WO2016104775A1 - 遺伝子発現制御のための天然型miRNAおよびその用途 - Google Patents

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安彦 吉田
志織 加藤
忠明 大木
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    • C12N2330/30Production chemically synthesised

Definitions

  • the present invention relates to a natural miRNA that suppresses gene expression and its use.
  • Micro RNA is known as a nucleic acid molecule that suppresses gene expression, and has been reported to suppress transcription of a protein encoded by the gene through, for example, the following generation process. That is, first, a miRNA transcript (Pri-miRNA) having a cap structure at the 5 'end and poly (A) at the 3' end is generated in the nucleus. The Pri-miRNA is cleaved by RNase (Drosha) to generate a miRNA precursor (Pre-miRNA). The Pre-miRNA has a hairpin structure having a loop region and a stem region.
  • Pri-miRNA miRNA transcript having a cap structure at the 5 'end and poly (A) at the 3' end is generated in the nucleus.
  • the Pri-miRNA is cleaved by RNase (Drosha) to generate a miRNA precursor (Pre-miRNA).
  • the Pre-miRNA has a hairpin structure having a loop region and a stem region.
  • This Pre-miRNA moves out of the nucleus, and then is degraded by cytoplasmic RNase (Dicer) to cut out double-stranded miRNA (mature miRNA) having a 1 to 4 base overhang at the 3 'end.
  • double-stranded miRNAs one strand is called a guide strand, the other strand is called a passenger strand, and the guide strand binds to a complex similar to RNA-induced Silencing Complex (RISC).
  • RISC RNA-induced Silencing Complex
  • the miRNA / RISC complex binds to the 3 'untranslated region (3'UTR) of a specific mRNA, thereby suppressing protein translation from the mRNA.
  • the miRNA for example, there is a method using a double-stranded mature miRNA or pre-miRNA.
  • a double-stranded mature miRNA or pre-miRNA it is necessary to anneal two single-stranded nucleic acid molecules before use, and autoimmunity may be generated by TLR3 or the like that recognizes the double strand.
  • TLR3 the number of nucleotides is increased, synthesis is not easy and disadvantageous in terms of cost, and there are also problems of intracellular migration and pharmacokinetics.
  • an object of the present invention is to provide a new natural miRNA using the structure of a mature miRNA.
  • the “natural miRNA” includes a guide strand and a passenger strand of a naturally occurring mature miRNA and has the same activity as that of the mature miRNA (ie, target gene expression suppressing activity). Means a single-stranded nucleic acid molecule having no artificial constituents in parts other than the guide strand and passenger strand.
  • the natural miRNA of the present invention comprises: A single-stranded nucleic acid having an X region and a Y region, The 3 ′ end of the X region and the 5 ′ end of the Y region are linked via a linker region having a non-nucleotide structure,
  • the X region comprises (a) a guide strand sequence or (b) a passenger strand sequence of a mature miRNA, In the case of (a), the Y region includes a passenger strand sequence of the mature miRNA, In the case of (b), the Y region includes a guide strand sequence of the mature miRNA, The guide strand sequence and the passenger strand sequence form a double strand structure.
  • composition of the present invention is a composition for suppressing gene expression, and contains the natural miRNA of the present invention.
  • composition of the present invention is a pharmaceutical composition, characterized in that it contains the natural miRNA of the present invention.
  • the expression suppression method of the present invention is a method of suppressing the expression of a target gene, characterized by using the natural miRNA of the present invention.
  • the method for treating a disease of the present invention includes a step of administering the natural miRNA of the present invention to a patient, and the guide strand sequence in the natural miRNA suppresses the expression of a gene involved in the disease. It is characterized by being the guide strand arrangement
  • the natural miRNA of the present invention can be easily synthesized at low cost and can suppress the translation of the protein encoded by the gene.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a natural miRNA.
  • FIG. 2 is a graph showing the relative value of the amount of AXL mRNA in Example 1.
  • FIG. 3 is a graph showing the relative value of the amount of AXL mRNA in Example 2.
  • FIG. 4 is a graph showing the relative value of the amount of AXL mRNA in Example 3.
  • FIG. 5 is a graph showing the relative value of the amount of HMGA2 mRNA in Example 4.
  • FIG. 6 is a graph showing the relative value of the amount of COL1A1 mRNA in Example 5.
  • FIG. 7 is a graph showing the relative value of the amount of AXL mRNA in Example 6.
  • FIG. 8 is a graph showing the relative value of the amount of HMGA2 mRNA in Example 7.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a natural miRNA.
  • FIG. 2 is a graph showing the relative value of the amount of AXL mRNA in Example 1.
  • FIG. 9 is a graph showing the relative values of the amount of COL1A1 mRNA in Example 8.
  • FIG. 10 is a graph showing the relative value of the amount of AXL mRNA in Example 9.
  • FIG. 11 is a graph showing the relative value of COL1A1 mRNA amount in Example 10.
  • FIG. 12 is a graph showing the relative values of the amount of COL1A1 mRNA in Example 11.
  • FIG. 13 is a graph showing the relative value of COL1A1 mRNA amount in Example 11.
  • Natural miRNA The natural miRNA of the present invention, as described above, A single-stranded nucleic acid having an X region and a Y region, The 3 ′ end of the X region and the 5 ′ end of the Y region are linked via a linker region having a non-nucleotide structure,
  • the X region comprises (a) a guide strand sequence or (b) a passenger strand sequence of a mature miRNA,
  • the Y region includes a passenger strand sequence of the mature miRNA
  • the Y region includes a guide strand sequence of the mature miRNA
  • the guide strand sequence and the passenger strand sequence form a double strand structure.
  • the X region includes a guide sequence (a) or a passenger strand sequence (b) is not necessarily limited.
  • the guide strand sequence and the passenger strand sequence include a naturally occurring pre-miRNA and They are arranged in the same direction (ie, 5 ′ ⁇ 3 ′ direction or 3 ′ ⁇ 5 ′ direction). That is, when naturally occurring pre-miRNAs are arranged in the order of guide strand-loop region-passenger strand from the 5 ′ direction, the natural miRNA of the present invention may contain a guide strand sequence in the X region.
  • the natural miRNA of the present invention has a passenger strand sequence in the X region. It is preferable to include.
  • miR-34a and let-7a preferably contain a guide strand sequence in the X region
  • miR-29b preferably contains a passenger strand sequence in the X region.
  • the natural miRNA of the present invention can suppress the expression of a target gene, for example.
  • Expression suppression means, for example, suppression of translation of the target gene, that is, suppression of translation of a protein encoded by the target gene, and more specifically, suppression of translation of the protein from mRNA of the target gene.
  • the suppression of the expression of the target gene can be achieved, for example, by reducing the production amount of the transcription product from the target gene, reducing the activity of the transcription product, reducing the production amount of the translation product from the target gene, or activity of the translation product. It can be confirmed by decrease of Examples of the protein include a mature protein or a precursor protein before undergoing processing or post-translational modification.
  • the natural miRNA of the present invention is a single-stranded nucleic acid molecule, it can be produced at low cost without the need for annealing two single strands like, for example, a mature miRNA. Furthermore, since the natural miRNA of the present invention is a single-stranded nucleic acid molecule, it can be prevented from being recognized by, for example, TLR3, RIG-I, MDA5, etc. involved in autoimmunity.
  • the natural miRNA of the present invention is based on pre-miRNA having a relatively long nucleotide loop because the guide strand sequence and the passenger strand sequence are linked via a non-nucleotide structure linker molecule. Compared to single-stranded nucleic acid molecules, they can be synthesized easily and inexpensively, and are excellent in pharmacokinetics and intracellular migration.
  • FIG. 1 shows an outline of the positional relationship between the X region and the Y region in the natural miRNA of the present invention.
  • FIG. 1 is schematic, and for example, the length, shape, and the like of each region are not limited.
  • the X region is disposed on the 5 ′ side
  • the Y region is disposed on the 3 ′ side
  • the 'terminal is linked via a non-nucleotide structure linker region (indicated by “P” in the figure).
  • the X region includes a guide strand sequence or passenger strand sequence of any mature miRNA, and when the X region includes the guide strand sequence, the Y region is a passenger of the mature miRNA.
  • the Y region includes the guide strand sequence of the mature miRNA. Therefore, the X region and the Y region include the guide strand sequence and the passenger.
  • Intramolecular annealing also called self-annealing
  • the natural miRNA of the present invention forms a double-stranded structure in the intramolecularly annealed region.
  • the natural miRNA of the present invention is a linear single-stranded nucleic acid molecule in which the 5 'end and 3' end are unlinked.
  • the 5 'end is preferably a non-phosphate group in order to maintain unbonded both ends.
  • the X region includes a guide strand sequence (passenger strand sequence) of mature miRNA as described above.
  • the Y region includes a passenger strand sequence (guide strand sequence) of the mature miRNA.
  • the guide strand and passenger strand sequence of mature miRNA are registered in various databases (for example, http://www.mirbase.org/ etc.). Therefore, for example, the X region and the Y region can be set based on information of these known mature miRNAs.
  • the guide strand of the mature miRNA is a strand that is incorporated into the RNA-induced silencing complex (RISC) Argonaute (Ago) protein and binds to the target mRNA.
  • RISC RNA-induced silencing complex
  • the mature miRNA passenger strand is finally the RISC.
  • the X region includes the guide strand sequence will be described in detail as an example. However, those skilled in the art will understand from the following description that the X region includes the passenger strand sequence. The structure of natural miRNA can be easily understood.
  • the X region may consist of, for example, only the guide strand sequence or may have an additional sequence.
  • the X region is composed of, for example, the guide strand sequence and the additional sequence, and the additional sequence is linked to the 3 ′ end of the guide strand sequence, for example.
  • the Y region when the guide strand sequence and the passenger sequence are aligned, when the guide strand has an overhang on the 3 ′ end side, the Y region is on the 5 ′ end side of the passenger strand. A sequence complementary to the sequence of the overhang is included.
  • the X region includes an additional sequence
  • the Y region includes a sequence complementary to the additional sequence of the X region when the X region and the Y region are aligned.
  • the additional sequence of the X region is linked to the 3 ′ end of the guide strand sequence
  • the complementary sequence is linked to the 5 ′ end of the passenger strand sequence.
  • the complementary sequence may not be completely complementary as long as it can form a double-stranded structure continuous to the double strand of the guide strand sequence and the passenger sequence.
  • the Y region may consist only of the passenger sequence and a sequence complementary to the additional sequence of the X region, or may have an overhang that does not form a pair with the X region. That is, in the natural miRNA of the present invention, for example, when the Y region and the X region are aligned, the Y region may have an overhang at the 3 ′ end.
  • the overhang of the Y region is, for example, a terminal base that the Y region has more than the X region when the Y region and the X region are aligned.
  • the length (O) of the overhang can be expressed by the following formula, for example.
  • Overhang length (O) [total number of bases in Y region (Y)] ⁇ [total number of bases in X region (X)]
  • an artificial overhang is further added to the 3 ′ end of the passenger strand in the Y region. There is often no need to add a hang.
  • the length of each region is not particularly limited.
  • the conditions are exemplified below, but the natural miRNA of the present invention is not limited to these descriptions.
  • the numerical range of bases discloses all positive integers belonging to the range.
  • the description “1 to 4 bases” means “1, 2, 3, 4 bases”. (Hereinafter the same).
  • the length of the guide strand sequence is not particularly limited, and for example, the length of the guide strand sequence in the reported mature miRNA can be exemplified.
  • the lower limit is, for example, 19 base lengths and 20 base lengths
  • the upper limit is, for example, 25 base lengths, 24 base lengths
  • the range is, for example, 19-25 base lengths, 20-24 base lengths It is.
  • the length of the additional sequence in the X region is not particularly limited, and the lower limit is, for example, 0 base length, 1 base length, 2 base length, and the upper limit is, for example, 7 base length, 5 base length, 4
  • the base length is 3 base length, and the range is, for example, 0 to 7 base length, 0 to 5 base length, 1 to 5 base length, 1 to 4 base length, 2 to 3 base length, 3 to 5 base length is there.
  • the length of the additional sequence is preferably 3 to 7 bases, more preferably 3 to 5 bases.
  • the base sequence of the additional sequence in the X region is not particularly limited.
  • the length of the additional sequence is 3 bases, for example, UAA, UGG, UCC, CAA, CGG, CCC and the like can be mentioned.
  • the additional sequence has a length of 4 bases, examples include UAAU, UUAA, UUGG, UUUU, and the like.
  • the additional sequence has a length of 5 bases, for example, UAAUU, UCCGG, UUUU, UUUUA, UUUAU, UUAUU, UAUUU, UUUAA, UUAUU, UAUUU, UUAUU, UAUAU, AUUAU, AUUAU, AUUAU , AUUAA, AUUUU, CUUAA, CUUUU, GUUAA, GUUUU, and the like.
  • the length of the additional sequence is 7 bases long, for example, UAAUUAA, UCCGGGCC and the like can be mentioned.
  • the base sequence of the additional sequence and the base sequence of a sequence complementary to the additional sequence are preferably AU-rich.
  • the length of the X region is not particularly limited, and the lower limit is, for example, 19 base length, 21 base length, 23 base length, and the upper limit is, for example, 35 base length, 30 base length, 28 base length, 26
  • the range is, for example, 19-35 base length, 19-30 base length, 21-28 base length, 23-26 base length.
  • the length of the overhang in the Y region is not particularly limited, and the lower limit is, for example, 0 base length, 1 base length, and the upper limit is For example, the length is 4 bases or 3 bases, and the range is, for example, 0 to 4 bases, 1 to 3 bases or 2 bases.
  • the arrangement of the overhang is not particularly limited, and examples thereof include UU, CU, GC, UA, AA, CC, UG, CG, AU, and TT from the 3 'side.
  • the overhang is TT, resistance to RNase can be added.
  • the length of the Y region is not particularly limited, and the lower limit is, for example, 19 base length, 21 base length, 23 base length, and the upper limit is, for example, 37 base length, 32 base length, 30 base length, 28
  • the range is, for example, 19-37 base length, 19-32 base length, 21-37 base length, 21-30 base length, 23-28 base length.
  • the total length (T) of the natural miRNA of the present invention is not particularly limited, and the lower limit is, for example, 38 base length, 42 base length, 46 base length, and the upper limit is, for example, 72 base length, 62 base length, The length is 58 base length, 54 base length, and the range is, for example, 38-72 base length, 40-68 base length, 38-62 base length, 42-58 base length, 46-54 base length.
  • the type of the mature miRNA is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the type of the target gene.
  • Examples of the mature miRNA include hsa-miR-34a (miRBase Accession No. MI0000268), hsa-let-7a (miRBase Accession No. MI0000060), hsa-let-7f (miRBase Accession No. MI0000067), and hsa-miR.
  • Examples include mature miRNAs such as -150 (miRBase Accession No. MI0000479) and hsa-miR-29b (miRBase Accession No. MI0000105).
  • hsa-miR-34a (SEQ ID NO: 1 / SEQ ID NO: 2) UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU / CAAUCAGCAAGUAUACUGCCCU hsa-let-7a (SEQ ID NO: 3 / SEQ ID NO: 4) UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUU / CUAUACAAUCUACUGUCUUUC hsa-let-7f (SEQ ID NO: 5 / SEQ ID NO: 6) UGAGGUAGUAGAUUGUAUAGUU / CUAUACAAUCUAUUGCCUUCCC hsa-miR-150 (SEQ ID NO: 7 / SEQ ID NO: 8) UCUCCCAACCCUUGUACCAGUG / CUGGUACAGGCCUGGGGGACAG hsa-miR-29b (SEQ ID NO: 10 / SEQ ID NO: 9) GCUGGUUUCAUAUGGUGGUUUAGA / UAGCACCAUUUGAAAUCA
  • the guide chain of miR-34a targets, for example, AXL, MET, CDK4, CDK6, SIRT1, CCND1, SIRT1, BCL-2, etc., and suppresses the expression of these target genes, for example, lung cancer, colon cancer, gastric cancer It can prevent or treat diseases such as liver cancer and breast cancer.
  • the guide strand of let-7a targets, for example, HMGA2 (high mobility group AT-hook 2), KRAS, NRAS, HRAS, MYC, TLR4 and the like, and by suppressing the expression of these target genes, for example, lung cancer and colon Can prevent or treat diseases such as cancer, stomach cancer, liver cancer and breast cancer.
  • the guide strand of let-7f targets, for example, HMGA2 (high mobility group AT-hook 2), KRAS, NRAS, HRAS, MYC, TLR4, etc., and by suppressing the expression of these target genes, for example, lung cancer and colon Can prevent or treat diseases such as cancer, stomach cancer, liver cancer and breast cancer.
  • the guide chain of miR-29b targets, for example, COL1A1, MCL1, DNMT3A, DNMT3B, TCL1A, TGFb3, etc., and suppresses the expression of these target genes, for example, lung cancer, colon cancer, stomach cancer, liver cancer, breast cancer Diseases such as pulmonary fibrosis and liver fibrosis can be prevented or treated.
  • the structural unit of the natural miRNA of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include nucleotide residues.
  • the nucleotide residue include a ribonucleotide residue and a deoxyribonucleotide residue.
  • the nucleotide residue is preferably, for example, a ribonucleotide residue.
  • the nucleotide residue include an unmodified unmodified nucleotide residue and a modified modified nucleotide residue.
  • the natural miRNA of the present invention can improve nuclease resistance and stability, for example, by including the modified nucleotide residue.
  • the natural miRNA of the present invention may further contain a non-nucleotide residue in addition to the nucleotide residue, for example.
  • the natural miRNA of the present invention includes, for example, the modified ribonucleotide residue in addition to the unmodified ribonucleotide residue
  • the number of the modified ribonucleotide residue is not particularly limited. Specifically, it is, for example, 1 to 5, preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, and most preferably 1 or 2.
  • the modified ribonucleotide residue relative to the unmodified ribonucleotide residue may be, for example, the deoxyribonucleotide residue in which a ribose residue is replaced with a deoxyribose residue.
  • the natural miRNA of the present invention includes, for example, the deoxyribonucleotide residue in addition to the unmodified ribonucleotide residue
  • the number of the deoxyribonucleotide residue is not particularly limited. For example, “1 or several Specifically, for example, 1 to 5, preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, and most preferably 1 or 2.
  • the nucleotide residue includes, for example, a sugar, a base and a phosphate as constituent elements.
  • the ribonucleotide residue has, for example, a ribose residue as a sugar, and has adenine (A), guanine (G), cytosine (C) and U (uracil) as bases
  • the deoxyribose residue is For example, it has a deoxyribose residue as a sugar and has adenine (A), guanine (G), cytosine (C) and thymine (T) as bases.
  • each component is the same or substantially the same as, for example, naturally occurring, specifically, for example, the same or substantially the same as that naturally occurring in the human body. Are identical.
  • the modified nucleotide residue may be modified, for example, with any component of the unmodified nucleotide residue.
  • Examples of the modified nucleotide residue include naturally occurring nucleotide residues, artificially modified nucleotide residues, and the like.
  • the modified nucleotide residue may be, for example, a residue of a substitute for the unmodified nucleotide.
  • the substitute include artificial nucleic acid monomer residues. Specific examples include PNA (peptide nucleic acid), LNA (Locked Nucleic Acid), ENA (2'-O, 4'-C-Ethylenebridged Nucleic Acid), and the like.
  • the base is not particularly limited.
  • the base may be, for example, a natural base or a non-natural base.
  • the base may be, for example, naturally derived or a synthetic product.
  • As the base for example, a general base or a modified analog thereof can be used.
  • the linker region having a non-nucleotide structure preferably includes at least one selected from the group consisting of amino acid residues, polyamine residues, and polycarboxylic acid residues.
  • the linker region may or may not contain residues other than amino acid residues, polyamine residues, and polycarboxylic acid residues.
  • the linker region may include any of a polycarboxylic acid residue, a terephthalic acid residue, or an amino acid residue.
  • polyamine refers to any compound containing a plurality (two or three or more) amino groups.
  • the “amino group” is not limited to —NH 2 group but also includes imino group (—NH—).
  • the polyamine is not particularly limited, and examples thereof include 1,4-diaminobenzene, 1,3-diaminobenzene, 1,2-diaminobenzene and the like.
  • polycarboxylic acid refers to any compound containing a plurality (two or three or more) of carboxy groups. In the present invention, the polycarboxylic acid is not particularly limited.
  • amino acid refers to any organic compound containing one or more amino groups and carboxy groups in the molecule, as will be described later.
  • amino group is not limited to —NH 2 group but also includes imino group (—NH—).
  • the amino acid residue may be a combination of a plurality of amino acid residues.
  • an amino acid residue in which a plurality of amino acid residues are linked refers to, for example, a residue containing a peptide structure. More specifically, the amino acid residue in which the plurality of amino acid residues are linked is, for example, an amino acid residue represented by chemical formula (I) described later, wherein a chemical formula (Ia) described later is a peptide (for example, glycine dimer or An amino acid residue that is a glycine trimer or the like.
  • the amino acid residue may be a glycine residue, a terephthalic acid amide residue, a proline residue or a lysine residue.
  • the amino acid residue may be a modified amino acid residue or an amino acid derivative.
  • the linker region is represented, for example, by the following chemical formula (I-0).
