剤。
[24] 配列番号が 1、 17、 18、 19、 22のいずれかである、請求項 1〜4のいずれ力、 1項に記 載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体もしくは配列番号が 30、 58、 59 、 60、 61、 65のいずれかである、請求項 5〜7のいずれ力、 1項に記載のマイクロ RN A前駆体に対して相補的な塩基配列からなる核酸を有効成分として含有する、肥満 細胞の異常に起因する疾患の診断薬または治療薬。
[25] 配列番号が 1、 17、 18、 19、 22のいずれかである、請求項 1〜4のいずれ力、 1項に記 載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体もしくは配列番号が 30、 58、 59 、 60、 61、 65のいずれかである、請求項 5〜7のいずれ力、 1項に記載のマイクロ RN A前駆体に対して相補的な塩基配列からなる核酸を有効成分として含有する、肥満 細胞の脱顆粒抑制剤。
[26] 配列番号が 1、 17、 18、 19、 22のいずれかである、請求項 1〜4のいずれ力、 1項に記 載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体もしくは配列番号が 30、 58、 59 、 60、 61、 65のいずれかである、請求項 5〜7のいずれ力、 1項に記載のマイクロ RN A前駆体と、該核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列に対して 相補的な塩基配列からなる核酸とからなる二本鎖核酸を有効成分として含有する、 肥満細胞の異常に起因する疾患の診断薬または治療薬。
[27] 配列番号が 1、 17、 18、 19、 22のいずれかである、請求項 1〜4のいずれ力、 1項に記 載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体もしくは配列番号が 30、 58、 59 、 60、 61、 65のいずれかである、請求項 5〜7のいずれ力、 1項に記載のマイクロ RN A前駆体と、該核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列に対して 相補的な塩基配列からなる核酸とからなる二本鎖核酸を有効成分として含有する、 肥満細胞の脱顆粒促進剤または脱顆粒抑制剤。
[28] 酉己歹 IJ番号力 、 4、 6、 8、 9、 10、 17、 18、 19、 20、 22のいずれ力、である、請求項;!〜 4のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を有効成 分として含有する、細胞の増殖異常に起因する疾患の診断薬または治療薬。
[29] 酉己歹 IJ番号力 30、 34、 42、 43、 44、 46、 47、 48、 58、 59、 60、 61、 62、 65のいずれ かである、請求項 5〜7のいずれか 1項に記載のマイクロ RNA前駆体を有効成分とし て含有する、細胞の増殖異常に起因する疾患の診断薬または治療薬。
[30] 酉己歹 IJ番号力 、 4、 6、 8、 9、 10、 17、 18、 19、 20、 22のいずれ力、である、請求項;!〜 4のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体もしくは配 歹 IJ番号カ 30、 34、 42、 43、 44、 46、 47、 48、 58、 59、 60、 61、 62、 65のいずれ力、 である、請求項 5〜7のいずれか 1項に記載のマイクロ RNA前駆体に対して相補的 な塩基配列からなる核酸を有効成分として含有する、細胞の増殖異常に起因する疾 患の診断薬または治療薬。
[31] 酉己歹 IJ番号力 、 4、 6、 8、 9、 10、 17、 18、 19、 20、 22のいずれ力、である、請求項;!〜 4のいずれ力、 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体もしくは配 歹 IJ番号カ 30、 34、 42、 43、 44、 46、 47、 48、 58、 59、 60、 61、 62、 65のいずれ力、 である、請求項 5〜7のいずれか 1項に記載のマイクロ RNA前駆体と、該核酸、マイク 口 RNAまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列に対して相補的な塩基配列からなる 核酸とからなる二本鎖核酸を有効成分として含有する、細胞の増殖異常に起因する 疾患の診断薬または治療薬。
[32] 疾患が癌、動脈硬化、慢性関節リウマチ、前立腺肥大症、経皮的経血管的冠動脈形 成術後の血管再狭窄、肺線維症、糸球体腎炎および自己免疫疾患からなる群から 選ばれる疾患である請求項 28〜31のいずれか 1項に記載の診断薬または治療薬。
[33] 酉己歹 IJ番号力 、 4、 6、 8、 9、 10、 17、 19、 20、 22のいずれ力、である、請求項;!〜 4の V、ずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体を有効成分と して含有する、細胞の増殖抑制剤。
[34] 酉己歹 IJ番号力 30、 34、 42、 43、 44、 46、 47、 48、 58、 59、 61、 62、 65のいずれ力、で ある、請求項 5〜7のいずれか 1項に記載のマイクロ RNA前駆体を有効成分として含 有する、細胞の増殖抑制剤。
[35] 酉己歹 IJ番号力 、 4、 6、 8、 9、 10、 17、 19、 20、 22のいずれ力、である、請求項;!〜 4の いずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体もしくは配列 番号力 30、 34、 42、 43、 44、 46、 47、 48、 58、 59、 61、 62、 65のレヽずれ力、である 、請求項 5〜7のいずれ力、 1項に記載のマイクロ RNA前駆体に対して相補的な塩基 配列からなる核酸を有効成分として含有する、細胞の増殖促進剤。
[36] 酉己歹 IJ番号力 、 4、 6、 8、 9、 10、 17、 19、 20、 22のいずれ力、である、請求項;!〜 4の いずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体もしくは配列 番号力 30、 34、 42、 43、 44、 46、 47、 48、 58、 59、 61、 62、 65のレヽずれ力、である 、請求項 5〜7のいずれ力、 1項に記載のマイクロ RNA前駆体と、該核酸、マイクロ RN Aまたはマイクロ RNA前駆体の塩基配列に対して相補的な塩基配列からなる核酸と 力 なる二本鎖核酸を有効成分として含有する、細胞の増殖抑制剤または増殖促進 剤。
[37] 配列番号が 18である、請求項;!〜 4のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAま たはマイクロ RNA前駆体を有効成分として含有する、細胞の増殖促進剤。
[38] 配列番号が 60である、請求項 5〜7のいずれか 1項に記載のマイクロ RNA前駆体を 有効成分として含有する、細胞の増殖促進剤。
[39] 配列番号が 18である、請求項;!〜 4のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAま たはマイクロ RNA前駆体もしくは配列番号が 60である、請求項 5〜7のいずれか 1項 に記載のマイクロ RNA前駆体に対して相補的な塩基配列からなる核酸を有効成分 として含有する、細胞の増殖抑制剤。
[40] 配列番号が 18である、請求項;!〜 4のいずれか 1項に記載の核酸、マイクロ RNAま たはマイクロ RNA前駆体もしくは配列番号が 60である、請求項 5〜7のいずれか 1項 に記載のマイクロ RNA前駆体と、該核酸、マイクロ RNAまたはマイクロ RNA前駆体 の塩基配列に対して相補的な塩基配列からなる核酸とからなる二本鎖核酸を有効成 分として含有する、細胞の増殖促進剤または増殖抑制剤。
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