  • Q 11 and Q 12 are each independently a single bond, CH 2 (methylene group), NH (imino group), C ⁇ O (carbonyl group), C ⁇ S (thiocarbonyl group), C ⁇ NH (imino Methylene group), O, or S;
  • Q 1 and Q 2 are each independently a single bond, CH 2 (methylene group), NH (imino group), C ⁇ O (carbonyl group), C ⁇ S (thiocarbonyl group), C ⁇ NH (imino Methylene group), O, or S;
  • Y 1 and Y 2 are each independently a single bond, CH 2 , NH, O or S;
  • L 1 is an alkylene chain having n carbon atoms, and a hydrogen atom on the alkylene carbon atom is substituted with OH, OR a , NH 2 , NHR a , NR a R b , SH, or SR a May not be substituted, or L 1 is a polyether chain in which one or more carbon atom
  • L 2 is a polyether chain in which one or more carbon atoms of the alkylene chain are substituted with an oxygen atom
  • Y 2 is NH, O or S
  • the atom of L 2 bonded to Y 2 is carbon
  • the atom of L 2 bonded to OR 2 is carbon
  • oxygen atoms are not adjacent to each other
  • R a , R b , R c and R d are each independently a substituent or a protecting group
  • m is an integer ranging from 0 to 30
  • n is an integer ranging from 0 to 30
  • the X region and the Y region are each bonded to the linker residue via —OR 1 — or —OR 2 —;
  • R 1 and R 2 may or may not be present, and when present, R 1 and R 2 are each independently a nucleotide residue or the structure (I-0).
  • A is an arbitrary atomic group.
  • the combination of the bond between the X region and the Y region and —OR 1 — and —OR 2 — is not particularly limited, and examples thereof include any of the following conditions.
  • Condition (1) The X region is bonded to the structure of the formula (I) through —OR 2 —, and the Y region is bonded through —OR 1 —.
  • Condition (2) The X region is bonded to the structure of the formula (I) through —OR 1 — and the Y region is bonded through —OR 2 —.
  • Q 11 may be C ⁇ O (carbonyl group) and Q 1 may be NH (imino group). Further, for example, Q 11 may be NH (imino group) and Q 1 may be C ⁇ O (carbonyl group). Further, for example, Q 12 may be C ⁇ O (carbonyl group) and Q 2 may be NH (imino group). Further, for example, Q 12 may be NH (imino group) and Q 2 may be C ⁇ O (carbonyl group).
  • Q 11 and Q 12 may each be, for example, a carbonyl group.
  • Q 1 and Q 2 are each preferably an imino group.
  • the structure of the following chemical formula (I ⁇ ) is more preferably represented by the following chemical formula (I ⁇ 2).
  • R 100 is an arbitrary substituent and may or may not be present. When present, one or a plurality of R 100 may be present, and in the case of a plurality, R 100 may be the same as or different from each other.
  • R 100 examples include the substituents described below for R a , R b , R c, and R d , and more specifically, for example, halogen, hydroxy, alkoxy, Amino, carboxy, sulfo, nitro, carbamoyl, sulfamoyl, alkyl, alkenyl, alkynyl, haloalkyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, cycloalkyl, cycloalkenyl, cycloalkylalkyl, cyclylalkyl, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl, aminoalkyl , Silyl, silyloxyalkyl, pyrrolyl, imidazolyl and the like. More preferably, the structure of the chemical formula (I ⁇ 2) is represented by the following chemical formula (I ⁇ 3).
  • the linker residue of the chemical formula (I-0) is a carboxylic acid amide residue. It can also be said that it is a carboxylic acid residue.
  • the “TPA” structure in the examples described later can be said to be a terephthalic acid amide residue, but it can also be said to be a terephthalic acid residue represented by the chemical formula (I ⁇ 3).
  • Q 11 and Q 12 may each be an imino group.
  • Q 1 and Q 2 are each preferably a carbonyl group.
  • the structure represented by the following chemical formula (I ⁇ ) is more preferably represented by the following chemical formula (I ⁇ 2).
  • R 100 is an arbitrary substituent and may or may not be present. When present, one or a plurality of R 100 may be present, and in the case of a plurality, R 100 may be the same as or different from each other. Specifically, for example, it is the same as R 100 in the chemical formula (I ⁇ 2). More preferably, the structure of the chemical formula (I ⁇ 2) is represented by the following chemical formula (I ⁇ 3).
  • the linker residue is an amino acid residue
  • the amino acid residue is represented, for example, by the following chemical formula (I).
  • the structure of the following chemical formula (I) is an example of a structure represented by the chemical formula (I-0).
  • X 1 , X 2 , Y 1 , Y 2 , L 1 and L 2 are the same as described above.
  • the complementary sequence to the sequence of the microRNA binds to the amino acid residue via —OR 1 — or —OR 2 —, respectively.
  • R 1 and R 2 may or may not be present, and when present, R 1 and R 2 are each independently a nucleotide residue or the structure (I);
  • A is an arbitrary atomic group, provided that the following chemical formula (Ia) is an amino acid or a peptide.
  • the atomic group A in the chemical formula (I), (I ⁇ ) or (Ia) is, for example, a chain group, an alicyclic group, an aromatic group, a heteroaromatic group, or a heteroalicyclic group. It may or may not include at least one selected from the group consisting of formula atomic groups.
  • the chain atomic group is not particularly limited, and examples thereof include alkyl, alkenyl, alkynyl, haloalkyl, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl, aminoalkyl, silyl, silyloxyalkyl and the like.
  • the alicyclic atomic group is not particularly limited, and examples thereof include cycloalkyl, cycloalkenyl, cycloalkylalkyl, cyclylalkyl and the like.
  • the aromatic atomic group is not particularly limited, and examples thereof include aryl, arylalkyl, alkylaryl, condensed ring aryl, condensed ring arylalkyl, and condensed ring alkylaryl.
  • the heteroaromatic atomic group is not particularly limited, and examples thereof include heteroaryl, heteroarylalkyl, alkylheteroaryl, fused ring heteroaryl, fused ring heteroarylalkyl, and fused ring alkylheteroaryl. .
  • each atomic group may or may not further have a substituent or a protecting group.
  • substituents or protecting groups they may be the same or different.
  • substituents include the substituents exemplified for the above R a , R b , R c and R d , and more specifically, for example, halogen, hydroxy, alkoxy, amino, carboxy, sulfo, nitro Carbamoyl, sulfamoyl, alkyl, alkenyl, alkynyl, haloalkyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, cycloalkyl, cycloalkenyl, cycloalkylalkyl, cyclylalkyl, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl, aminoalkyl, silyl, silyloxyalkyl, Examples include pyrrolyl and
  • amino acid refers to any organic compound containing at least one amino group and one carboxy group in the molecule, as described above.
  • the “amino group” is not limited to —NH 2 group but also includes imino group (—NH—).
  • imino group —NH—
  • proline, hydroxyproline and the like do not contain an —NH 2 group in the molecule but an imino group (—NH—), and are included in the definition of “amino acid” in the present invention.
  • the “amino acid” may be a natural amino acid or an artificial amino acid as described later.
  • a compound represented by the following chemical formula (Ia2) or (Ia3) also includes an amino group and a carboxy group in the molecule, and thus is included in the definition of “amino acid” in the present invention. Therefore, for example, in the chemical formula (I), the structure in which the atomic group A is represented by the following chemical formula (A2) or chemical formula (A2a) is included in the definition of “amino acid residue” in the present invention. Further, for example, the “TPA” structure in Examples described later is also included in the definition of “amino acid residue” in the present invention.
  • “peptide” refers to an organic compound having a structure in which two or more amino acids are bound by peptide bonds.
  • the peptide bond may have an acid amide structure or an acid imide structure.
  • the amino group explicitly shown in the chemical formula (Ia) may be any amino group.
  • the carboxy group clearly shown in the chemical formula (Ia) may be any carboxy group.
  • the amino acid may be a natural amino acid or an artificial amino acid as described above, for example.
  • “natural amino acid” refers to an amino acid having a naturally occurring structure or an optical isomer thereof.
  • the method for producing the natural amino acid is not particularly limited, and for example, it may be extracted from nature or synthesized.
  • “artificial amino acid” refers to an amino acid having a structure that does not exist in nature. That is, the artificial amino acid refers to a carboxylic acid derivative containing an amino acid, that is, an amino group (an organic compound containing one or more amino groups and carboxy groups in the molecule) and having a structure that does not exist in nature.
  • the artificial amino acid preferably does not include a heterocycle.
  • the amino acid may be, for example, an amino acid constituting a protein.
  • the amino acids include glycine, ⁇ -alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, cystine, glutamine, glutamic acid, histidine, isoleucine, leucine, lysine, hydroxylysine, methionine, phenylalanine, serine, threonine, tyrosine, valine, At least selected from the group consisting of proline, 4-hydroxyproline, tryptophan, ⁇ -alanine, 1-amino-2-carboxycyclopentane, aminobenzoic acid, aminopyridinecarboxylic acid, and an amino acid represented by the following chemical formula (Ia2)
  • substituents examples include the substituents exemplified for the above R a , R b , R c and R d , and more specifically, for example, halogen, hydroxy, alkoxy, amino, carboxy, sulfo, nitro Carbamoyl, sulfamoyl, alkyl, alkenyl, alkynyl, haloalkyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, cycloalkyl, cycloalkenyl, cycloalkylalkyl, cyclylalkyl, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl, aminoalkyl, silyl, silyloxyalkyl, Examples include pyrrolyl and imidazolyl.
  • the protecting group is, for example, the same as the protecting group exemplified for R a , R b , R c and R d .
  • an amino acid that is not a peptide of the chemical formula (Ia) has an isomer such as an optical isomer, a geometric isomer, or a stereoisomer, any isomer may be used.
  • R 100 is an arbitrary substituent and may or may not be present. When present, one or a plurality of R 100 may be present, and in the case of a plurality, R 100 may be the same as or different from each other.
  • R 100 examples include the substituents exemplified for R a , R b , R c and R d , and more specifically, for example, halogen, hydroxy, alkoxy, amino, Carboxy, sulfo, nitro, carbamoyl, sulfamoyl, alkyl, alkenyl, alkynyl, haloalkyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, cycloalkyl, cycloalkenyl, cycloalkylalkyl, cyclylalkyl, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl, aminoalkyl, silyl Silyloxyalkyl, pyrrolyl, imidazolyl and the like.
  • the structure of the chemical formula (Ia2) may be, for example, the following chemical formula (Ia3).
  • the structure of the chemical formula (Ia) is the chemical formula (Ia2)
  • the structure of the atomic group A in the chemical formula (I) is represented by the following chemical formula (A2).
  • R 100 in the following chemical formula (A2) is the same as R 100 in the chemical formula (Ia2).
  • the structure of the chemical formula (Ia) is the chemical formula (Ia3)
  • the structure of the atomic group A in the chemical formula (I) is represented by the following chemical formula (A2a).
  • Examples of the structure of the chemical formula (I) include the following chemical formulas (I-1) to (I-7).
  • n and m are the chemical formulas Same as (I).
  • n and m are not particularly limited and are as described above.
  • the structure is shown in the following chemical formulas (I-1a), (I-1b), (I-4a), (I-6a) and (I-7a).
  • the linker region is represented, for example, by the following formula (II).
  • X 1 and X 2 are each independently H 2 , O, S or NH; Y 1 and Y 2 are each independently a single bond, CH 2 , NH, O or S; R 3 is a hydrogen atom or substituent bonded to C-3, C-4, C-5 or C-6 on ring A; L 1 is an alkylene chain of n atoms, substituted where hydrogen atoms on the alkylene carbon atoms are, OH, OR a, NH 2 , NHR a, with NR a R b, SH, or SR a May or may not be substituted, or L 1 is a polyether chain in which one or more carbon atoms of the alkylene chain are substituted with an oxygen atom, However, when Y 1 is NH, O or S, the atom of L 1 bonded to Y 1 is carbon, the atom of L 1 bonded to OR 1 is carbon, and oxygen atoms are not adjacent to each other; L 2 is an alkylene chain of n atoms,
  • the ring A may contain a carbon-carbon double bond or a carbon-nitrogen double bond
  • the X region and the Y region are each bonded to the non-nucleotide structure via —OR 1 — or —OR 2 —;
  • R 1 and R 2 may or may not be present, and when present, R 1 and R 2 are each independently a nucleotide residue or the structure (II).
  • X 1 and X 2 are each independently, for example, H 2 , O, S or NH.
  • X 1 being H 2 means that X 1 forms CH 2 (methylene group) together with the carbon atom to which X 1 is bonded. The same is true for X 2.
  • Y 1 and Y 2 are each independently a single bond, CH 2 , NH, O or S.
  • l 1 or 2.
  • ring A is a 5-membered ring, for example, the pyrrolidine skeleton.
  • the pyrrolidine skeleton include a proline skeleton and a prolinol skeleton, and examples thereof include a bivalent structure.
  • ring A is a 6-membered ring, for example, the piperidine skeleton.
  • one carbon atom other than C-2 on ring A may be substituted with nitrogen, oxygen or sulfur.
  • Ring A may contain a carbon-carbon double bond or a carbon-nitrogen double bond in ring A.
  • Ring A may be, for example, either L-type or D-type.
  • R 3 is a hydrogen atom or a substituent bonded to C-3, C-4, C-5 or C-6 on the ring A.
  • R 3 is the above-described substituent, the substituent R 3 may be one, plural, or absent, and when plural, it may be the same or different.
  • the substituent R 3 is, for example, halogen, OH, OR 4 , NH 2 , NHR 4 , NR 4 R 5 , SH, SR 4 or an oxo group ( ⁇ O).
  • R 4 and R 5 are, for example, each independently a substituent or a protecting group, and may be the same or different.
  • substituents include halogen, alkyl, alkenyl, alkynyl, haloalkyl, aryl, heteroaryl, arylalkyl, cycloalkyl, cycloalkenyl, cycloalkylalkyl, cyclylalkyl, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl, aminoalkyl, heterocyclylalkenyl. , Heterocyclylalkyl, heteroarylalkyl, silyl, silyloxyalkyl and the like. The same applies hereinafter.
  • the substituent R 3 may be any of these listed substituents.
  • the protecting group is, for example, a functional group that converts a highly reactive functional group into an inert state, and includes known protecting groups.
  • the description of the literature J. F. W. McOmie, “Protecting Groups in Organic Chemistry” Prenum Press, London and New York, 1973) can be used as the protecting group.
  • the protective group is not particularly limited, and examples thereof include tert-butyldimethylsilyl group (TBDMS), bis (2-acetoxyethyloxy) methyl group (ACE), triisopropylsilyloxymethyl group (TOM), 1- (2 -Cyanoethoxy) ethyl group (CEE), 2-cyanoethoxymethyl group (CEM), tolylsulfonylethoxymethyl group (TEM), dimethoxytrityl group (DMTr) and the like.
  • TBDMS tert-butyldimethylsilyl group
  • ACE (2-acetoxyethyloxy) methyl group
  • TOM triisopropylsilyloxymethyl group
  • CEE 2-Cyanoethoxymethyl group
  • CEM 2-cyanoethoxymethyl group
  • TEM dimethoxytrityl group
  • DMTr dimethoxytrityl group
  • R 3 is OR 4
  • the protecting group is not particularly
  • L 1 is an alkylene chain composed of n atoms.
  • the hydrogen atom on the alkylene carbon atom may be substituted with, for example, OH, OR a , NH 2 , NHR a , NR a R b , SH, or SR a , or may not be substituted.
  • L 1 may be a polyether chain in which one or more carbon atoms of the alkylene chain are substituted with an oxygen atom.
  • the polyether chain is, for example, polyethylene glycol.
  • L 2 is an alkylene chain composed of m atoms.
  • the hydrogen atom on the alkylene carbon atom may be substituted with, for example, OH, OR c , NH 2 , NHR c , NR c R d , SH or SR c , or may not be substituted.
  • L 2 may be a polyether chain in which one or more carbon atoms of the alkylene chain are substituted with an oxygen atom.
  • Y 2 is NH, O or S
  • the L 2 atom bonded to Y 2 is carbon
  • the L 2 atom bonded to OR 2 is carbon
  • oxygen atoms are not adjacent to each other. That is, for example, when Y 2 is O, the oxygen atom and the oxygen atom of L 2 are not adjacent, and the oxygen atom of OR 2 and the oxygen atom of L 2 are not adjacent.
  • N in L 1 and m in L 2 are not particularly limited, and the lower limit is, for example, 0, and the upper limit is not particularly limited.
  • n and m can be appropriately set according to the desired length of the non-nucleotide structure, for example.
  • n and m are each preferably 0 to 30, more preferably 0 to 20, and still more preferably 0 to 15 from the viewpoint of production cost and yield.
  • n + m is, for example, 0 to 30, preferably 0 to 20, and more preferably 0 to 15.
  • R a , R b , R c and R d are, for example, each independently a substituent or a protecting group.
  • the substituent and the protecting group are the same as described above, for example.
  • hydrogen atoms may be independently substituted with halogens such as Cl, Br, F and I, for example.
  • the X region and the Y region are bonded to the non-nucleotide structure via, for example, —OR 1 — or —OR 2 —, respectively.
  • R 1 and R 2 may or may not exist.
  • R 1 and R 2 are each independently a nucleotide residue or the structure of formula (II).
  • the non-nucleotide structure is, for example, the non-nucleotide residue having the structure of the formula (II) excluding the nucleotide residue R 1 and / or R 2 , And the nucleotide residues.
  • the non-nucleotide structure is, for example, a structure in which two or more of the non-nucleotide residues having the structure of the formula (II) are linked. Become.
  • the structure of formula (II) may include, for example, 1, 2, 3 or 4.
  • the structure (II) may be directly linked or may be bonded via the nucleotide residue.
  • R 1 and R 2 are not present, the non-nucleotide structure is formed only from the non-nucleotide residue consisting of the structure of the formula (II), for example.
  • the combination of the bond between the X region and the Y region and —OR 1 — and —OR 2 — is not particularly limited, and examples thereof include any of the following conditions.
  • Condition (1) The X region is bonded to the structure of the formula (II) through —OR 2 — and the Y region is bonded through —OR 1 —.
  • Condition (2) The X region is bonded to the structure of the formula (II) through —OR 1 —, and the Y region is bonded through —OR 2 —.
  • Examples of the structure of the formula (II) include the following formulas (II-1) to (II-9).
  • n and m are the same as the formula (II).
  • q is an integer of 0 to 10.
  • n, m and q are not particularly limited and are as described above.
  • alkyl includes, for example, a linear or branched alkyl group.
  • the number of carbon atoms of the alkyl is not particularly limited, and is, for example, 1 to 30, preferably 1 to 6, and more preferably 1 to 4.
  • alkyl group examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, n-hexyl, isohexyl, n-heptyl, Examples thereof include n-octyl, n-nonyl, n-decyl and the like.
  • Preferred examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, n-hexyl, isohexyl and the like.
  • alkenyl includes, for example, linear or branched alkenyl.
  • alkenyl include those having one or more double bonds in the alkyl.
  • the number of carbon atoms of the alkenyl is not particularly limited, and is the same as, for example, the alkyl, preferably 2 to 8.
  • alkenyl include vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1,3-butadienyl, 3-methyl-2-butenyl and the like.
  • alkynyl includes, for example, linear or branched alkynyl.
  • alkynyl include those having one or more triple bonds in the alkyl.
  • the number of carbon atoms of the alkynyl is not particularly limited, and is the same as, for example, the alkyl, preferably 2 to 8.
  • examples of the alkynyl include ethynyl, propynyl, butynyl and the like.
  • the alkynyl may further have one or more double bonds, for example.
  • aryl includes, for example, a monocyclic aromatic hydrocarbon group and a polycyclic aromatic hydrocarbon group.
  • the monocyclic aromatic hydrocarbon group include phenyl and the like.
  • the polycyclic aromatic hydrocarbon group include 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-anthryl, 2-anthryl, 9-anthryl, 1-phenanthryl, 2-phenanthryl, 3-phenanthryl, 4-phenanthryl, 9- And phenanthryl.
  • Preferable examples include naphthyl such as phenyl, 1-naphthyl and 2-naphthyl.
  • heteroaryl includes, for example, a monocyclic aromatic heterocyclic group and a condensed aromatic heterocyclic group.
  • heteroaryl include furyl (eg, 2-furyl, 3-furyl), thienyl (eg, 2-thienyl, 3-thienyl), pyrrolyl (eg, 1-pyrrolyl, 2-pyrrolyl, 3-pyrrolyl), Imidazolyl (eg, 1-imidazolyl, 2-imidazolyl, 4-imidazolyl), pyrazolyl (eg, 1-pyrazolyl, 3-pyrazolyl, 4-pyrazolyl), triazolyl (eg, 1,2,4-triazol-1-yl, 1,2,4-triazol-3-yl, 1,2,4-triazol-4-yl), tetrazolyl (eg 1-tetrazolyl, 2-tetrazolyl, 5-tetrazolyl), oxazolyl (eg 2-
  • cycloalkyl is, for example, a cyclic saturated hydrocarbon group, and the number of carbons is, for example, 3-15.
  • the cycloalkyl include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, a bridged cyclic hydrocarbon group, a spiro hydrocarbon group, and the like, preferably cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl. And a bridged cyclic hydrocarbon group.
  • the “bridged cyclic hydrocarbon group” includes, for example, bicyclo [2.1.0] pentyl, bicyclo [2.2.1] heptyl, bicyclo [2.2.2] octyl and bicyclo [3. 2.1] octyl, tricyclo [2.2.1.0] heptyl, bicyclo [3.3.1] nonane, 1-adamantyl, 2-adamantyl and the like.
  • examples of the “spiro hydrocarbon group” include spiro [3.4] octyl and the like.
  • cycloalkenyl includes, for example, a cyclic unsaturated aliphatic hydrocarbon group, and has, for example, 3 to 7 carbon atoms.
  • examples of the cycloalkenyl include cyclopropenyl, cyclobutenyl, cyclopentenyl, cyclohexenyl, cycloheptenyl and the like, and preferably cyclopropenyl, cyclobutenyl, cyclopentenyl, cyclohexenyl and the like.
  • the cycloalkenyl includes, for example, a bridged cyclic hydrocarbon group and a spiro hydrocarbon group having an unsaturated bond in the ring.
  • arylalkyl includes, for example, benzyl, 2-phenethyl, naphthalenylmethyl and the like
  • cycloalkylalkyl or “cyclylalkyl” includes, for example, cyclohexylmethyl, adamantylmethyl and the like.
  • hydroxyalkyl include hydroxymethyl and 2-hydroxyethyl.
  • alkoxy includes, for example, the alkyl-O— group, and examples thereof include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, and n-butoxy.
  • Alkoxyalkyl includes, for example, Examples thereof include methoxymethyl and the like, and “aminoalkyl” includes, for example, 2-aminoethyl and the like.
  • heterocyclyl is, for example, 1-pyrrolinyl, 2-pyrrolinyl, 3-pyrrolinyl, 1-pyrrolidinyl, 2-pyrrolidinyl, 3-pyrrolidinyl, pyrrolidinone, 1-imidazolinyl, 2-imidazolinyl, 4-imidazolinyl, 1 -Imidazolidinyl, 2-imidazolidinyl, 4-imidazolidinyl, imidazolidinone, 1-pyrazolinyl, 3-pyrazolinyl, 4-pyrazolinyl, 1-pyrazolidinyl, 3-pyrazolidinyl, 4-pyrazolidinyl, piperidinone, piperidinyl, 2-piperidinyl 4-piperidinyl, 1-piperazinyl, 2-piperazinyl, piperazinone, 2-morpholinyl, 3-morpholinyl, morpholino, tetrahydropyranyl, tetra
  • heterocyclylalkyl includes, for example, piperidinylmethyl, piperazinylmethyl and the like
  • heterocyclylalkenyl includes, for example, 2-piperidinylethenyl and the like
  • heteroarylalkyl Examples include pyridylmethyl and quinolin-3-ylmethyl.
  • sil includes a group represented by the chemical formula R 3 Si—, and R can be independently selected from the above alkyl, aryl and cycloalkyl, for example, trimethylsilyl group, tert-butyldimethylsilyl
  • R can be independently selected from the above alkyl, aryl and cycloalkyl, for example, trimethylsilyl group, tert-butyldimethylsilyl
  • the “silyloxy” includes, for example, a trimethylsilyloxy group, and the “silyloxyalkyl” includes, for example, trimethylsilyloxymethyl.
  • alkylene includes, for example, methylene, ethylene, propylene and the like.
  • the various groups described above may be substituted.
  • substituents include hydroxy, carboxy, sulfo, halogen, alkyl halide (haloalkyl, eg, CF 3 , CH 2 CF 3 , CH 2 CCl 3 ), nitro, nitroso, cyano, alkyl (eg, methyl, ethyl).
  • alkenyl eg, vinyl
  • alkynyl eg, ethynyl
  • cycloalkyl eg, cyclopropyl, adamantyl
  • cycloalkylalkyl eg, cyclohexylmethyl, adamantylmethyl
  • cycloalkenyl eg, : Cyclopropenyl
  • cyclylalkyl hydroxyalkyl (eg, hydroxymethyl, hydroxyethyl), alkoxyalkyl (eg, methoxymethyl, ethoxymethyl, ethoxyethyl), aryl (eg, phenyl, naphthyl), arylalkyl
  • alkenyl eg, vinyl
  • alkynyl eg, ethynyl
  • cycloalkyl eg, cyclopropyl, adamantyl
  • cycloalkylalkyl e
  • the natural miRNA of the present invention may contain, for example, a labeling substance and may be labeled with the labeling substance.
  • the labeling substance is not particularly limited, and examples thereof include fluorescent substances, dyes, isotopes and the like.
  • the labeling substance include fluorophores such as pyrene, TAMRA, fluorescein, Cy3 dye, and Cy5 dye, and examples of the dye include Alexa dye such as Alexa488.
  • the isotope include a stable isotope and a radioactive isotope, and preferably a stable isotope.
  • the stable isotope does not change the physical properties of the labeled compound, for example, and is excellent in properties as a tracer.
  • the stable isotope is not particularly limited, and examples thereof include 2 H, 13 C, 15 N, 17 O, 18 O, 33 S, 34 S, and 36 S.
  • the natural miRNA of the present invention can suppress the expression of the target gene. Therefore, the natural miRNA of the present invention can be used as a therapeutic agent for diseases caused by genes, for example.
  • the natural miRNA of the present invention has a guide strand sequence of a mature miRNA that suppresses the expression of a gene involved in the disease
  • the disease can be treated, for example, by suppressing the expression of the target gene.
  • “treatment” includes, for example, the meanings of preventing the disease, improving the disease, and improving the prognosis.
  • the disease is not particularly limited, and for example, the expression suppression sequence can be appropriately set according to the target disease.
  • Examples of the disease include breast cancer, lung cancer, stomach cancer, colon cancer, liver cancer, pancreatic cancer, esophageal cancer, prostate cancer, gallbladder cancer, uterine body cancer, cervical cancer, and ovarian cancer.
  • diseases such as osteosarcoma, cancer such as leukemia, pulmonary fibrosis, liver fibrosis and the like.
  • the method of using the natural miRNA of the present invention is not particularly limited, and for example, the natural miRNA may be administered to an administration subject having the target gene.
  • Examples of the administration target include cells, tissues or organs.
  • Examples of the administration subject include non-human animals such as humans and non-human mammals other than humans.
  • the administration may be, for example, in vivo or in vitro.
  • the cells are not particularly limited, and examples thereof include various cultured cells such as HeLa cells, 293 cells, NIH3T3 cells, and COS cells, stem cells such as ES cells and hematopoietic stem cells, and cells isolated from living bodies such as primary cultured cells. can give.
  • the target gene to be subject to expression suppression is not particularly limited, and a desired gene can be set. And as above-mentioned, what is necessary is just to select the said mature miRNA according to the kind of said target gene.
  • the natural miRNA of the present invention can suppress the expression of the target gene as described above, it is useful, for example, as a research tool for pharmaceuticals, diagnostic agents, agricultural chemicals, agriculture, medicine, life sciences and the like. .
  • the method for synthesizing the natural miRNA of the present invention is not particularly limited, and conventionally known methods for producing nucleic acids can be employed.
  • the synthesis method include a synthesis method using a genetic engineering technique, a chemical synthesis method, and the like.
  • genetic engineering techniques include in vitro transcription synthesis, a method using a vector, and a method using a PCR cassette.
  • the vector is not particularly limited, and examples thereof include non-viral vectors such as plasmids and viral vectors.
  • the chemical synthesis method is not particularly limited, and examples thereof include a phosphoramidite method and an H-phosphonate method. In the chemical synthesis method, for example, a commercially available automatic nucleic acid synthesizer can be used.
  • amidite is generally used.
  • the amidite is not particularly limited, and examples of commercially available amidites include RNA Phosphoramidates (2′-O-TBDMSi, trade name, Michisato Pharmaceutical), ACE amidite, TOM amidite, CEE amidite, CEM amidite, TEM amidite, and the like. Can be given.
  • the composition for suppressing expression of the present invention is a composition for suppressing the expression of a target gene, and includes the natural miRNA of the present invention.
  • the composition of the present invention is characterized by including the natural miRNA of the present invention, and other configurations are not limited at all.
  • the expression suppressing composition of the present invention can also be referred to as an expression suppressing reagent, for example.
  • expression of the target gene can be suppressed by administration to a subject in which the target gene exists.
  • the pharmaceutical composition of the present invention is characterized by including the natural miRNA of the present invention.
  • the composition of the present invention is characterized by containing the natural miRNA of the present invention, and other configurations are not limited at all.
  • the pharmaceutical composition of the present invention can also be referred to as a pharmaceutical product, for example.
  • treatment includes, for example, the meanings of prevention of the above-mentioned diseases, improvement of the diseases, and improvement of the prognosis.
  • the disease to be treated is not particularly limited, and examples thereof include diseases caused by gene expression.
  • a gene causing the disease is set as the target gene, and further, a guide strand sequence of the mature miRNA may be selected according to the target gene.
  • composition The method for using the expression-suppressing composition and pharmaceutical composition (hereinafter referred to as composition) of the present invention is not particularly limited.
  • the natural miRNA is administered to a subject having the target gene. That's fine.
  • Examples of the administration target include cells, tissues or organs.
  • Examples of the administration subject include non-human animals such as humans and non-human mammals other than humans.
  • the administration may be, for example, in vivo or in vitro.
  • the cells are not particularly limited, and examples thereof include various cultured cells such as HeLa cells, 293 cells, NIH3T3 cells, and COS cells, stem cells such as ES cells and hematopoietic stem cells, and cells isolated from living bodies such as primary cultured cells. can give.
  • the administration method is not particularly limited, and can be appropriately determined according to the administration subject, for example.
  • the administration subject is a cultured cell
  • examples thereof include a method using a transfection reagent and an electroporation method.
  • composition of the present invention may contain, for example, only the natural miRNA of the present invention, or may contain other additives.
  • the additive is not particularly limited, and for example, a pharmaceutically acceptable additive is preferable.
  • the type of the additive is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on, for example, the type of administration target.
  • the natural miRNA may form a complex with the additive, for example.
  • the additive can also be referred to as a complexing agent, for example.
  • the complex formation for example, the natural miRNA can be efficiently delivered.
  • the complexing agent is not particularly limited, and examples thereof include a polymer, cyclodextrin, adamantine and the like.
  • examples of the cyclodextrin include a linear cyclodextrin copolymer and a linear oxidized cyclodextrin copolymer.
  • Examples of the additive include a carrier, a binding substance to a target cell, a condensing agent, a fusing agent, an excipient, and the like.
  • the expression suppression method of the present invention is a method of suppressing the expression of a target gene, and is characterized by using the natural miRNA of the present invention.
  • the expression suppression method of the present invention is characterized by using the natural miRNA of the present invention, and other steps and conditions are not limited at all.
  • the mechanism for suppressing the expression of the target gene is not particularly limited, and examples thereof include expression suppression by mature miRNA.
  • the expression suppression method of the present invention includes, for example, a step of administering the natural miRNA to a subject in which the target gene is present.
  • the natural miRNA is brought into contact with the administration subject.
  • the administration subject include cells, tissues, and organs.
  • the administration subject include non-human animals such as humans and non-human mammals other than humans.
  • the administration may be, for example, in vivo or in vitro.
  • the natural miRNA may be administered alone, or the composition of the present invention containing the natural miRNA may be administered.
  • the administration method is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on, for example, the type of administration target.
  • the treatment method of the disease of the present invention comprises the step of administering the natural miRNA of the present invention to a patient, wherein the guide strand sequence in the natural miRNA is used for the disease. It is a guide strand sequence of mature miRNA that suppresses the expression of the gene involved.
  • the therapeutic method of the present invention is characterized by using the natural miRNA of the present invention, and other steps and conditions are not limited at all.
  • the expression suppression method of the present invention can be used.
  • the administration method is not particularly limited, and may be, for example, oral administration or parenteral administration.
  • the use of the present invention is the use of the natural miRNA of the present invention for suppressing the expression of the target gene.
  • the single-stranded nucleic acid of the present invention is a single-stranded nucleic acid for use in the treatment of diseases, and the single-stranded nucleic acid is the natural miRNA of the present invention, and the guide strand in the natural miRNA
  • the sequence is a guide strand sequence of a mature miRNA that suppresses the expression of a gene involved in the disease.
  • Example 1 Based on the sequence information of the miR-34a guide strand and passenger strand (miRBase Accession No. MI0000268), various natural miRNAs of the present invention having different base lengths of additional sequences (spacers) are synthesized and introduced into cultured cells. Then, the expression suppression effect of the target gene AXL mRNA was examined.
  • a double-stranded human mature miR-34a (NI-0208) consisting of the following guide strand (SEQ ID NO: 1) and passenger strand (SEQ ID NO: 2), and A single-stranded natural miR-34a (NM-0004) was synthesized in which the guide strand and the passenger strand were linked via the sequence of the loop region of pre-miR-34a.
  • a double-stranded RNA (NI-0000) composed of a sequence not complementary to all sequences registered on the nucleic acid database and a sequence complementary thereto was synthesized.
  • an asterisk indicates a base that is non-complementary to the corresponding guide strand base.
  • NM-0004 SEQ ID NO: 11
  • SEQ ID NO: 12 5'- UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU UGUGAGCAAUAGUAAGGAAGcaaucagcaaguauacugcccu-3 ' NI-0208
  • SEQ ID NO: 12 5'- UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU -3 '/ 5'-caaucagcaaguauacugcccu-3' NI-0000
  • SEQ ID NO: 12 / SEQ ID NO: 13 5'-UACUAUUCGACACGCGAAGTT-3 '/ 5'-CUUCGCGUGUCGAAUAGUATT-3'
  • a natural miRNA of an example an X region consisting of the guide strand (SEQ ID NO: 1) and an additional sequence (0, 3, 5 or 7 bases long), and the 5 'end of the passenger strand, A natural miR-34a was synthesized in which an overhang portion and a Y region having a sequence completely complementary to the additional sequence were linked via a non-nucleotide structure of a proline derivative represented by the following formula.
  • the non-nucleotide structure of the proline derivative represented by the following formula was introduced by using L-proline diamide amidite (see WO2012 / 017919).
  • an asterisk indicates a base that is non-complementary to the corresponding guide strand base.
  • the number after “spacer” indicates the base length of the additional sequence in the X region.
  • the underlined portion is the guide strand sequence, and the lower case letters are the passenger strand sequence.
  • [P] represents the non-nucleotide structure of the proline derivative.
  • PH-0036 (SEQ ID NO: 14) 5'- UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU- [P] -Acaaucagcaaguauacugcccu-3 ' PH-0038 (SEQ ID NO: 15) 5'- UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU UCC- [P] -GGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3 ' PH-0066 (SEQ ID NO: 16) 5'- UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU UCCGG- [P] -CCGGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3 ' PH-0068 (SEQ ID NO: 17) 5'- UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU UCCGGCC- [P] -GGCCGG
  • RNA was dissolved in distilled water for injection (Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.) so as to be 2 ⁇ mol / L to prepare an RNA solution.
  • H1299 cells As cells, H1299 cells (ATCC) were used.
  • the medium used was RPMI Medium 1640 (Life Technologies) containing 10% FBS.
  • the culture conditions were 37 ° C. and 5% CO 2 .
  • the cells were cultured in the above-mentioned medium, and the culture solution was dispensed into a 24-well plate in a volume of 400 ⁇ L at 4 ⁇ 10 4 cells / well.
  • the RNA was transfected using (A) transfection reagent Lipofectamine RNAiMAX (Life Technologies) according to the protocol attached to the transfection reagent. Specifically, the composition per well was set as follows, and transfection was performed. In the following composition, (B) is Opti-MEM (Life Technologies), (C) is 2 ⁇ mol / L of the RNA solution, and 98.5 ⁇ L of both were added. In the well, the final concentration of RNA was 1 nmol / L.
  • PCR was performed using the synthesized cDNA as a template, and the expression level of the AXL gene and the expression level of the GAPDH gene as an internal standard were measured. The expression level of the AXL gene was corrected by the expression level of the GAPDH gene.
  • LightCycler 480 SYBR Green I Master (trade name, Roche) was used as a reagent
  • LightCycler 480 Instrument II (trade name, Roche) was used as a device (hereinafter the same).
  • the following primer sets were used for amplification of the AXL gene and GAPDH gene, respectively.
  • PCR primer set for AXL gene (SEQ ID NO: 18) 5'-CTCAACCAGGACGACTCCAT-3 ' (SEQ ID NO: 19) 5'-AGACCGCTTCACTCAGGAAA-3 ' GAPDH gene primer set (SEQ ID NO: 20) 5'-ATGGGGAAGGTGAAGGTCG-3 ' (SEQ ID NO: 21) 5'-GGGTCATTGATGGCAACAATATC-3 '
  • the gene expression level was also measured for cells in which only 100 ⁇ L of the solution (B) was added to the culture solution ( ⁇ ).
  • the RNA solution was not added, and the cells treated in the same manner except that (A) 1.5 ⁇ L and (B) were added in total 100 ⁇ L were also used for gene expression. The amount was measured (mock).
  • the expression level in the cells of the control ( ⁇ ) was taken as 1, and the relative value of the expression level in the cells into which each RNA was introduced was determined.
  • Example 2 Next, in the natural miR-34a (PH-0036) of Example 1, the non-nucleotide structure of the linker region was modified, and the effect of suppressing the expression of AXL mRNA was similarly examined.
  • linker region of PH-0036 is A molecule (KH-0006) substituted with a non-nucleotide structure of a lysine derivative of the formula:
  • GlyGly in the chemical formula (G2) is an atomic group represented by the following chemical formula (GlyGly), provided that the terminal carbonyl carbon in the chemical formula (GlyGly) is bonded to the N atom in the chemical formula (G2).
  • the terminal nitrogen atom in the following chemical formula (GlyGly) is bonded to the carbonyl carbon of the chemical formula (G2).
  • the non-nucleotide structure of the lysine derivative is L-lysinamide amidite (see WO2013 / 103146)
  • the non-nucleotide structure of the glycine derivative is glycineamide amidite (see WO2013 / 103146)
  • the non-nucleotide structure of the glycylglycine derivative was introduced by using glycylglycinamide amidite (see WO2013 / 133221) and the non-nucleotide structure of the terephthalic acid derivative by using terephthalic acid amidite (see WO2013 / 133221), respectively.
  • [K] is the non-nucleotide structure of the lysine derivative
  • [Gly] is the non-nucleotide structure of the glycine derivative
  • [GlyGly] is the non-nucleotide structure of the glycylglycine derivative
  • [TP] is the above-described sequence.
  • the non-nucleotide structure of a terephthalic acid derivative is shown respectively.
  • each linker is an X region, and in the X region, the underlined portion is the guide strand sequence, the other is the additional sequence, and the 3′-side region of each linker is Y region, where the lower case letter is the passenger strand sequence.
  • Example 3 Next, the effect of introducing an additional sequence into the X region of XH-0015 having a non-nucleotide structure linker region of a terephthalic acid derivative used in Example 2 was examined.
  • the structure and sequence of the natural miR-34a used are shown below.
  • an asterisk indicates a base that is non-complementary to the corresponding guide strand base.
  • “Spacer” indicates that the X region includes an additional sequence.
  • [TP] represents the non-nucleotide structure of the terephthalic acid derivative.
  • XH-0015 (SEQ ID NO: 14) 5'- UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU- [TP] -Acaaucagcaaguauacugcccu-3 '
  • XH-0024 (SEQ ID NO: 15) 5'- UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU UCC- [TP] -GGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3 '
  • H1299 cells (ATCC) were transfected with each RNA, and the expression level of AXL mRNA was determined. As a result, as shown in FIG. 4, even when an additional sequence was added to the X region, the effect of suppressing the expression of AXL mRNA was maintained.
  • Example 4 Based on the sequence information (miRBase Accession No. MI0000060) of the guide strand and passenger strand of mature let-7a, various natural miRNAs of the present invention having different non-nucleotide structures in the linker region were synthesized and introduced into cultured cells. The effect of suppressing the expression of the target gene, HMGA2 mRNA, was examined. As for those using a linker having a non-nucleotide structure of a proline derivative, those having an additional sequence introduced into the X region were also synthesized.
  • NI-0205 a double-stranded human mature let-7a (NI-0205) consisting of the following guide strand (SEQ ID NO: 3) and passenger strand (SEQ ID NO: 4), and A single-stranded natural let-7a (NM-0003) was synthesized in which the guide strand and the passenger strand were linked via the sequence of the loop region of pre-let-7a.
  • the NI-0000 was used as a negative control.
  • an asterisk indicates a base that is non-complementary to the corresponding guide strand base.
  • NM-0003 SEQ ID NO: 22
  • NI-0205 SEQ ID NO: 3 / SEQ ID NO: 4
  • an X region consisting of the guide strand (SEQ ID NO: 3) and an additional sequence (0, 3 bases long), and an overhang portion of the guide strand and the addition at the 5 ′ end of the passenger strand Y region having a sequence completely complementary to the sequence is selected from the above-mentioned proline derivative ([P]), lysine derivative ([K]), glycine derivative ([Gly]), glycylglycine derivative ([GlyGly]) or terephthal
  • Various natural let-7a linked through a linker of an acid derivative ([TP]) were synthesized.
  • each non-nucleotide structure was introduced in the same manner as in Examples 1 and 2.
  • spacer indicates that the X region contains an additional sequence.
  • [P] is the non-nucleotide structure of the proline derivative
  • [K] is the non-nucleotide structure of the lysine derivative
  • [Gly] is the non-nucleotide structure of the glycine derivative
  • [GlyGly] is the glycyl
  • the non-nucleotide structure of the glycine derivative and [TP] indicate the non-nucleotide structure of the terephthalic acid derivative, respectively.
  • each linker is an X region, and in the X region, the underlined portion is the guide strand sequence, the other is the additional sequence, and the 3′-side region of each linker is Y region, where the lower case letter is the passenger strand sequence.
  • RNA was dissolved in distilled water for injection (Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.) so as to be 0.2 ⁇ mol / L to prepare an RNA solution.
  • A549 cells (DS Pharma Biomedical) were used.
  • DMEM fetal bovine serum
  • FBS fetal bovine serum
  • the cells were cultured in the above-mentioned medium, and the culture solution was dispensed into a 24-well plate in a volume of 400 ⁇ L at 4 ⁇ 10 4 cells / well.
  • the RNA was transfected using (A) transfection reagent Lipofectamine RNAiMAX (Life Technologies) according to the protocol attached to the transfection reagent. Specifically, the composition per well was set as follows, and transfection was performed. In the following composition, (B) is Opti-MEM (Life Technologies), (C) is 0.2 ⁇ mol / L of the RNA solution, and 98.5 ⁇ L of both were added. In the well, the final concentration of RNA was 0.1 nmol / L.
  • PCR was performed using the synthesized cDNA as a template, and the expression level of the HMGA2 gene and the expression level of the GAPDH gene as an internal standard were measured.
  • LightCycler 480 SYBR Green I Master (trade name, Roche) was used as a reagent
  • LightCycler 480 Instrument II (trade name, Roche) was used as a device (hereinafter the same).
  • the following primer sets were used for amplification of the HMGA2 gene and GAPDH gene, respectively.
  • PCR primer set for HMGA2 gene (SEQ ID NO: 25) 5'-GAAGCCACTGGAGAAAAACG-3 ' (SEQ ID NO: 26) 5′-CTTCGGCAGACTCTTGTGAG-3 ′ GAPDH gene primer set (SEQ ID NO: 20) 5'-ATGGGGAAGGTGAAGGTCG-3 ' (SEQ ID NO: 21) 5'-GGGTCATTGATGGCAACAATATC-3 '
  • the gene expression level was also measured for cells in which only 100 ⁇ L of the solution (B) was added to the culture solution ( ⁇ ).
  • the RNA solution was not added, and the cells treated in the same manner except that (A) 1.5 ⁇ L and (B) were added in total 100 ⁇ L were also used for gene expression. The amount was measured (mock).
  • the expression level in the control ( ⁇ ) cells was taken as 1, and the relative value of the expression level in the cells into which each RNA was introduced was determined.
  • Example 5 Based on the sequence information of the miR-29b guide strand and passenger strand (miRBase Accession No. MI0000105), various natural miRNAs of the present invention having different non-nucleotide structures in the linker region were synthesized and introduced into cultured cells. Then, the expression suppression effect of the target gene COL1A1 mRNA was examined. As for those using a linker having a non-nucleotide structure of a proline derivative, those having an additional sequence introduced into the X region were also synthesized.
  • NI-0210 double-stranded human mature miR-29b consisting of a guide strand (SEQ ID NO: 9) and a passenger strand (SEQ ID NO: 10) shown below, and A single-stranded natural miR-29b (NM-0005) was synthesized in which the guide strand and the passenger strand were linked via the sequence of the loop region of pre-miR-29b.
  • the NI-0000 was used as a negative control.
  • an asterisk indicates a base that is non-complementary to the corresponding guide strand base.
  • the underlined portion is the guide strand sequence, and the lower case letters are the passenger strand sequence.
  • NM-0005 SEQ ID NO: 27
  • NI-0210 SEQ ID NO: 10 / SEQ ID NO: 9
  • an X region consisting of the passenger strand (SEQ ID NO: 10) and an additional sequence (0, 3 bases long), and an overhang portion of the passenger strand and the addition at the 5 ′ end of the guide strand Y region having a sequence completely complementary to the sequence is selected from the above-mentioned proline derivative ([P]), lysine derivative ([K]), glycine derivative ([Gly]), glycylglycine derivative ([GlyGly]) or terephthal
  • Various natural miR-29b linked via an acid derivative ([TP]) linker were synthesized.
  • each non-nucleotide structure was introduced in the same manner as in Examples 1 and 2.
  • an asterisk indicates a base that is non-complementary to the corresponding guide strand base.
  • “Spacer” indicates that the X region includes an additional sequence.
  • [P] is the non-nucleotide structure of the proline derivative
  • [K] is the non-nucleotide structure of the lysine derivative
  • [Gly] is the non-nucleotide structure of the glycine derivative
  • [GlyGly] is the glycyl
  • the non-nucleotide structure of the glycine derivative and [TP] indicate the non-nucleotide structure of the terephthalic acid derivative, respectively.
  • the 5 ′ region of each linker is an X region, and in the X region, the lower case letter is the passenger strand sequence, the other is the additional sequence, and the 3 ′ region of each linker is the Y region.
  • the underlined portion in the Y region is the guide strand sequence.
  • PH-0040 (SEQ ID NO: 28) 5'-gcugguuucauauggugguuuaga- [P] -UC UAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU -3 ' KH-0008 (SEQ ID NO: 28) 5'-gcugguuucauauggugguuuaga- [K] -UC UAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU -3 ' XH-0017 (SEQ ID NO: 28) 5'-gcugguuucauauggugguuuaga- [Gly] -UC UAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU -3 ' XH-0019 (SEQ ID NO: 28) 5'-gcugguuucauauggugguuuaga- [GlyGly] -UC UAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU -3 ' XH-0021 (SEQ ID NO: 28
  • RNA was dissolved in distilled water for injection (Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.) so as to be 2 ⁇ mol / L to prepare an RNA solution.
  • A549 cells (DS Pharma Biomedical) were used.
  • DMEM fetal bovine serum
  • FBS fetal bovine serum
  • the cells were cultured in the above-mentioned medium, and the culture solution was dispensed into a 24-well plate in a volume of 400 ⁇ L at 4 ⁇ 10 4 cells / well.
  • the RNA was transfected using (A) transfection reagent Lipofectamine RNAiMAX (Life Technologies) according to the protocol attached to the transfection reagent. Specifically, the composition per well was set as follows, and transfection was performed. In the following composition, (B) is Opti-MEM (Life Technologies), (C) is 2 ⁇ mol / L of the RNA solution, and 98.5 ⁇ L of both were added. In the well, the final concentration of RNA was 1 nmol / L.
  • PCR was performed using the synthesized cDNA as a template, and the expression level of the COL1A1 gene and the expression level of the GAPDH gene as an internal standard were measured.
  • LightCycler 480 SYBR Green I Master (trade name, Roche) was used as a reagent
  • LightCycler 480 Instrument II (trade name, Roche) was used as a device (hereinafter the same).
  • the following primer sets were used for the amplification of the COL1A1 gene and the GAPDH gene, respectively.
  • PCR primer set for COL1A1 gene (SEQ ID NO: 30) 5'-CCCAAGGACAAGAGGCATGT-3 ' (SEQ ID NO: 31) 5'-CCGCCATACTCGAACTGGAA-3 ' GAPDH gene primer set (SEQ ID NO: 20) 5'-ATGGGGAAGGTGAAGGTCG-3 ' (SEQ ID NO: 21) 5'-GGGTCATTGATGGCAACAATATC-3 '
  • the gene expression level was also measured for cells in which only 100 ⁇ L of the solution (B) was added to the culture solution ( ⁇ ).
  • the RNA solution was not added, and the cells treated in the same manner except that (A) 1.5 ⁇ L and (B) were added in total 100 ⁇ L were also used for gene expression. The amount was measured (mock).
  • the expression level in the cells of the control ( ⁇ ) was set to 1, and the relative value of the expression level in the cells into which each RNA was introduced was determined.
  • Example 6 Various natural miRNAs of the present invention that differ in the non-nucleotide structure of the linker region and the base length of the additional sequence in the X region based on the sequence information of the miR-34a guide strand and passenger strand (miRBase Accession No. MI0000268) was introduced into cultured cells, and the effect of suppressing the expression of the target gene, AXL mRNA, was examined.
  • natural miR-34a As in Example 2 was used for natural miR-34a (PH-0036, PH-0038 and PH-0066) in which the additional sequence is 0, 3 or 5 bases in length.
  • natural miR-34a having a modified non-nucleotide structure in the linker region was synthesized.
  • [K] is the non-nucleotide structure of the lysine derivative
  • [TP] is the non-nucleotide structure of the terephthalic acid derivative
  • [Gly] is the non-nucleotide structure of the glycine derivative
  • [GlyGly] is the glycylglycine derivative.
  • Each non-nucleotide structure is shown.
  • the 5 ′ region of each linker is an X region, and in the X region, the underlined portion is a guide strand sequence, the other is the additional sequence, and the 3 ′ region of each linker is Y
  • the lower case letters in the Y region are passenger strand sequences.
  • Example 7 Various natural miRNAs of the present invention that differ in the non-nucleotide structure of the linker region and the base length of the additional sequence in the X region based on the sequence information (miRBase Accession No. MI0000060) of the guide strand and passenger strand of mature let-7a was introduced into cultured cells, and the effect of suppressing the expression of the target gene, HMGA2 mRNA, was examined.
  • [P] is the non-nucleotide structure of the proline derivative
  • [K] is the non-nucleotide structure of the lysine derivative
  • [TP] is the non-nucleotide structure of the terephthalic acid derivative
  • [Gly] is the non-nucleotide structure of the glycine derivative.
  • the structure [GlyGly] indicates the non-nucleotide structure of the glycylglycine derivative.
  • each linker is an X region, and in the X region, the underlined portion is the guide strand sequence, the other is the additional sequence, and the 3′-side region of each linker is Y region, where the lower case letter is the passenger strand sequence.
  • Example 8 Various natural miRNAs of the present invention, which differ in the non-nucleotide structure of the linker region and the base length of the additional sequence in the X region, based on the sequence information (miRBase Accession No. MI0000105) of the guide strand and passenger strand of mature miR-29b was synthesized and introduced into cultured cells, and the effect of suppressing the expression of the target gene COL1A1 mRNA was examined.
  • [P] is the non-nucleotide structure of the proline derivative
  • [K] is the non-nucleotide structure of the lysine derivative
  • [TP] is the non-nucleotide structure of the terephthalic acid derivative
  • [Gly] is the non-nucleotide structure of the glycine derivative.
  • the structure [GlyGly] indicates the non-nucleotide structure of the glycylglycine derivative.
  • the 5 ′ region of each linker is an X region, and in the X region, the lower case letter is the passenger strand sequence, the other is the additional sequence, and the 3 ′ region of each linker is the Y region.
  • the underlined portion in the Y region is the guide strand sequence.
  • PH-0040 (SEQ ID NO: 28) 5'-gcugguuucauauggugguuuaga- [P] -UC UAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU -3 ' PH-0042 (SEQ ID NO: 29) 5'-gcugguuucauauggugguuuagaUCC- [P] -GGAUC UAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU -3 ' PH-0108 (SEQ ID NO: 33) 5'-gcugguuucauauggugguuuagaUCCGG- [P] -CCGGAUC UAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU -3 ' KH-0008 (SEQ ID NO: 28) 5'-gcugguuucauauggugguuuaga- [K] -UC UAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU -3 ' KH-0022 (SEQ ID NO
  • Example 9 Based on the sequence information (miRBase Accession No. MI0000268) of the guide and passenger strands of mature miR-34a, various X-region additional sequences (0, 3, 5 or 7 bases in length) differ in the base sequence. Natural miRNA was synthesized and introduced into cultured cells, and the effect of suppressing the expression of the target gene, AXL mRNA, was examined.
  • an asterisk indicates a base that is non-complementary to the corresponding guide strand base.
  • the number after “spacer” indicates the base length of the additional sequence in the X region.
  • the underlined portion is the guide strand sequence, and the lower case letters are the passenger strand sequence.
  • [P] represents the non-nucleotide structure of the proline derivative.
  • PH-0036 (SEQ ID NO: 14) 5'- UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU- [P] -Acaaucagcaaguauacugcccu-3 ' PH-0038 (SEQ ID NO: 15) 5'- UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU UCC- [P] -GGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3 ' PH-0058 (SEQ ID NO: 34) 5'- UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU UAA- [P] -UUAAcaaucagcaaguauacugcccu-3 ' PH-0059 (SEQ ID NO: 35) 5'- UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU UGG- [P] -UUAAcaaucag
  • Example 10 Based on the sequence information (miRBase Accession No. MI0000105) of the guide and passenger strands of mature miR-29b, various X-region additional sequences (0, 3, 5 or 7 bases in length) differ in the base sequence. Natural miRNA was synthesized and introduced into cultured cells, and the effect of suppressing the expression of the target gene COL1A1 mRNA was examined.
  • the number after “spacer” indicates the base length of the additional sequence in the X region.
  • the 5 ′ side region of the linker is the X region, and in the X region, the lower case letter is the passenger strand sequence, the other is the additional sequence, and the 3 ′ side region of the linker is the Y region, In the Y region, the underlined portion is the guide strand sequence.
  • [P] represents the non-nucleotide structure of the proline derivative.
  • Example 11 Based on the sequence information of the miR-29b guide strand and passenger strand (miRBase Accession No. MI0000105), the non-nucleotide structure of the linker region and the base sequence of the additional sequence (0, 4 or 5 bases in length) of the X region differ Various natural miRNAs of the present invention were synthesized and introduced into cultured cells, and the effect of suppressing the expression of the target gene COL1A1 mRNA was examined.
  • [P] represents the non-nucleotide structure of the proline derivative
  • [GlyGly] represents the non-nucleotide structure of the glycylglycine derivative.
  • the 5 ′ region of each linker is an X region, and in the X region, the lower case letter is the passenger strand sequence, the other is the additional sequence, and the 3 ′ region of each linker is the Y region.
  • the underlined portion in the Y region is the guide strand sequence.
  • the natural miRNA of the present invention can be easily synthesized at low cost, and the translation of the protein encoded by the gene can be suppressed. Since the natural miRNA of the present invention can suppress the expression of the target gene as described above, it is useful, for example, as a research tool for pharmaceuticals, diagnostic agents, agricultural chemicals, agriculture, medicine, life sciences and the like.
  • This application is based on Japanese Patent Application No. 2014-266918 (filing date: December 27, 2014) and Japanese Patent Application No. 2015-130696 (filing date: June 29, 2015) filed in Japan. To be included in the document.

Abstract

 本発明は、X領域とY領域とを有する一本鎖核酸であり、 前記X領域の3'末端と前記Y領域の5'末端とが、非ヌクレオチド構造のリンカー領域を介して連結し、 前記X領域は、成熟miRNAの(a)ガイド鎖配列または(b)パッセンジャー鎖配列を含み、 (a)の場合、前記Y領域は、前記成熟miRNAのパッセンジャー鎖配列を含み、 (b)の場合、前記Y領域は、前記成熟miRNAのガイド鎖配列を含み、 前記ガイド鎖配列と前記パッセンジャー鎖配列とが、二重鎖構造を形成することを特徴とする、天然型miRNAを提供する。

Description

遺伝子発現制御のための天然型miRNAおよびその用途
 本発明は、遺伝子発現を抑制する天然型miRNAおよびその用途に関する。
 マイクロRNA(miRNA)は、遺伝子の発現を抑制する核酸分子として知られており、例えば、以下のような生成プロセスを経て、遺伝子がコードするタンパク質の転写を抑制すると報告されている。すなわち、まず、核内において、5’末端にキャップ構造、3’末端にポリ(A)を有するmiRNA転写産物(Pri-miRNA)が生成される。前記Pri-miRNAは、RNase(Drosha)により切断され、miRNA前駆体(Pre-miRNA)が生成される。前記Pre-miRNAは、ループ領域とステム領域とを有するヘアピン構造をとる。このPre-miRNAは、核外に移動した後、細胞質のRNase(Dicer)により分解され、3’末端に1~4塩基のオーバーハングを有する、二本鎖のmiRNA(成熟miRNA)が切り出される。この二本鎖のmiRNAのうち、一方の鎖は、ガイド鎖と呼ばれ、他方の鎖は、パッセンジャー鎖と呼ばれ、前記ガイド鎖が、RNA induced Silencing Complex(RISC)に類似した複合体に結合する。このmiRNA/RISC複合体が、特定のmRNAの3’非翻訳領域(3’UTR)に結合することによって、前記mRNAからのタンパク質の翻訳が抑制される。
 miRNAは、分化、細胞増殖、アポトーシス等の生命現象やウイルス感染症、ガン等の多くの疾患に深く関わっていることが明らかになってきている(特許文献1、非特許文献1、非特許文献2)。このことから、特に医療分野における応用が期待されている。
WO 2010/056737 A2
Deiters, 2009, The AAPS Journal, 12, 51-60 Takeshita et al., 2010, Mol. Ther., 18, 181-187
 前記miRNAを応用するにあたっては、例えば、二本鎖の成熟miRNAやpre-miRNAを使用する方法等がある。しかし、前者の場合、使用に先立って、二本の一本鎖核酸分子をアニーリングする必要があり、また、二本鎖を認識するTLR3等によって自己免疫を発生する可能性がある。一方、後者の場合は、ヌクレオチド数が大きくなるため、合成が容易ではなくコスト面で不利であるばかりでなく、細胞内移行性や薬物動態の問題も存在する。
 そこで、本発明は、成熟miRNAの構造を利用した、新たな天然型miRNAの提供を目的とする。
 尚、本明細書において、「天然型miRNA」とは、天然に存在する成熟miRNAのガイド鎖とパッセンジャー鎖とを含み、かつ該成熟miRNAと同質の活性(即ち、標的遺伝子の発現抑制活性)を有する一本鎖核酸分子を意味し、ガイド鎖およびパッセンジャー鎖以外の部分に人工の構成要素を含むことを妨げない。
 前記目的を達成するために、本発明の天然型miRNAは、
X領域とY領域とを有する一本鎖核酸であり、
前記X領域の3’末端と前記Y領域の5’末端とが、非ヌクレオチド構造のリンカー領域を介して連結し、
前記X領域は、成熟miRNAの(a)ガイド鎖配列または(b)パッセンジャー鎖配列を含み、
(a)の場合、前記Y領域は、前記成熟miRNAのパッセンジャー鎖配列を含み、
(b)の場合、前記Y領域は、前記成熟miRNAのガイド鎖配列を含み、
前記ガイド鎖配列と前記パッセンジャー鎖配列とが、二重鎖構造を形成することを特徴とする。
 本発明の組成物は、遺伝子の発現を抑制するための組成物であって、前記本発明の天然型miRNAを含むことを特徴とする。
 本発明の組成物は、薬学的組成物であって、前記本発明の天然型miRNAを含むことを特徴とする。
 本発明の発現抑制方法は、標的遺伝子の発現を抑制する方法であって、前記本発明の天然型miRNAを使用することを特徴とする。
 本発明の疾患の治療方法は、前記本発明の天然型miRNAを、患者に投与する工程を含み、前記天然型miRNAにおける前記ガイド鎖配列が、前記疾患に関与する遺伝子の発現を抑制する成熟miRNAのガイド鎖配列であることを特徴とする。
 本発明の天然型miRNAによれば、容易に低コストで合成でき、且つ、前記遺伝子がコードするタンパク質の翻訳の抑制が可能である。
図1は、天然型miRNAの一例を示す概略図である。 図2は、実施例1におけるAXL mRNA量の相対値を示すグラフである。 図3は、実施例2におけるAXL mRNA量の相対値を示すグラフである。 図4は、実施例3におけるAXL mRNA量の相対値を示すグラフである。 図5は、実施例4におけるHMGA2 mRNA量の相対値を示すグラフである。 図6は、実施例5におけるCOL1A1 mRNA量の相対値を示すグラフである。 図7は、実施例6におけるAXL mRNA量の相対値を示すグラフである。 図8は、実施例7におけるHMGA2 mRNA量の相対値を示すグラフである。 図9は、実施例8におけるCOL1A1 mRNA量の相対値を示すグラフである。 図10は、実施例9におけるAXL mRNA量の相対値を示すグラフである。 図11は、実施例10におけるCOL1A1 mRNA量の相対値を示すグラフである。 図12は、実施例11におけるCOL1A1 mRNA量の相対値を示すグラフである。 図13は、実施例11におけるCOL1A1 mRNA量の相対値を示すグラフである。
 本明細書で使用する用語は、特に言及しない限り、当該技術分野で通常用いられる意味で用いることができる。
(1)天然型miRNA
 本発明の天然型miRNAは、前述のように、
X領域とY領域とを有する一本鎖核酸であり、
前記X領域の3’末端と前記Y領域の5’末端とが、非ヌクレオチド構造のリンカー領域を介して連結し、
前記X領域は、成熟miRNAの(a)ガイド鎖配列または(b)パッセンジャー鎖配列を含み、
(a)の場合、前記Y領域は、前記成熟miRNAのパッセンジャー鎖配列を含み、
(b)の場合、前記Y領域は、前記成熟miRNAのガイド鎖配列を含み、
前記ガイド鎖配列と前記パッセンジャー鎖配列とが、二重鎖構造を形成することを特徴とする。
 前記X領域がガイド配列を含むか(a)、パッセンジャー鎖配列を含むか(b)は、必ずしも制限されないが、好ましくは、ガイド鎖配列とパッセンジャー鎖配列とは、天然に存在するpre-miRNAと同じ方向(即ち、5’→3’方向もしくは3’→5’方向)に配置される。即ち、天然に存在するpre-miRNAが5’方向からガイド鎖-ループ領域-パッセンジャー鎖の順序で配置されている場合、本発明の天然型miRNAは、前記X領域にガイド鎖配列を含むことが好ましく、逆に、天然に存在するpre-miRNAが3’方向からガイド鎖-ループ領域-パッセンジャー鎖の順序で配置されている場合、本発明の天然型miRNAは、前記X領域にパッセンジャー鎖配列を含むことが好ましい。
 後述の実施例でいえば、miR-34aやlet-7aは前記X領域にガイド鎖配列を含むことが好ましく、miR-29bは前記X領域にパッセンジャー鎖配列を含むことが好ましい。
 本発明の天然型miRNAは、例えば、標的遺伝子の発現を抑制できる。発現抑制とは、例えば、前記標的遺伝子の翻訳の抑制、すなわち、前記標的遺伝子がコードするタンパク質の翻訳の抑制を意味し、より詳細には、前記標的遺伝子のmRNAからの前記タンパク質の翻訳の抑制を意味する。前記標的遺伝子の発現抑制は、例えば、前記標的遺伝子からの転写産物の生成量の減少、前記転写産物の活性の減少、前記標的遺伝子からの翻訳産物の生成量の減少、または前記翻訳産物の活性の減少等によって確認できる。前記タンパク質は、例えば、成熟タンパク質、または、プロセシングもしくは翻訳後修飾を受ける前の前駆体タンパク質があげられる。
 本発明の天然型miRNAは、一本鎖の核酸分子であるため、例えば、成熟miRNAのように二本の一本鎖をアニーリングする必要もなく、安価に製造できる。さらに、本発明の天然型miRNAは、一本鎖の核酸分子であるため、例えば、自己免疫に関与するTLR3、RIG-I、MDA5等に認識されることも回避できる。
 また、本発明の天然型miRNAは、ガイド鎖配列とパッセンジャー鎖配列とが、非ヌクレオチド構造のリンカー分子を介して連結されているため、比較的長いヌクレオチドループを有するpre-miRNAをもとにした一本鎖核酸分子に比べ、合成が容易かつ安価に提供でき、薬物動態や細胞内移行性にも優れる。
 本発明の天然型miRNAにおける前記X領域および前記Y領域の配置関係の概略を、図1に示す。なお、図1は、概略であって、例えば、各領域の長さ、形状等は、制限されない。本発明の天然型miRNAは、図1に示すように、5’側に前記X領域が配置され、3’側に前記Y領域が配置され、前記X領域の3’末端と前記Y領域の5’末端とが、非ヌクレオチド構造のリンカー領域(図において「P」で表す)を介して連結している。
 本発明の天然型miRNAにおいて、前記X領域は、任意の成熟miRNAのガイド鎖配列またはパッセンジャー鎖配列を含み、前記X領域が前記ガイド鎖配列を含む場合、前記Y領域は、前記成熟miRNAのパッセンジャー鎖配列を含み、前記X領域が前記パッセンジャー鎖配列を含む場合、前記Y領域は、前記成熟miRNAのガイド鎖配列を含むので、前記X領域と前記Y領域とは、前記ガイド鎖配列と前記パッセンジャー鎖配列との間で、分子内アニーリング(自己アニーリングともいう)する。即ち、本発明の天然型miRNAは、前記分子内アニーリングした領域において、二重鎖構造を形成する。
 本発明の天然型miRNAは、その5’末端と3’末端とが未連結である、線状一本鎖核酸分子である。本発明の天然型miRNAは、例えば、両末端の未結合の維持のため、5’末端が非リン酸基であることが好ましい。
 本発明の天然型miRNAにおいて、前記X領域は、前述のように、成熟miRNAのガイド鎖配列(パッセンジャー鎖配列)を含む。一方、前記Y領域は、前記成熟miRNAのパッセンジャー鎖配列(ガイド鎖配列)を含む。成熟miRNAのガイド鎖およびパッセンジャー鎖配列は、例えば、各種データベースに登録されている(例えば、http://www.mirbase.org/等)。したがって、例えば、これらの公知の成熟miRNAの情報に基づいて、前記X領域および前記Y領域を設定できる。前記成熟miRNAのガイド鎖とは、RNA-induced silencing complex(RISC)のArgonaute(Ago)タンパク質に取り込まれ、ターゲットのmRNAに結合する鎖であり、前記成熟miRNAのパッセンジャー鎖とは、最終的にRISCから除かれる、成熟miRNAのガイド鎖に相補的な鎖である。通常、成熟miRNAのガイド鎖とパッセンジャー鎖とは、完全相補的ではなく、それぞれに1ないし数個の対形成しない塩基を含む。
 以下の説明では、前記X領域が前記ガイド鎖配列を含む場合を例にとって詳述するが、当業者であれば、以下の記載から、前記X領域が前記パッセンジャー鎖配列を含む態様における本発明の天然型miRNAの構成を容易に理解することができる。
 前記X領域は、例えば、前記ガイド鎖配列のみからなってもよいし、さらに付加配列を有してもよい。後者の場合、前記X領域は、例えば、前記ガイド鎖配列と前記付加配列とからなり、前記付加配列は、例えば、前記ガイド鎖配列の3’末端に連結している。
 本発明の天然型miRNAにおいて、前記ガイド鎖配列と前記パッセンジャー配列とをアライメントした際、ガイド鎖の3’末端側にオーバーハングを有する場合、前記Y領域は、前記パッセンジャー鎖の5’末端側に前記オーバーハングの配列に相補的な配列を含む。また、前記X領域が付加配列を含む場合、前記Y領域は、前記X領域と前記Y領域とをアライメントした際、前記X領域の付加配列と相補的な配列を含む。前記X領域の付加配列が前記ガイド鎖配列の3’末端に連結している場合、前記相補的な配列は、前記パッセンジャー鎖配列の5’末端に連結している。前記相補的な配列は、前記ガイド鎖配列と前記パッセンジャー配列との二重鎖に連続する二重鎖構造を形成し得る限り、完全相補的でなくてもよいが、完全相補的であることが望ましい。前記Y領域は、前記パッセンジャー配列と前記X領域の付加配列に相補的な配列とのみからなってもよいし、さらに前記X領域とは対形成しないオーバーハングを有してもよい。すなわち、本発明の天然型miRNAは、例えば、前記Y領域と前記X領域とをアライメントした際に、前記Y領域が、3’末端にオーバーハングを有してもよい。ここで、前記Y領域のオーバーハングとは、例えば、前記Y領域と前記X領域とをアライメントした場合に、前記Y領域が前記X領域よりも過剰に有する末端の塩基である。オーバーハングの長さ(O)は、例えば、下記式で表すことができる。
オーバーハングの長さ(O)=[Y領域の全長の塩基数(Y)]-[X領域の全長の塩基数(X)]
 但し、多くの成熟miRNAは、パッセンジャー鎖の3’末端に、ガイド鎖と対形成しないオーバーハングを有しているので、前記Y領域において、前記パッセンジャー鎖の3’末端側に、さらに人工のオーバーハングを付加する必要がない場合が多い。
 本発明の天然型miRNAにおいて、各領域の長さは、特に制限されない。以下に、条件を例示するが、本発明の天然型miRNAは、これらの記載には限定されない。また、本発明において、塩基の数値範囲は、その範囲に属する正の整数を全て開示するものであり、例えば、「1~4塩基」との記載は、「1、2、3、4塩基」の全ての開示を意味する(以下、同様)。
 前記X領域において、前記ガイド鎖配列の長さは、特に制限されず、例えば、報告されている成熟miRNAにおけるガイド鎖配列の長さが例示できる。具体例として、下限が、例えば、19塩基長、20塩基長であり、上限が、例えば、25塩基長、24塩基長であり、範囲が、例えば、19~25塩基長、20~24塩基長である。
 前記X領域における前記付加配列の長さは、特に制限されず、下限が、例えば、0塩基長、1塩基長、2塩基長であり、上限が、例えば、7塩基長、5塩基長、4塩基長、3塩基長であり、範囲が、例えば、0~7塩基長、0~5塩基長、1~5塩基長、1~4塩基長、2~3塩基長、3~5塩基長である。前記付加配列の長さの範囲は、3~7塩基長が好ましく、3~5塩基長がより好ましい。
 前記X領域における前記付加配列の塩基配列は、特に制限されない。前記付加配列の長さが3塩基長の場合、例えば、UAA、UGG、UCC、CAA、CGG、CCC等が挙げられる。前記付加配列の長さが4塩基長の場合、例えば、UAAU、UUAA、UUGG、UUUU等が挙げられる。前記付加配列の長さが5塩基長の場合、例えば、UAAUU、UCCGG、UUUUU、UUUUA、UUUAU、UUAUU、UAUUU、UUUAA、UUAUA、UAUUA、UUAAU、UAUAU、UUAAA、UAUAA、UAAUA、UAAAU、UAAAA、UUUGG、AUUAA、AUUUU、CUUAA、CUUUU、GUUAA、GUUUU等が挙げられる。前記付加配列の長さが7塩基長の場合、例えば、UAAUUAA、UCCGGCC等が挙げられる。前記付加配列の塩基配列および前記付加配列と相補的な配列の塩基配列は、AUリッチであることが好ましい。
 前記X領域の長さは、特に制限されず、下限が、例えば、19塩基長、21塩基長、23塩基長であり、上限が、例えば、35塩基長、30塩基長、28塩基長、26塩基長であり、範囲が、例えば、19~35塩基長、19~30塩基長、21~28塩基長、23~26塩基長である。
 前記Y領域における前記オーバーハング(前記パッセンジャー鎖自体がオーバーハングを有する場合はそれを含む)の長さは、特に制限されず、下限が、例えば、0塩基長、1塩基長であり、上限が、例えば、4塩基長、3塩基長であり、範囲が、例えば、0~4塩基長、1~3塩基長、2塩基長である。
 前記オーバーハングの配列は、特に制限されず、例えば、3’側から、UU、CU、GC、UA、AA、CC、UG、CG、AU、TT等が例示できる。前記オーバーハングは、例えば、TTとすることで、RNA分解酵素に対する耐性を付加できる。
 前記Y領域の長さは、特に制限されず、下限が、例えば、19塩基長、21塩基長、23塩基長であり、上限が、例えば、37塩基長、32塩基長、30塩基長、28塩基長であり、範囲が、例えば、19~37塩基長、19~32塩基長、21~37塩基長、21~30塩基長、23~28塩基長である。
 本発明の天然型miRNAの全長(T)は、特に制限されず、下限が、例えば、38塩基長、42塩基長、46塩基長であり、上限が、例えば、72塩基長、62塩基長、58塩基長、54塩基長であり、範囲が、例えば、38~72塩基長、40~68塩基長、38~62塩基長、42~58塩基長、46~54塩基長である。
 本発明の天然型miRNAにおいて、前記成熟miRNAの種類は、特に制限されず、標的とする遺伝子の種類に応じて、適宜選択できる。
 前記成熟miRNAとしては、例えば、hsa-miR-34a(miRBase Accession No. MI0000268)、hsa-let-7a(miRBase Accession No. MI0000060)、hsa-let-7f(miRBase Accession No. MI0000067)、hsa-miR-150(miRBase Accession No. MI0000479)、hsa-miR-29b(miRBase Accession No. MI0000105)等の成熟miRNAがあげられる。
hsa-miR-34a(配列番号1/配列番号2)
   UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU /CAAUCAGCAAGUAUACUGCCCU
hsa-let-7a(配列番号3/配列番号4)
   UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUU /CUAUACAAUCUACUGUCUUUC
hsa-let-7f(配列番号5/配列番号6)
   UGAGGUAGUAGAUUGUAUAGUU /CUAUACAAUCUAUUGCCUUCCC
hsa-miR-150(配列番号7/配列番号8)
   UCUCCCAACCCUUGUACCAGUG /CUGGUACAGGCCUGGGGGACAG
hsa-miR-29b(配列番号10/配列番号9)
   GCUGGUUUCAUAUGGUGGUUUAGA /UAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU
 ここで、各ヌクレオチド配列は、ガイド鎖配列/パッセンジャー配列(hsa-miR-29bのみパッセンジャー鎖配列/ガイド鎖配列)の順で、それぞれ5’→3’方向に記載している。
 miR-34aのガイド鎖は、例えば、AXL、MET、CDK4、CDK6、SIRT1、CCND1、SIRT1、BCL-2等をターゲットとし、これらの標的遺伝子の発現抑制により、例えば、肺がん、大腸がん、胃がん、肝がん、乳がん等の疾患を予防または治療できる。
 let-7aのガイド鎖は、例えば、HMGA2(high mobility group AT-hook 2)、KRAS、NRAS、HRAS、MYC、TLR4等をターゲットとし、これらの標的遺伝子の発現抑制により、例えば、肺がん、大腸がん、胃がん、肝がん、乳がん等の疾患を予防または治療できる。
 let-7fのガイド鎖は、例えば、HMGA2(high mobility group AT-hook 2)、KRAS、NRAS、HRAS、MYC、TLR4等をターゲットとし、これらの標的遺伝子の発現抑制により、例えば、肺がん、大腸がん、胃がん、肝がん、乳がん等の疾患を予防または治療できる。
 miR-150のガイド鎖は、例えば、COL1A1、COL4A4、SMAD2、SP1等をターゲットとし、これらの標的遺伝子の発現抑制により、例えば、肺線維症、肝線維症等の疾患を予防または治療できる。
 miR-29bのガイド鎖は、例えば、COL1A1、MCL1、DNMT3A、DNMT3B、TCL1A、TGFb3等をターゲットとし、これらの標的遺伝子の発現抑制により、例えば、肺がん、大腸がん、胃がん、肝がん、乳がん、肺線維症、肝線維症等の疾患を予防または治療できる。
 本発明の天然型miRNAの構成単位は、特に制限されず、例えば、ヌクレオチド残基があげられる。前記ヌクレオチド残基は、例えば、リボヌクレオチド残基およびデオキシリボヌクレオチド残基があげられる。本発明の天然型miRNAにおいて、前記ヌクレオチド残基は、例えば、リボヌクレオチド残基が好ましい。前記ヌクレオチド残基は、例えば、修飾されていない非修飾ヌクレオチド残基および修飾された修飾ヌクレオチド残基があげられる。本発明の天然型miRNAは、例えば、前記修飾ヌクレオチド残基を含むことによって、ヌクレアーゼ耐性を向上し、安定性を向上可能である。また、本発明の天然型miRNAは、例えば、前記ヌクレオチド残基の他に、さらに、非ヌクレオチド残基を含んでもよい。
 本発明の天然型miRNAが、例えば、前記非修飾リボヌクレオチド残基の他に前記修飾リボヌクレオチド残基を含む場合、前記修飾リボヌクレオチド残基の個数は、特に制限されず、例えば、「1個もしくは数個」であり、具体的には、例えば、1~5個、好ましくは1~4個、より好ましくは1~3個、最も好ましくは1または2個である。前記非修飾リボヌクレオチド残基に対する前記修飾リボヌクレオチド残基は、例えば、リボース残基がデオキシリボース残基に置換された前記デオキシリボヌクレオチド残基であってもよい。本発明の天然型miRNAが、例えば、前記非修飾リボヌクレオチド残基の他に前記デオキシリボヌクレオチド残基を含む場合、前記デオキシリボヌクレオチド残基の個数は、特に制限されず、例えば、「1もしくは数個」であり、具体的には、例えば、1~5個、好ましくは1~4個、より好ましくは1~3個、最も好ましくは1または2個である。
 前記ヌクレオチド残基は、例えば、構成要素として、糖、塩基およびリン酸を含む。前記リボヌクレオチド残基は、例えば、糖としてリボース残基を有し、塩基として、アデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)およびU(ウラシル)を有し、前記デオキシリボース残基は、例えば、糖としてデオキシリボース残基を有し、塩基として、アデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)およびチミン(T)を有する。
 前記非修飾ヌクレオチド残基は、前記各構成要素が、例えば、天然に存在するものと同一または実質的に同一であり、具体的には、例えば、人体において天然に存在するものと同一または実質的に同一である。
 前記修飾ヌクレオチド残基は、例えば、前記未修飾ヌクレオチド残基の構成要素のいずれが修飾されてもよい。前記修飾ヌクレオチド残基は、例えば、天然に存在するヌクレオチド残基、人工的に修飾したヌクレオチド残基等があげられる。
 前記修飾ヌクレオチド残基は、例えば、前記未修飾ヌクレオチドの代替物の残基であってもよい。前記代替物は、例えば、人工核酸モノマー残基があげられる。具体例として、例えば、PNA(ペプチド核酸)、LNA(Locked Nucleic Acid)、ENA(2’-O,4’-C-Ethylenebridged Nucleic Acid)等があげられる。
 前記ヌクレオチド残基において、前記塩基は、特に制限されない。前記塩基は、例えば、天然の塩基でもよいし、非天然の塩基でもよい。前記塩基は、例えば、天然由来でもよいし、合成品でもよい。前記塩基は、例えば、一般的な塩基、その修飾アナログ等が使用できる。
 本発明の天然型miRNAにおいて、前記非ヌクレオチド構造のリンカー領域は、アミノ酸残基、ポリアミン残基、およびポリカルボン酸残基からなる群から選択される少なくとも一つを含むことが好ましい。前記リンカー領域は、アミノ酸残基、ポリアミン残基、およびポリカルボン酸残基以外の残基を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。例えば、前記リンカー領域は、ポリカルボン酸残基、テレフタル酸残基またはアミノ酸残基のいずれかを含むものであってよい。
 本発明において、「ポリアミン」は、アミノ基を複数(2つ、または3つ以上)含む任意の化合物をいう。前記「アミノ基」は、-NH基に限定されず、イミノ基(-NH-)も含む。本発明において、前記ポリアミンは、特に限定されないが、例えば、1,4-ジアミノベンゼン、1,3-ジアミノベンゼン、1,2-ジアミノベンゼン等が挙げられる。また、本発明において、「ポリカルボン酸」は、カルボキシ基を複数(2つ、または3つ以上)含む任意の化合物をいう。本発明において、前記ポリカルボン酸は、特に限定されないが、例えば、1,4-ジカルボキシベンゼン(テレフタル酸)、1,3-ジカルボキシベンゼン(イソフタル酸)、1,2-ジカルボキシベンゼン(フタル酸)等が挙げられる。また、本発明において、「アミノ酸」は、後述するように、分子中にアミノ基およびカルボキシ基をそれぞれ1つ以上含む任意の有機化合物をいう。前記「アミノ基」は、-NH基に限定されず、イミノ基(-NH-)も含む。
 本発明の天然型miRNAにおいて、前記アミノ酸残基は、複数のアミノ酸残基が連結したものであってもよい。なお、本発明において、複数のアミノ酸残基が連結したアミノ酸残基とは、例えば、ペプチド構造を含む残基をいう。より具体的には、前記複数のアミノ酸残基が連結したアミノ酸残基は、例えば、後述する化学式(I)のアミノ酸残基において、後述する化学式(Ia)がペプチド(例えば、グリシン二量体またはグリシン三量体等)であるアミノ酸残基をいう。
 本発明の天然型miRNAにおいて、前記アミノ酸残基は、グリシン残基、テレフタル酸アミド残基、プロリン残基またはリシン残基であってもよい。また、前記アミノ酸残基は、修飾アミノ酸残基またはアミノ酸の誘導体であってもよい。
 本発明の天然型miRNAにおいて、前記リンカー領域は、例えば、下記化学式(I-0)で表わされる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
前記化学式(I-0)中、
11およびQ12は、それぞれ独立して、単結合、CH(メチレン基)、NH(イミノ基)、C=O(カルボニル基)、C=S(チオカルボニル基)、C=NH(イミノメチレン基)、O、またはSであり、
およびQは、それぞれ独立して、単結合、CH(メチレン基)、NH(イミノ基)、C=O(カルボニル基)、C=S(チオカルボニル基)、C=NH(イミノメチレン基)、O、またはSであり、
およびYは、それぞれ独立して、単結合、CH、NH、OまたはSであり;
は、n個の炭素原子を有するアルキレン鎖であり、アルキレン炭素原子上の水素原子は、OH、OR、NH、NHR、NR、SH、もしくはSRで置換されても置換されていなくてもよく、または、
は、前記アルキレン鎖の一つ以上の炭素原子が、酸素原子で置換されたポリエーテル鎖であり、
ただし、Yが、NH、OまたはSの場合、Yに結合するLの原子は炭素であり、ORに結合するLの原子は炭素であり、酸素原子同士は隣接せず;
は、m個の炭素原子を有するアルキレン鎖であり、アルキレン炭素原子上の水素原子は、OH、OR、NH、NHR、NR、SHもしくはSRで置換されても置換されていなくてもよく、または、
は、前記アルキレン鎖の一つ以上の炭素原子が、酸素原子で置換されたポリエーテル鎖であり、
ただし、Yが、NH、OまたはSの場合、Yに結合するLの原子は炭素であり、ORに結合するLの原子は炭素であり、酸素原子同士は隣接せず;
、R、RおよびRは、それぞれ独立して、置換基または保護基であり;
mは、0~30の範囲の整数であり;
nは、0~30の範囲の整数であり;
前記X領域および前記Y領域は、それぞれ、-OR-または-OR-を介して、前記リンカー残基に結合し、
ここで、RおよびRは、存在しても存在しなくてもよく、存在する場合、RおよびRは、それぞれ独立して、ヌクレオチド残基または前記構造(I-0)であり、
Aは、任意の原子団である。
 前記X領域および前記Y領域と、-OR-および-OR-との結合の組合せは、特に制限されず、例えば、以下のいずれかの条件があげられる。
条件(1)
 前記X領域は、-OR-を介して、前記Y領域は、-OR-を介して、前記式(I)の構造と結合する。
条件(2)
 前記X領域は、-OR-を介して、前記Y領域は、-OR-を介して、前記式(I)の構造と結合する。
 前記化学式(I-0)において、例えば、Q11がC=O(カルボニル基)であり、QがNH(イミノ基)であってもよい。また、例えば、Q11がNH(イミノ基)であり、QがC=O(カルボニル基)であってもよい。また例えば、Q12がC=O(カルボニル基)であり、QがNH(イミノ基)であってもよい。また、例えば、Q12がNH(イミノ基)であり、QがC=O(カルボニル基)であってもよい。
 前記化学式(I-0)中、Q11およびQ12は、例えば、それぞれカルボニル基であってもよい。この場合において、QおよびQが、それぞれイミノ基であることが好ましい。また、この場合において、下記化学式(Iα)の構造が、下記化学式(Iα2)で表されることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 前記化学式(Iα2)中、
100は、任意の置換基であり、存在しても存在しなくてもよく、存在する場合は、1個でも複数でもよく、複数の場合は、互いに同一でも異なっていてもよい。R100における前記任意の置換基としては、例えば、前記R、R、RおよびRにおいて例示する後述の置換基が挙げられ、より具体的には、例えば、ハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシ、アミノ、カルボキシ、スルホ、ニトロ、カルバモイル、スルファモイル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキルアルキル、シクリルアルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、アミノアルキル、シリル、シリルオキシアルキル、ピロールイル、イミダゾリル等があげられる。また、前記化学式(Iα2)の構造が、下記化学式(Iα3)で表されることがさらに好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 なお、Q11およびQ12がカルボニル基であり、かつQおよびQがイミノ基である場合、前記化学式(I-0)のリンカー残基は、カルボン酸アミド残基であるということもできるが、カルボン酸残基であるということもできる。例えば、後述の実施例における「TPA」構造は、テレフタル酸アミド残基であるということもできるが、前記化学式(Iα3)で表されるテレフタル酸の残基であるということもできる。
 前記化学式(I-0)中、Q11およびQ12が、それぞれイミノ基であってもよい。この場合において、QおよびQが、それぞれカルボニル基であることが好ましい。また、この場合において、下記化学式(Iβ)の構造が、下記化学式(Iβ2)で表されることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 前記化学式(Iβ2)中、
100は、任意の置換基であり、存在しても存在しなくてもよく、存在する場合は、1個でも複数でもよく、複数の場合は、互いに同一でも異なっていてもよい。具体的には、例えば、前記化学式(Iα2)中のR100と同様である。また、前記化学式(Iβ2)の構造が、下記化学式(Iβ3)で表されることがさらに好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 本発明の天然型miRNAにおいて、前記リンカー残基が、アミノ酸残基である場合、前記アミノ酸残基は、例えば、下記化学式(I)で表わされる。なお、下記化学式(I)の構造は、前記化学式(I-0)で表される構造の一例である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 前記式(I)中、例えば、X、X、Y、Y、LおよびLは、前記と同様である。
 前記microRNAの配列に対する相補的配列は、それぞれ、-OR-または-OR-を介して、前記アミノ酸残基に結合し、
ここで、RおよびRは、存在しても存在しなくてもよく、存在する場合、RおよびRは、それぞれ独立して、ヌクレオチド残基または前記構造(I)であり、
Aは、任意の原子団であり、ただし、下記化学式(Ia)は、アミノ酸またはペプチドである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 前記化学式(I)、(Iα)または(Ia)中の原子団Aは、例えば、鎖式原子団、脂環式原子団、芳香族性原子団、ヘテロ芳香族性原子団、およびヘテロ脂環式原子団からなる群から選択される少なくとも一つを含んでいても含んでいなくても良い。前記鎖式原子団は、特に限定されないが、例えば、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、アミノアルキル、シリル、シリルオキシアルキル等が挙げられる。前記脂環式原子団は、特に限定されないが、例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキルアルキル、シクリルアルキル等が挙げられる。前記芳香族性原子団は、特に限定されないが、例えば、アリール、アリールアルキル、アルキルアリール、縮環系アリール、縮環系アリールアルキル、縮環系アルキルアリール等が挙げられる。前記ヘテロ芳香族性原子団は、特に限定されないが、例えば、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、アルキルヘテロアリール、縮環系ヘテロアリール、縮環系ヘテロアリールアルキル、縮環系アルキルヘテロアリール等が挙げられる。また、前記化学式(I)、(Iα)または(Ia)中の原子団Aにおいて、前記各原子団は、さらに置換基または保護基を有していても有していなくても良い。前記置換基または保護基は、複数の場合は同一でも異なってもよい。前記置換基としては、例えば、前記R、R、RおよびRで例示した置換基が挙げられ、より具体的には、例えば、ハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシ、アミノ、カルボキシ、スルホ、ニトロ、カルバモイル、スルファモイル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキルアルキル、シクリルアルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、アミノアルキル、シリル、シリルオキシアルキル、ピロールイル、イミダゾリル等があげられる。前記保護基は、例えば、前記R、R、RおよびRで例示した保護基と同様である。
 本発明において、「アミノ酸」は、前述のとおり、分子中にアミノ基およびカルボキシ基をそれぞれ1つ以上含む任意の有機化合物をいう。前記「アミノ基」は、-NH基に限定されず、イミノ基(-NH-)も含む。例えば、プロリン、ヒドロキシプロリン等は、分子中に-NH基を含まず、イミノ基(-NH-)を含むが、本発明における「アミノ酸」の定義に含まれる。本発明において、前記「アミノ酸」は、後述するとおり、天然アミノ酸でもよいし、人工アミノ酸でもよい。例えば、後述する化学式(Ia2)または(Ia3)で表される化合物も、分子中にアミノ基およびカルボキシ基を含むため、本発明における「アミノ酸」の定義に含まれる。したがって、例えば、前記化学式(I)において、原子団Aが、後述の化学式(A2)または化学式(A2a)で表される構造は、本発明における「アミノ酸残基」の定義に含まれる。また、例えば、後述の実施例における「TPA」構造も、本発明における「アミノ酸残基」の定義に含まれる。また、本発明において、「ペプチド」は、2分子以上のアミノ酸がペプチド結合により結合した構造の有機化合物をいう。前記ペプチド結合は、酸アミド構造でも良いし、酸イミド構造でも良い。また、前記化学式(Ia)で表すアミノ酸またはペプチド分子中にアミノ基が複数存在する場合は、前記化学式(Ia)中に明示しているアミノ基は、いずれのアミノ基であっても良い。また、前記化学式(Ia)で表すアミノ酸またはペプチド分子中にカルボキシ基が複数存在する場合は、前記化学式(Ia)中に明示しているカルボキシ基は、いずれのカルボキシ基であっても良い。
 本発明の天然型miRNAの前記アミノ酸残基において、前記アミノ酸は、例えば、前述のとおり、天然アミノ酸でも良いし、人工アミノ酸であっても良い。なお、本発明において、「天然アミノ酸」は、天然に存在する構造のアミノ酸またはその光学異性体をいう。前記天然アミノ酸の製造方法は特に限定されず、例えば、天然から抽出しても良いし、合成しても良い。また、本発明において、「人工アミノ酸」は、天然に存在しない構造のアミノ酸をいう。すなわち、前記人工アミノ酸は、アミノ酸すなわちアミノ基を含むカルボン酸誘導体(分子中にアミノ基およびカルボキシ基をそれぞれ1つ以上含む有機化合物)であって、天然に存在しない構造のカルボン酸誘導体をいう。前記人工アミノ酸は、例えば、ヘテロ環を含まないことが好ましい。前記アミノ酸は、例えば、タンパク質を構成するアミノ酸であっても良い。前記アミノ酸は、例えば、グリシン、α-アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、シスチン、グルタミン、グルタミン酸、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、ヒドロキシリシン、メチオニン、フェニルアラニン、セリン、トレオニン、チロシン、バリン、プロリン、4-ヒドロキシプロリン、トリプトファン、β-アラニン、1-アミノ-2-カルボキシシクロペンタン、アミノ安息香酸、アミノピリジンカルボン酸および下記化学式(Ia2)で表されるアミノ酸からなる群から選択される少なくとも1種類であっても良く、さらに置換基または保護基を有していても有していなくても良い。前記置換基としては、例えば、前記R、R、RおよびRで例示した置換基が挙げられ、より具体的には、例えば、ハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシ、アミノ、カルボキシ、スルホ、ニトロ、カルバモイル、スルファモイル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキルアルキル、シクリルアルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、アミノアルキル、シリル、シリルオキシアルキル、ピロールイル、イミダゾリル等があげられる。前記保護基は、例えば、前記R、R、RおよびRで例示した保護基と同様である。また、前記化学式(Ia)のペプチドでないアミノ酸に、光学異性体、幾何異性体、立体異性体等の異性体が存在する場合は、いずれの異性体でも良い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 前記化学式(Ia2)中、
100は、任意の置換基であり、存在しても存在しなくてもよく、存在する場合は、1個でも複数でもよく、複数の場合は、互いに同一でも異なっていてもよい。R100における前記任意の置換基としては、例えば、前記R、R、RおよびRで例示した置換基が挙げられ、より具体的には、例えば、ハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシ、アミノ、カルボキシ、スルホ、ニトロ、カルバモイル、スルファモイル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキルアルキル、シクリルアルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、アミノアルキル、シリル、シリルオキシアルキル、ピロールイル、イミダゾリル等があげられる。また、前記化学式(Ia2)の構造は、例えば、下記化学式(Ia3)であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 なお、前記化学式(Ia)の構造が、前記化学式(Ia2)である場合、前記化学式(I)中の原子団Aの構造は、下記化学式(A2)で表される。下記化学式(A2)中のR100は、前記化学式(Ia2)中のR100と同じである。また、前記化学式(Ia)の構造が、前記化学式(Ia3)である場合、前記化学式(I)中の原子団Aの構造は、下記化学式(A2a)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 前記化学式(I)の構造は、例えば、下記化学式(I-1)~(I-7)が例示でき、下記化学式(I-1)~(I-7)において、nおよびmは、前記化学式(I)と同じである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 前記化学式(I-1)~(I-7)において、nおよびmは、特に制限されず、前述の通りである。具体例として、前記化学式(I-1)においてn=11およびm=12、または、n=5およびm=4と、前記化学式(I-4)においてn=5およびm=4と、前記化学式(I-6)において、n=4およびm=4と、前記化学式(1-7)においてn=5およびm=4とがあげられる。その構造を、下記化学式(I-1a)、(I-1b)、(I-4a)、(I-6a)および(I-7a)に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 あるいは、本発明の天然型miRNAにおいて、前記リンカー領域は、例えば、下記式(II)で表わされる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 前記式(II)中、例えば、
およびXは、それぞれ独立して、H、O、SまたはNHであり;
およびYは、それぞれ独立して、単結合、CH、NH、OまたはSであり;
は、環A上のC-3、C-4、C-5またはC-6に結合する水素原子または置換基であり、
は、n個の原子からなるアルキレン鎖であり、ここで、アルキレン炭素原子上の水素原子は、OH、OR、NH、NHR、NR、SH、もしくはSRで置換されても置換されていなくてもよく、または、
は、前記アルキレン鎖の一つ以上の炭素原子が、酸素原子で置換されたポリエーテル鎖であり、
ただし、Yが、NH、OまたはSの場合、Yに結合するLの原子は炭素であり、ORに結合するLの原子は炭素であり、酸素原子同士は隣接せず;
は、m個の原子からなるアルキレン鎖であり、ここで、アルキレン炭素原子上の水素原子は、OH、OR、NH、NHR、NR、SHもしくはSRで置換されても置換されていなくてもよく、または、
は、前記アルキレン鎖の一つ以上の炭素原子が、酸素原子で置換されたポリエーテル鎖であり、
ただし、Yが、NH、OまたはSの場合、Yに結合するLの原子は炭素であり、ORに結合するLの原子は炭素であり、酸素原子同士は隣接せず;
、R、RおよびRは、それぞれ独立して、置換基または保護基であり;
lは、1または2であり;
mは、0~30の範囲の整数であり;
nは、0~30の範囲の整数であり;
環Aは、前記環A上のC-2以外の1個の炭素原子が、窒素、酸素、硫黄で置換されてもよく、
前記環A内に、炭素-炭素二重結合または炭素-窒素二重結合を含んでもよく、
前記X領域および前記Y領域は、それぞれ、-OR-または-OR-を介して、前記非ヌクレオチド構造に結合し、
ここで、RおよびRは、存在しても存在しなくてもよく、存在する場合、RおよびRは、それぞれ独立して、ヌクレオチド残基または前記構造(II)である。
 前記式(II)中、XおよびXは、例えば、それぞれ独立して、H、O、SまたはNHである。前記式(II)中において、XがHであるとは、Xが、Xの結合する炭素原子とともに、CH(メチレン基)を形成することを意味する。Xについても同様である。
 前記式(II)中、YおよびYは、それぞれ独立して、単結合、CH、NH、OまたはSである。
 前記式(II)中、環Aにおいて、lは、1または2である。l=1の場合、環Aは、5員環であり、例えば、前記ピロリジン骨格である。前記ピロリジン骨格は、例えば、プロリン骨格、プロリノール骨格等があげられ、これらの二価の構造が例示できる。l=2の場合、環Aは、6員環であり、例えば、前記ピペリジン骨格である。環Aは、環A上のC-2以外の1個の炭素原子が、窒素、酸素または硫黄で置換されてもよい。また、環Aは、環A内に、炭素-炭素二重結合または炭素-窒素二重結合を含んでもよい。環Aは、例えば、L型およびD型のいずれでもよい。
 前記式(II)中、Rは、環A上のC-3、C-4、C-5またはC-6に結合する水素原子または置換基である。Rが前記置換基の場合、置換基Rは、1でも複数でも、存在しなくてもよく、複数の場合、同一でも異なってもよい。
 置換基Rは、例えば、ハロゲン、OH、OR、NH、NHR、NR、SH、SRまたはオキソ基(=O)等である。
 RおよびRは、例えば、それぞれ独立して、置換基または保護基であり、同一でも異なってもよい。前記置換基は、例えば、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキルアルキル、シクリルアルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、アミノアルキル、ヘテロシクリルアルケニル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリールアルキル、シリル、シリルオキシアルキル等があげられる。以下、同様である。置換基Rは、これらの列挙する置換基であってもよい。
 前記保護基は、例えば、反応性の高い官能基を不活性に変換する官能基であり、公知の保護基等があげられる。前記保護基は、例えば、文献(J. F. W. McOmie, 「Protecting Groups in Organic Chemistry」 Prenum Press, London and New York, 1973)の記載を援用できる。前記保護基は、特に制限されず、例えば、tert-ブチルジメチルシリル基(TBDMS)、ビス(2-アセトキシエチルオキシ)メチル基(ACE)、トリイソプロピルシリルオキシメチル基(TOM)、1-(2-シアノエトキシ)エチル基(CEE)、2-シアノエトキシメチル基(CEM)およびトリルスルフォニルエトキシメチル基(TEM)、ジメトキシトリチル基(DMTr)等があげられる。RがORの場合、前記保護基は、特に制限されず、例えば、TBDMS基、ACE基、TOM基、CEE基、CEM基およびTEM基等があげられる。この他にも、シリル含有基もあげられる。以下、同様である。
 前記式(II)中、Lは、n個の原子からなるアルキレン鎖である。前記アルキレン炭素原子上の水素原子は、例えば、OH、OR、NH、NHR、NR、SH、もしくはSRで置換されてもよいし、置換されていなくてもよい。または、Lは、前記アルキレン鎖の1つ以上の炭素原子が酸素原子で置換されたポリエーテル鎖でもよい。前記ポリエーテル鎖は、例えば、ポリエチレングリコールである。なお、Yが、NH、OまたはSの場合、Yに結合するLの原子は炭素であり、ORに結合するLの原子は炭素であり、酸素原子同士は隣接しない。つまり、例えば、YがOの場合、その酸素原子とLの酸素原子は隣接せず、ORの酸素原子とLの酸素原子は隣接しない。
 前記式(II)中、Lは、m個の原子からなるアルキレン鎖である。前記アルキレン炭素原子上の水素原子は、例えば、OH、OR、NH、NHR、NR、SHもしくはSRで置換されてもよいし、置換されていなくてもよい。または、Lは、前記アルキレン鎖の1つ以上の炭素原子が酸素原子で置換されたポリエーテル鎖でもよい。なお、Yが、NH、OまたはSの場合、Yに結合するLの原子は炭素であり、ORに結合するLの原子は炭素であり、酸素原子同士は隣接しない。つまり、例えば、YがOの場合、その酸素原子とLの酸素原子は隣接せず、ORの酸素原子とLの酸素原子は隣接しない。
 LのnおよびLのmは、特に制限されず、それぞれ、下限は、例えば、0であり、上限も、特に制限されない。nおよびmは、例えば、前記非ヌクレオチド構造の所望の長さに応じて、適宜設定できる。nおよびmは、例えば、製造コストおよび収率等の点から、それぞれ、0~30が好ましく、より好ましくは0~20であり、さらに好ましくは0~15である。nとmは、同じでもよいし(n=m)、異なってもよい。n+mは、例えば、0~30であり、好ましくは0~20であり、より好ましくは0~15である。
 R、R、RおよびRは、例えば、それぞれ独立して、置換基または保護基である。前記置換基および前記保護基は、例えば、前述と同様である。
 前記式(II)において、水素原子は、例えば、それぞれ独立して、Cl、Br、FおよびI等のハロゲンに置換されてもよい。
 前記X領域および前記Y領域は、例えば、それぞれ、-OR-または-OR-を介して、前記非ヌクレオチド構造に結合する。ここで、RおよびRは、存在しても存在しなくてもよい。RおよびRが存在する場合、RおよびRは、それぞれ独立して、ヌクレオチド残基または前記式(II)の構造である。Rおよび/またはRが前記ヌクレオチド残基の場合、前記非ヌクレオチド構造は、例えば、ヌクレオチド残基Rおよび/またはRを除く前記式(II)の構造からなる前記非ヌクレオチド残基と、前記ヌクレオチド残基とから形成される。Rおよび/またはRが前記式(II)の構造の場合、前記非ヌクレオチド構造は、例えば、前記式(II)の構造からなる前記非ヌクレオチド残基が、2つ以上連結された構造となる。前記式(II)の構造は、例えば、1個、2個、3個または4個含んでもよい。このように、前記構造を複数含む場合、前記(II)の構造は、例えば、直接連結されてもよいし、前記ヌクレオチド残基を介して結合してもよい。他方、RおよびRが存在しない場合、前記非ヌクレオチド構造は、例えば、前記式(II)の構造からなる前記非ヌクレオチド残基のみから形成される。
 前記X領域および前記Y領域と、-OR-および-OR-との結合の組合せは、特に制限されず、例えば、以下のいずれかの条件があげられる。
条件(1)
 前記X領域は、-OR-を介して、前記Y領域は、-OR-を介して、前記式(II)の構造と結合する。
条件(2)
 前記X領域は、-OR-を介して、前記Y領域は、-OR-を介して、前記式(II)の構造と結合する。
 前記式(II)の構造は、例えば、下記式(II-1)~式(II-9)が例示でき、下記式において、nおよびmは、前記式(II)と同じである。下記式において、qは、0~10の整数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 前記式(II-1)~(II-9)において、n、mおよびqは、特に制限されず、前述の通りである。具体例として、前記式(II-1)において、n=8、前記(II-2)において、n=3、前記式(II-3)において、n=4または8、前記(II-4)において、n=7または8、前記式(II-5)において、n=3およびm=4、前記(II-6)において、n=8およびm=4、前記式(II-7)において、n=8およびm=4、前記(II-8)において、n=5およびm=4、前記式(II-9)において、q=1およびm=4があげられる。前記式(II-4)の一例(n=8)を、下記式(II-4a)に、前記式(II-8)の一例(n=5、m=4)を、下記式(II-8a)に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 本発明において、「アルキル」は、例えば、直鎖状または分枝状のアルキル基を含む。前記アルキルの炭素数は、特に制限されず、例えば、1~30であり、好ましくは、1~6であり、より好ましくは、1~4である。前記アルキル基は、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、n-ぺンチル、イソペンチル、ネオペンチル、n-ヘキシル、イソヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル等があげられる。好ましくは、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、n-ぺンチル、イソペンチル、ネオペンチル、n-ヘキシル、イソヘキシル等があげられる。
 本発明において、「アルケニル」は、例えば、直鎖状または分枝状のアルケニルを含む。前記アルケニルは、前記アルキルにおいて、1個または複数の二重結合を有するもの等があげられる。前記アルケニルの炭素数は、特に制限されず、例えば、前記アルキルと同様であり、好ましくは2~8である。前記アルケニルは、例えば、ビニル、1-プロペニル、2-プロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、3-ブテニル、1,3-ブタジエニル、3-メチル-2-ブテニル等があげられる。
 本発明において、「アルキニル」は、例えば、直鎖状または分枝状のアルキニルを含む。前記アルキニルは、前記アルキルにおいて、1個または複数の三重結合を有するもの等があげられる。前記アルキニルの炭素数は、特に制限されず、例えば、前記アルキルと同様であり、好ましくは2~8である。前記アルキニルは、例えば、エチニル、プロピニル、ブチニル等があげられる。前記アルキニルは、例えば、さらに、1個または複数の二重結合を有してもよい。
 本発明において、「アリール」は、例えば、単環芳香族炭化水素基および多環芳香族炭化水素基を含む。前記単環芳香族炭化水素基は、例えば、フェニル等があげられる。前記多環芳香族炭化水素基は、例えば、1-ナフチル、2-ナフチル、1-アントリル、2-アントリル、9-アントリル、1-フェナントリル、2-フェナントリル、3-フェナントリル、4-フェナントリル、9-フェナントリル等があげられる。好ましくは、例えば、フェニル、1-ナフチルおよび2-ナフチル等のナフチル等があげられる。
 本発明において、「ヘテロアリール」は、例えば、単環芳香族複素環式基および縮合芳香族複素環式基を含む。前記ヘテロアリールは、例えば、フリル(例:2-フリル、3-フリル)、チエニル(例:2-チエニル、3-チエニル)、ピロリル(例:1-ピロリル、2-ピロリル、3-ピロリル)、イミダゾリル(例:1-イミダゾリル、2-イミダゾリル、4-イミダゾリル)、ピラゾリル(例:1-ピラゾリル、3-ピラゾリル、4-ピラゾリル)、トリアゾリル(例:1,2,4-トリアゾール-1-イル、1,2,4-トリアゾール-3-イル、1,2,4-トリアゾール-4-イル)、テトラゾリル(例:1-テトラゾリル、2-テトラゾリル、5-テトラゾリル)、オキサゾリル(例:2-オキサゾリル、4-オキサゾリル、5-オキサゾリル)、イソキサゾリル(例:3-イソキサゾリル、4-イソキサゾリル、5-イソキサゾリル)、チアゾリル(例:2-チアゾリル、4-チアゾリル、5-チアゾリル)、チアジアゾリル、イソチアゾリル(例:3-イソチアゾリル、4-イソチアゾリル、5-イソチアゾリル)、ピリジル(例:2-ピリジル、3-ピリジル、4-ピリジル)、ピリダジニル(例:3-ピリダジニル、4-ピリダジニル)、ピリミジニル(例:2-ピリミジニル、4-ピリミジニル、5-ピリミジニル)、フラザニル(例:3-フラザニル)、ピラジニル(例:2-ピラジニル)、オキサジアゾリル(例:1,3,4-オキサジアゾール-2-イル)、ベンゾフリル(例:2-ベンゾ[b]フリル、3-ベンゾ[b]フリル、4-ベンゾ[b]フリル、5-ベンゾ[b]フリル、6-ベンゾ[b]フリル、7-ベンゾ[b]フリル)、ベンゾチエニル(例:2-ベンゾ[b]チエニル、3-ベンゾ[b]チエニル、4-ベンゾ[b]チエニル、5-ベンゾ[b]チエニル、6-ベンゾ[b]チエニル、7-ベンゾ[b]チエニル)、ベンズイミダゾリル(例:1-ベンゾイミダゾリル、2-ベンゾイミダゾリル、4-ベンゾイミダゾリル、5-ベンゾイミダゾリル)、ジベンゾフリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、キノキサリル(例:2-キノキサリニル、5-キノキサリニル、6-キノキサリニル)、シンノリニル(例:3-シンノリニル、4-シンノリニル、5-シンノリニル、6-シンノリニル、7-シンノリニル、8-シンノリニル)、キナゾリル(例:2-キナゾリニル、4-キナゾリニル、5-キナゾリニル、6-キナゾリニル、7-キナゾリニル、8-キナゾリニル)、キノリル(例:2-キノリル、3-キノリル、4-キノリル、5-キノリル、6-キノリル、7-キノリル、8-キノリル)、フタラジニル(例:1-フタラジニル、5-フタラジニル、6-フタラジニル)、イソキノリル(例:1-イソキノリル、3-イソキノリル、4-イソキノリル、5-イソキノリル、6-イソキノリル、7-イソキノリル、8-イソキノリル)、プリル、プテリジニル(例:2-プテリジニル、4-プテリジニル、6-プテリジニル、7-プテリジニル)、カルバゾリル、フェナントリジニル、アクリジニル(例:1-アクリジニル、2-アクリジニル、3-アクリジニル、4-アクリジニル、9-アクリジニル)、インドリル(例:1-インドリル、2-インドリル、3-インドリル、4-インドリル、5-インドリル、6-インドリル、7-インドリル)、イソインドリル、フェナジニル(例:1-フェナジニル、2-フェナジニル)またはフェノチアジニル(例:1-フェノチアジニル、2-フェノチアジニル、3-フェノチアジニル、4-フェノチアジニル)等があげられる。
 本発明において、「シクロアルキル」は、例えば、環状飽和炭化水素基であり、炭素数は、例えば、3~15である。前記シクロアルキルは、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、橋かけ環式炭化水素基、スピロ炭化水素基等があげられ、好ましくは、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、橋かけ環式炭化水素基等があげられる。
 本発明において、「橋かけ環式炭化水素基」は、例えば、ビシクロ[2.1.0]ペンチル、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル、ビシクロ[2.2.2]オクチルおよびビシクロ[3.2.1]オクチル、トリシクロ[2.2.1.0]ヘプチル、ビシクロ[3.3.1]ノナン、1-アダマンチル、2-アダマンチル等があげられる。
 本発明において、「スピロ炭化水素基」は、例えば、スピロ[3.4]オクチル等があげられる。
 本発明において、「シクロアルケニル」は、例えば、環状の不飽和脂肪族炭化水素基を包み、炭素数は、例えば、3~7個である。前記シクロアルケニルは、例えば、シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロヘプテニル等があげられ、好ましくは、シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル等である。前記シクロアルケニルは、例えば、環中に不飽和結合を有する橋かけ環式炭化水素基およびスピロ炭化水素基も含む。
 本発明において、「アリールアルキル」は、例えば、ベンジル、2-フェネチル、およびナフタレニルメチル等があげられ、「シクロアルキルアルキル」または「シクリルアルキル」は、例えば、シクロヘキシルメチル、アダマンチルメチル等があげられ、「ヒドロキシアルキル」は、例えば、ヒドロキシメチルおよび2-ヒドロキシエチル等があげられる。
 本発明において、「アルコキシ」は、例えば、前記アルキル-O-基を含み、例えば、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、およびn-ブトキシ等があげられ、「アルコキシアルキル」は、例えば、メトキシメチル等があげられ、「アミノアルキル」は、例えば、2-アミノエチル等があげられる。
 本発明において、「ヘテロシクリル」は、例えば、1-ピロリニル、2-ピロリニル、3-ピロリニル、1-ピロリジニル、2-ピロリジニル、3-ピロリジニル、ピロリジノン、1-イミダゾリニル、2-イミダゾリニル、4-イミダゾリニル、1-イミダゾリジニル、2-イミダゾリジニル、4-イミダゾリジニル、イミダゾリジノン、1-ピラゾリニル、3-ピラゾリニル、4-ピラゾリニル、1-ピラゾリジニル、3-ピラゾリジニル、4-ピラゾリジニル、ピペリジノン、ピペリジノ、2-ピペリジニル、3-ピペリジニル、4-ピペリジニル、1-ピペラジニル、2-ピペラジニル、ピペラジノン、2-モルホリニル、3-モルホリニル、モルホリノ、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロフラニル等があげられる。
 本発明において、「ヘテロシクリルアルキル」は、例えば、ピペリジニルメチル、ピペラジニルメチル等があげられ、「ヘテロシクリルアルケニル」は、例えば、2-ピペリジニルエテニル等があげられ、「ヘテロアリールアルキル」は、例えば、ピリジルメチルおよびキノリン-3-イルメチル等があげられる。
 本発明において、「シリル」は、化学式RSi-で表される基を含み、Rは、独立して、前記アルキル、アリールおよびシクロアルキルから選択でき、例えば、トリメチルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基等があげられ、「シリルオキシ」は、例えば、トリメチルシリルオキシ基等があげられ、「シリルオキシアルキル」は、例えば、トリメチルシリルオキシメチル等があげられる。
 本発明において、「アルキレン」は、例えば、メチレン、エチレン、およびプロピレン等があげられる。
 本発明において、前述した各種基は、置換されてもよい。前記置換基は、例えば、ヒドロキシ、カルボキシ、スルホ、ハロゲン、ハロゲン化アルキル(ハロアルキル、例:CF、CHCF、CHCCl)、ニトロ、ニトロソ、シアノ、アルキル(例:メチル、エチル、イソプロピル、tert-ブチル)、アルケニル(例:ビニル)、アルキニル(例:エチニル)、シクロアルキル(例:シクロプロピル、アダマンチル)、シクロアルキルアルキル(例:シクロヘキシルメチル、アダマンチルメチル)、シクロアルケニル(例:シクロプロペニル)、シクリルアルキル、ヒドロキシアルキル(例:ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル)、アルコキシアルキル(例:メトキシメチル、エトキシメチル、エトキシエチル)、アリール(例:フェニル、ナフチル)、アリールアルキル(例:ベンジル、フェネチル)、アルキルアリール(例、p-メチルフェニル)、ヘテロアリール(例:ピリジル、フリル)、ヘテロアリールアルキル(例:ピリジルメチル)、ヘテロシクリル(例:ピペリジル)、ヘテロシクリルアルケニル、ヘテロシクリルアルキル(例:モルホリルメチル)、アルコキシ(例:メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ)、ハロゲン化アルコキシ(例:OCF)、アルケニルオキシ(例:ビニルオキシ、アリルオキシ)、アリールオキシ(例:フェニルオキシ)、アルキルオキシカルボニル(例:メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、tert-ブトキシカルボニル)、アリールアルキルオキシ(例:ベンジルオキシ)、アミノ[アルキルアミノ(例:メチルアミノ、エチルアミノ、ジメチルアミノ)、アシルアミノ(例:アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ)、アリールアルキルアミノ(例:ベンジルアミノ、トリチルアミノ)、ヒドロキシアミノ]、アミノアルキル(例:アミノメチル)、アルキルアミノアルキル(例:ジエチルアミノメチル)、カルバモイル、スルファモイル、オキソ、シリル、シリルオキシアルキル等があげられる。
 本発明の天然型miRNAは、例えば、標識物質を含み、前記標識物質で標識化されてもよい。前記標識物質は、特に制限されず、例えば、蛍光物質、色素、同位体等があげられる。前記標識物質は、例えば、ピレン、TAMRA、フルオレセイン、Cy3色素、Cy5色素等の蛍光団があげられ、前記色素は、例えば、Alexa488等のAlexa色素等があげられる。前記同位体は、例えば、安定同位体および放射性同位体があげられ、好ましくは安定同位体である。また、前記安定同位体は、例えば、標識した化合物の物性変化がなく、トレーサーとしての性質にも優れる。前記安定同位体は、特に制限されず、例えば、H、13C、15N、17O、18O、33S、34Sおよび36Sがあげられる。
 本発明の天然型miRNAは、前述のように、前記標的遺伝子の発現抑制ができる。このため、本発明の天然型miRNAは、例えば、遺伝子が原因となる疾患の治療剤として使用できる。本発明の天然型miRNAが、例えば、前記疾患に関与する遺伝子の発現を抑制する成熟miRNAのガイド鎖配列を有する場合、例えば、前記標的遺伝子の発現抑制により、前記疾患を治療できる。本発明において、「治療」は、例えば、前記疾患の予防、疾患の改善、予後の改善の意味を含み、いずれでもよい。前記疾患は、特に制限されず、例えば、目的の疾患に応じて前記発現抑制配列を適宜設定できる。前記疾患としては、例えば、乳がん、肺がん、胃がん、大腸がん、肝がん、膵がん、食道がん、前立腺がん、胆嚢がん、子宮体がん、子宮頸がん、卵巣がん、骨肉腫、白血病等のがん、肺線維症、肝線維症等の疾患があげられる。
 本発明の天然型miRNAの使用方法は、特に制限されず、例えば、前記標的遺伝子を有する投与対象に、前記天然型miRNAを投与すればよい。
 前記投与対象は、例えば、細胞、組織または器官があげられる。前記投与対象は、例えば、ヒト、ヒトを除く非ヒト哺乳類等の非ヒト動物があげられる。前記投与は、例えば、in vivoでもin vitroでもよい。前記細胞は、特に制限されず、例えば、HeLa細胞、293細胞、NIH3T3細胞、COS細胞等の各種培養細胞、ES細胞、造血幹細胞等の幹細胞、初代培養細胞等の生体から単離した細胞等があげられる。
 本発明において、発現抑制の対象となる前記標的遺伝子は、特に制限されず、所望の遺伝子を設定できる。そして、前述のように、前記標的遺伝子の種類に応じて、前記成熟miRNAを選択すればよい。
 本発明の天然型miRNAの使用に関しては、後述する本発明の組成物、発現抑制方法および治療方法等の記載を参照できる。
 本発明の天然型miRNAは、前述のように、標的遺伝子の発現を抑制可能であることから、例えば、医薬品、診断薬および農薬、ならびに、農学、医学、生命科学等の研究ツールとして有用である。
 本発明の天然型miRNAの合成方法は、特に制限されず、従来公知の核酸の製造方法が採用できる。前記合成方法は、例えば、遺伝子工学的手法による合成法、化学合成法等があげられる。遺伝子工学的手法は、例えば、インビトロ転写合成法、ベクターを用いる方法、PCRカセットによる方法があげられる。前記ベクターは、特に制限されず、プラスミド等の非ウイルスベクター、ウイルスベクター等があげられる。前記化学合成法は、特に制限されず、例えば、ホスホロアミダイト法およびH-ホスホネート法等があげられる。前記化学合成法は、例えば、市販の自動核酸合成機を使用可能である。前記化学合成法は、一般に、アミダイトが使用される。前記アミダイトは、特に制限されず、市販のアミダイトとして、例えば、RNA Phosphoramidites(2’-O-TBDMSi、商品名、三千里製薬)、ACEアミダイトおよびTOMアミダイト、CEEアミダイト、CEMアミダイト、TEMアミダイト等があげられる。
(2)組成物
 本発明の発現抑制用組成物は、前述のように、標的遺伝子の発現を抑制するための組成物であって、前記本発明の天然型miRNAを含むことを特徴とする。本発明の組成物は、前記本発明の天然型miRNAを含むことが特徴であり、その他の構成は、何ら制限されない。本発明の発現抑制用組成物は、例えば、発現抑制用試薬ということもできる。
 本発明によれば、例えば、前記標的遺伝子が存在する対象に投与することで、前記標的遺伝子の発現抑制を行うことができる。
 また、本発明の薬学的組成物は、前述のように、前記本発明の天然型miRNAを含むことを特徴とする。本発明の組成物は、前記本発明の天然型miRNAを含むことが特徴であり、その他の構成は何ら制限されない。本発明の薬学的組成物は、例えば、医薬品ということもできる。
 本発明によれば、例えば、遺伝子が原因となる疾患の患者に投与することで、前記遺伝子の発現を抑制し、前記疾患を治療することができる。本発明において、「治療」は、前述のように、例えば、前記疾患の予防、疾患の改善、予後の改善の意味を含み、いずれでもよい。
 本発明において、治療の対象となる疾患は、特に制限されず、例えば、遺伝子の発現が原因となる疾患があげられる。前記疾患の種類に応じて、その疾患の原因となる遺伝子を前記標的遺伝子に設定し、さらに、前記標的遺伝子に応じて、前記成熟miRNAのガイド鎖配列を選択すればよい。
 本発明の発現抑制用組成物および薬学的組成物(以下、組成物という)は、その使用方法は、特に制限されず、例えば、前記標的遺伝子を有する投与対象に、前記天然型miRNAを投与すればよい。
 前記投与対象は、例えば、細胞、組織または器官があげられる。前記投与対象は、例えば、ヒト、ヒトを除く非ヒト哺乳類等の非ヒト動物があげられる。前記投与は、例えば、in vivoでもin vitroでもよい。前記細胞は、特に制限されず、例えば、HeLa細胞、293細胞、NIH3T3細胞、COS細胞等の各種培養細胞、ES細胞、造血幹細胞等の幹細胞、初代培養細胞等の生体から単離した細胞等があげられる。
 前記投与方法は、特に制限されず、例えば、投与対象に応じて適宜決定できる。前記投与対象が培養細胞の場合、例えば、トランスフェクション試薬を使用する方法、エレクトロポレーション法等があげられる。
 本発明の組成物は、例えば、本発明の天然型miRNAのみを含んでもよいし、さらにその他の添加物を含んでもよい。前記添加物は、特に制限されず、例えば、薬学的に許容された添加物が好ましい。前記添加物の種類は、特に制限されず、例えば、投与対象の種類に応じて適宜選択できる。
 本発明の組成物において、前記天然型miRNAは、例えば、前記添加物と複合体を形成してもよい。前記添加物は、例えば、複合化剤ということもできる。前記複合体形成により、例えば、前記天然型miRNAを効率よくデリバリーすることができる。
 前記複合化剤は、特に制限されず、ポリマー、シクロデキストリン、アダマンチン等があげられる。前記シクロデキストリンは、例えば、線状シクロデキストリンコポリマー、線状酸化シクロデキストリンコポリマー等があげられる。
 前記添加剤は、この他に、例えば、担体、標的細胞への結合物質、縮合剤、融合剤、賦形剤等があげられる。
(3)発現抑制方法
 本発明の発現抑制方法は、前述のように、標的遺伝子の発現を抑制する方法であって、前記本発明の天然型miRNAを使用することを特徴とする。本発明の発現抑制方法は、前記本発明の天然型miRNAを使用することが特徴であって、その他の工程および条件は、何ら制限されない。
 本発明の発現抑制方法において、前記標的遺伝子の発現抑制のメカニズムは、特に制限されず、例えば、成熟miRNAによる発現抑制があげられる。
 本発明の発現抑制方法は、例えば、前記標的遺伝子が存在する対象に、前記天然型miRNAを投与する工程を含む。前記投与工程により、例えば、前記投与対象に前記天然型miRNAを接触させる。前記投与対象は、例えば、細胞、組織または器官があげられる。前記投与対象は、例えば、ヒト、ヒトを除く非ヒト哺乳類等の非ヒト動物があげられる。前記投与は、例えば、in vivoでもin vitroでもよい。
 本発明の発現抑制方法は、例えば、前記天然型miRNAを単独で投与してもよいし、前記天然型miRNAを含む前記本発明の組成物を投与してもよい。前記投与方法は、特に制限されず、例えば、投与対象の種類に応じて適宜選択できる。
(4)治療方法
 本発明の疾患の治療方法は、前述のように、前記本発明の天然型miRNAを、患者に投与する工程を含み、前記天然型miRNAにおける前記ガイド鎖配列が、前記疾患に関与する遺伝子の発現を抑制する成熟miRNAのガイド鎖配列であることを特徴とする。本発明の治療方法は、前記本発明の天然型miRNAを使用することが特徴であって、その他の工程および条件は、何ら制限されない。
 本発明の治療方法は、例えば、前記本発明の発現抑制方法等を援用できる。前記投与方法は、特に制限されず、例えば、経口投与および非経口投与のいずれでもよい。
(5)天然型miRNAの使用
 本発明の使用は、前記標的遺伝子の発現抑制のための、前記本発明の天然型miRNAの使用である。
 本発明の一本鎖核酸は、疾患の治療に使用するための一本鎖核酸であって、前記一本鎖核酸は、前記本発明の天然型miRNAであり、前記天然型miRNAにおける前記ガイド鎖配列が、前記疾患に関与する遺伝子の発現を抑制する成熟miRNAのガイド鎖配列であることを特徴とする。
 以下、実施例等により、本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1)
 成熟miR-34aのガイド鎖およびパッセンジャー鎖の配列情報(miRBase Accession No. MI0000268)に基づいて、付加配列(スペーサー)の塩基長の異なる種々の本発明の天然型miRNAを合成し、培養細胞に導入して、標的遺伝子であるAXL mRNAの発現抑制効果を調べた。
(1)miRNAの合成
 ポジティブコントロールのmiRNAとして、以下に示すガイド鎖(配列番号1)およびパッセンジャー鎖(配列番号2)からなる、二本鎖のヒト成熟miR-34a(NI-0208)、並びに、前記ガイド鎖と前記パッセンジャー鎖とを、pre-miR-34aのループ領域の配列を介して連結した一本鎖の天然型miR-34a(NM-0004)を合成した。
 また、ネガティブコントロールとして、核酸データベース上で登録されているすべての配列に相補性を有さない配列とそれに相補的な配列とからなる二本鎖RNA(NI-0000)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 前記配列中、アスタリスクは対応するガイド鎖塩基と非相補的である塩基を示す。
 下記配列において、下線部は前記ガイド鎖配列であり、小文字は前記パッセンジャー鎖配列である。
NM-0004(配列番号11)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUGUGAGCAAUAGUAAGGAAGcaaucagcaaguauacugcccu-3’
NI-0208(配列番号1/配列番号2)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU-3’/5’-caaucagcaaguauacugcccu-3’
NI-0000(配列番号12/配列番号13)
 5’-UACUAUUCGACACGCGAAGTT-3’/5’-CUUCGCGUGUCGAAUAGUATT-3’
 実施例の天然型miRNAとして、前記ガイド鎖(配列番号1)と付加配列(0、3、5または7塩基長)とからなるX領域と、前記パッセンジャー鎖の5’末端に、前記ガイド鎖のオーバーハング部分および前記付加配列に完全相補的な配列を有するY領域とが、下記式のプロリン誘導体の非ヌクレオチド構造を介して連結している天然型miR-34aを合成した。前記天然型miRNAの合成において、下記式のプロリン誘導体の非ヌクレオチド構造は、L-プロリンジアミドアミダイト(WO2012/017919参照)を使用することにより導入した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 前記配列中、アスタリスクは対応するガイド鎖塩基と非相補的である塩基を示す。また、「spacer」の後の数字は、前記X領域の付加配列の塩基長を示す。
 下記配列において、下線部は前記ガイド鎖配列であり、小文字は前記パッセンジャー鎖配列である。また、[P]は前記プロリン誘導体の非ヌクレオチド構造を示す。
PH-0036(配列番号14)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU-[P]-Acaaucagcaaguauacugcccu-3’
PH-0038(配列番号15)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUCC-[P]-GGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
PH-0066(配列番号16)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUCCGG-[P]-CCGGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
PH-0068(配列番号17)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUCCGGCC-[P]-GGCCGGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
(2)AXL遺伝子の発現量の測定
 前記各RNAを、2μmol/Lとなるように、注射用蒸留水(大塚製薬)に溶解し、RNA溶液を調製した。
 細胞は、H1299細胞(ATCC)を使用した。培地は、10%FBSを含むRPMI Medium 1640(Life Technologies)を使用した。培養条件は、37℃、5%CO下とした。
 まず、細胞を、前記培地中で培養し、その培養液を、24穴プレートに、400μLずつ、4×10細胞/ウェルとなるように分注した。さらに、前記RNAを(A)トランスフェクション試薬Lipofectamine RNAiMAX(Life Technologies)を用い、前記トランスフェクション試薬の添付プロトコールに従って、トランスフェクションした。具体的には、前記ウェルあたりの組成を以下のように設定し、トランスフェクションを行った。下記組成において、(B)は、Opti-MEM(Life Technologies)、(C)は、2μmol/L 前記RNA溶液であり、両者をあわせて98.5μL添加した。なお、前記ウェルにおいて、前記RNAの最終濃度は、1nmol/Lとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
 トランスフェクション後、前記ウェル中の細胞を24時間培養した後、RNeasy Mini Kit(Qiagen、オランダ)を用い、添付のプロトコールに従って、RNAを回収した。次に、トランスクリプターファーストストランドcDNA合成キット(Roche)を用い、添付のプロトコールに従って、前記RNAからcDNAを合成した。そして、以下に示すように、合成した前記cDNAを鋳型としてPCRを行い、AXL遺伝子の発現量および内部標準であるGAPDH遺伝子の発現量を測定した。前記AXL遺伝子の発現量は、前記GAPDH遺伝子の発現量により補正した。
 前記PCRは、試薬としてLightCycler 480 SYBR Green I Master(商品名、Roche)、機器としてLightCycler 480 Instrument II(商品名、Roche)を用いた(以下、同様)。前記AXL遺伝子およびGAPDH遺伝子の増幅には、それぞれ、以下のプライマーセットを使用した。
AXL遺伝子用PCRプライマーセット
  (配列番号18) 5’-CTCAACCAGGACGACTCCAT-3’
  (配列番号19) 5’-AGACCGCTTCACTCAGGAAA-3’
GAPDH遺伝子用プライマーセット
  (配列番号20) 5’-ATGGGGAAGGTGAAGGTCG-3’
  (配列番号21) 5’-GGGTCATTGATGGCAACAATATC-3’ 
 なお、コントロール1として、前記培養液に前記(B)液100μLのみを添加した細胞についても、遺伝子発現量を測定した(-)。また、コントロール2として、トランスフェクションにおいて、前記RNA溶液を未添加とし、前記(A)1.5μLと前記(B)とを合計100μL添加した以外は、同様にして処理した細胞についても、遺伝子発現量を測定した(mock)。
 補正後のAXL遺伝子の発現量について、コントロール(-)の細胞における発現量を1として、各RNAを導入した細胞での発現量の相対値を求めた。
(3)結果
 図2に示すように、実施例の天然型miR-34aは、ポジティブコントロールの成熟miR-34aやpre-miR-34a改変体と同程度に、AXL mRNAの発現を抑制した。また、X領域の付加配列の塩基長を変化させても、AXL mRNAの発現抑制効果は維持された。
(実施例2)
 次に、実施例1の天然型miR-34a(PH-0036)において、リンカー領域の非ヌクレオチド構造を改変して、同様にAXL mRNAの発現抑制効果を調べた。
(1)miRNAの合成
 以下に示すように、PH-0036のリンカー領域を、
下記式のリシン誘導体の非ヌクレオチド構造に置換した分子(KH-0006)、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
下記式のグリシン誘導体の非ヌクレオチド構造に置換した分子(XH-0011)、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
下記式のグリシルグリシン誘導体の非ヌクレオチド構造に置換した分子(XH-0013)、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
前記化学式(G2)中のGlyGlyは、下記化学式(GlyGly)で表される原子団であり、ただし、下記化学式(GlyGly)中の末端のカルボニル炭素は、上記化学式(G2)中のN原子に結合しており、下記化学式(GlyGly)中の末端の窒素原子は、上記化学式(G2)のカルボニル炭素に結合している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
並びに、下記式のテレフタル酸誘導体の非ヌクレオチド構造に置換した分子(XH-0015)、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
をそれぞれ合成した。前記リシン誘導体の非ヌクレオチド構造は、L-リシンアミドアミダイト(WO2013/103146参照)を、前記グリシン誘導体の非ヌクレオチド構造は、グリシンアミドアミダイト(WO2013/103146参照)を、前記グリシルグリシン誘導体の非ヌクレオチド構造は、グリシルグリシンアミドアミダイト(WO2013/133221参照)を、前記テレフタル酸誘導体の非ヌクレオチド構造は、テレフタル酸アミダイト(WO2013/133221参照)を、それぞれ使用することにより導入した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 下記配列において、[K]は前記リシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[Gly]は前記グリシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[GlyGly]は前記グリシルグリシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[TP]は前記テレフタル酸誘導体の非ヌクレオチド構造を、それぞれ示す。また、下記配列において、各リンカーの5’側領域がX領域であり、前記X領域において、下線部は前記ガイド鎖配列であり、その他が前記付加配列であり、各リンカーの3’側領域がY領域であり、前記Y領域において、小文字は前記パッセンジャー鎖配列である。
KH-0006(配列番号14)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU-[K]-Acaaucagcaaguauacugcccu-3’
XH-0011(配列番号14)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU-[Gly]-Acaaucagcaaguauacugcccu-3’
XH-0013(配列番号14)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU-[GlyGly]-Acaaucagcaaguauacugcccu-3’
XH-0015(配列番号14)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU-[TP]-Acaaucagcaaguauacugcccu-3’
 実施例1と同様に、ポジティブコントロールとして、NM-0004およびNI-0208を、ネガティブコントロールとして、NI-0000を用いた。
(2)AXL遺伝子の発現量の測定
 実施例1と同様の方法により、前記各RNAでH1299細胞(ATCC)をトランスフェクトし、AXL mRNAの発現量を求めた。
(3)結果
 図3に示すように、リンカー領域の非ヌクレオチド構造を改変しても、AXL mRNAの発現抑制効果は維持された。
(実施例3)
 次に、実施例2で用いた、テレフタル酸誘導体の非ヌクレオチド構造のリンカー領域を有するXH-0015について、X領域に付加配列を導入した場合の効果について調べた。使用した天然型miR-34aの構造および配列を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 前記配列中、アスタリスクは対応するガイド鎖塩基と非相補的である塩基を示す。また、「spacer」は、前記X領域が付加配列を含むことを示す。
 下記配列において、下線部は前記ガイド鎖配列であり、小文字は前記パッセンジャー鎖配列である。また、[TP]は前記テレフタル酸誘導体の非ヌクレオチド構造を示す。
XH-0015(配列番号14)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU-[TP]-Acaaucagcaaguauacugcccu-3’
XH-0024(配列番号15)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUCC-[TP]-GGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
 実施例1と同様の方法により、前記各RNAでH1299細胞(ATCC)をトランスフェクトし、AXL mRNAの発現量を求めた。
 その結果、図4に示すように、X領域に付加配列を加えても、AXL mRNAの発現抑制効果は維持された。
(実施例4)
 成熟let-7aのガイド鎖およびパッセンジャー鎖の配列情報(miRBase Accession No. MI0000060)に基づいて、リンカー領域の非ヌクレオチド構造の異なる種々の本発明の天然型miRNAを合成し、培養細胞に導入して、標的遺伝子であるHMGA2 mRNAの発現抑制効果を調べた。プロリン誘導体の非ヌクレオチド構造を有するリンカーを用いたものについては、X領域に付加配列を導入したものも合成した。
(1)miRNAの合成
 ポジティブコントロールのmiRNAとして、以下に示すガイド鎖(配列番号3)およびパッセンジャー鎖(配列番号4)からなる、二本鎖のヒト成熟let-7a(NI-0205)、並びに、前記ガイド鎖と前記パッセンジャー鎖とを、pre-let-7aのループ領域の配列を介して連結した一本鎖の天然型let-7a(NM-0003)を合成した。
 また、ネガティブコントロールとして、前記NI-0000を使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 前記配列中、アスタリスクは対応するガイド鎖塩基と非相補的である塩基を示す。
 下記配列において、下線部は前記ガイド鎖配列であり、小文字は前記パッセンジャー鎖配列である。
NM-0003(配列番号22)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUUUUAGGGUCACACCCACCACUGGGAGAUAAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
NI-0205(配列番号3/配列番号4)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUU-3’/5’-cuauacaaucuacugucuuuc-3’
 以下に示すように、前記ガイド鎖(配列番号3)と付加配列(0、3塩基長)とからなるX領域と、前記パッセンジャー鎖の5’末端に、前記ガイド鎖のオーバーハング部分および前記付加配列に完全相補的な配列を有するY領域とが、前記プロリン誘導体([P])、リシン誘導体([K])、グリシン誘導体([Gly])、グリシルグリシン誘導体([GlyGly])またはテレフタル酸誘導体([TP])のリンカーを介して連結している種々の天然型let-7aを合成した。前記天然型miRNAの合成において、各非ヌクレオチド構造は、実施例1および2と同様にして導入した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 前記配列において、「spacer」は、前記X領域が付加配列を含むことを示す。
 下記配列において、[P]は前記プロリン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[K]は前記リシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[Gly]は前記グリシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[GlyGly]は前記グリシルグリシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[TP]は前記テレフタル酸誘導体の非ヌクレオチド構造を、それぞれ示す。また、下記配列において、各リンカーの5’側領域がX領域であり、前記X領域において、下線部は前記ガイド鎖配列であり、その他が前記付加配列であり、各リンカーの3’側領域がY領域であり、前記Y領域において、小文字は前記パッセンジャー鎖配列である。
PH-0011(配列番号23)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUU-[P]-AAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
KH-0003(配列番号23)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUU-[K]-AAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
XH-0002(配列番号23)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUU-[Gly]-AAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
XH-0004(配列番号23)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUU-[GlyGly]-AAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
XH-0006(配列番号23)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUU-[TP]-AAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
PH-0014(配列番号24)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUUUCC-[P]-GGAAAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
(2)HMGA2遺伝子の発現量の測定
 前記各RNAを、0.2μmol/Lとなるように、注射用蒸留水(大塚製薬)に溶解し、RNA溶液を調製した。
 細胞は、A549細胞(DSファーマバイオメディカル)を使用した。培地は、10%FBSを含むDMEM(Life Technologies)を使用した。培養条件は、37℃、5%CO下とした。
 まず、細胞を、前記培地中で培養し、その培養液を、24穴プレートに、400μLずつ、4×10細胞/ウェルとなるように分注した。さらに、前記RNAを(A)トランスフェクション試薬Lipofectamine RNAiMAX(Life Technologies)を用い、前記トランスフェクション試薬の添付プロトコールに従って、トランスフェクションした。具体的には、前記ウェルあたりの組成を以下のように設定し、トランスフェクションを行った。下記組成において、(B)は、Opti-MEM(Life Technologies)、(C)は、0.2μmol/L 前記RNA溶液であり、両者をあわせて98.5μL添加した。なお、前記ウェルにおいて、前記RNAの最終濃度は、0.1nmol/Lとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000040
 トランスフェクション後、前記ウェル中の細胞を24時間培養した後、RNeasy Mini Kit(Qiagen、オランダ)を用い、添付のプロトコールに従って、RNAを回収した。次に、トランスクリプターファーストストランドcDNA合成キット(Roche)を用い、添付のプロトコールに従って、前記RNAからcDNAを合成した。そして、以下に示すように、合成した前記cDNAを鋳型としてPCRを行い、HMGA2遺伝子の発現量および内部標準であるGAPDH遺伝子の発現量を測定した。前記HMGA2遺伝子の発現量は、前記GAPDH遺伝子の発現量により補正した。
 前記PCRは、試薬としてLightCycler 480 SYBR Green I Master(商品名、Roche)、機器としてLightCycler 480 Instrument II(商品名、Roche)を用いた(以下、同様)。前記HMGA2遺伝子およびGAPDH遺伝子の増幅には、それぞれ、以下のプライマーセットを使用した。
HMGA2遺伝子用PCRプライマーセット
  (配列番号25) 5’-GAAGCCACTGGAGAAAAACG-3’
  (配列番号26) 5’-CTTCGGCAGACTCTTGTGAG-3’
GAPDH遺伝子用プライマーセット
  (配列番号20) 5’-ATGGGGAAGGTGAAGGTCG-3’
  (配列番号21) 5’-GGGTCATTGATGGCAACAATATC-3’ 
 なお、コントロール1として、前記培養液に前記(B)液100μLのみを添加した細胞についても、遺伝子発現量を測定した(-)。また、コントロール2として、トランスフェクションにおいて、前記RNA溶液を未添加とし、前記(A)1.5μLと前記(B)とを合計100μL添加した以外は、同様にして処理した細胞についても、遺伝子発現量を測定した(mock)。
 補正後のHMGA2遺伝子の発現量について、コントロール(-)の細胞における発現量を1として、各RNAを導入した細胞での発現量の相対値を求めた。
(3)結果
 図5に示すように、実施例の天然型let-7aは、ポジティブコントロールの成熟let-7aやpre-let-7a改変体と同程度に、HMGA2 mRNAの発現を抑制した。また、リンカーの非ヌクレオチド構造を改変したり、X領域に付加配列を導入したりしても、HMGA2 mRNAの発現抑制効果は維持された。
(実施例5)
 成熟miR-29bのガイド鎖およびパッセンジャー鎖の配列情報(miRBase Accession No. MI0000105)に基づいて、リンカー領域の非ヌクレオチド構造の異なる種々の本発明の天然型miRNAを合成し、培養細胞に導入して、標的遺伝子であるCOL1A1 mRNAの発現抑制効果を調べた。プロリン誘導体の非ヌクレオチド構造を有するリンカーを用いたものについては、X領域に付加配列を導入したものも合成した。
(1)miRNAの合成
 ポジティブコントロールのmiRNAとして、以下に示すガイド鎖(配列番号9)およびパッセンジャー鎖(配列番号10)からなる、二本鎖のヒト成熟miR-29b(NI-0210)、並びに、前記ガイド鎖と前記パッセンジャー鎖とを、pre-miR-29bのループ領域の配列を介して連結した一本鎖の天然型miR-29b(NM-0005)を合成した。
 また、ネガティブコントロールとして、前記NI-0000を使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 前記配列中、アスタリスクは対応するガイド鎖塩基と非相補的である塩基を示す。
 下記配列において、下線部は前記ガイド鎖配列であり、小文字は前記パッセンジャー鎖配列である。
NM-0005(配列番号27)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUUUAAAUAGUGAUUGUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
NI-0210(配列番号10/配列番号9)
 5’-gcugguuucauauggugguuuaga-3’/5’-UAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
 以下に示すように、前記パッセンジャー鎖(配列番号10)と付加配列(0、3塩基長)とからなるX領域と、前記ガイド鎖の5’末端に、前記パッセンジャー鎖のオーバーハング部分および前記付加配列に完全相補的な配列を有するY領域とが、前記プロリン誘導体([P])、リシン誘導体([K])、グリシン誘導体([Gly])、グリシルグリシン誘導体([GlyGly])またはテレフタル酸誘導体([TP])のリンカーを介して連結している種々の天然型miR-29bを合成した。前記天然型miRNAの合成において、各非ヌクレオチド構造は、実施例1および2と同様にして導入した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 前記配列中、アスタリスクは対応するガイド鎖塩基と非相補的である塩基を示す。また、「spacer」は、前記X領域が付加配列を含むことを示す。
 下記配列において、[P]は前記プロリン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[K]は前記リシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[Gly]は前記グリシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[GlyGly]は前記グリシルグリシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[TP]は前記テレフタル酸誘導体の非ヌクレオチド構造を、それぞれ示す。また、下記配列において、各リンカーの5’側領域がX領域であり、前記X領域において、小文字は前記パッセンジャー鎖配列であり、その他が前記付加配列であり、各リンカーの3’側領域がY領域であり、前記Y領域において、下線部は前記ガイド鎖配列である。
PH-0040(配列番号28)
 5’-gcugguuucauauggugguuuaga-[P]-UCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
KH-0008(配列番号28)
 5’-gcugguuucauauggugguuuaga-[K]-UCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
XH-0017(配列番号28)
 5’-gcugguuucauauggugguuuaga-[Gly]-UCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
XH-0019(配列番号28)
 5’-gcugguuucauauggugguuuaga-[GlyGly]-UCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
XH-0021(配列番号28)
 5’-gcugguuucauauggugguuuaga-[TP]-UCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0042(配列番号29)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUCC-[P]-GGAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
 また、ネガティブコントロールとして、実施例1で合成したNI-0000を使用した。
(2)COL1A1遺伝子の発現量の測定
 前記各RNAを、2μmol/Lとなるように、注射用蒸留水(大塚製薬)に溶解し、RNA溶液を調製した。
 細胞は、A549細胞(DSファーマバイオメディカル)を使用した。培地は、10%FBSを含むDMEM(Life Technologies)を使用した。培養条件は、37℃、5%CO下とした。
 まず、細胞を、前記培地中で培養し、その培養液を、24穴プレートに、400μLずつ、4×10細胞/ウェルとなるように分注した。さらに、前記RNAを(A)トランスフェクション試薬Lipofectamine RNAiMAX(Life Technologies)を用い、前記トランスフェクション試薬の添付プロトコールに従って、トランスフェクションした。具体的には、前記ウェルあたりの組成を以下のように設定し、トランスフェクションを行った。下記組成において、(B)は、Opti-MEM(Life Technologies)、(C)は、2μmol/L 前記RNA溶液であり、両者をあわせて98.5μL添加した。なお、前記ウェルにおいて、前記RNAの最終濃度は、1nmol/Lとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000043
 トランスフェクション後、前記ウェル中の細胞を24時間培養した後、RNeasy Mini Kit(Qiagen、オランダ)を用い、添付のプロトコールに従って、RNAを回収した。次に、トランスクリプターファーストストランドcDNA合成キット(Roche)を用い、添付のプロトコールに従って、前記RNAからcDNAを合成した。そして、以下に示すように、合成した前記cDNAを鋳型としてPCRを行い、COL1A1遺伝子の発現量および内部標準であるGAPDH遺伝子の発現量を測定した。前記COL1A1遺伝子の発現量は、前記GAPDH遺伝子の発現量により補正した。
 前記PCRは、試薬としてLightCycler 480 SYBR Green I Master(商品名、Roche)、機器としてLightCycler 480 Instrument II(商品名、Roche)を用いた(以下、同様)。前記COL1A1遺伝子およびGAPDH遺伝子の増幅には、それぞれ、以下のプライマーセットを使用した。
COL1A1遺伝子用PCRプライマーセット
  (配列番号30) 5’-CCCAAGGACAAGAGGCATGT-3’
  (配列番号31) 5’-CCGCCATACTCGAACTGGAA-3’
GAPDH遺伝子用プライマーセット
  (配列番号20) 5’-ATGGGGAAGGTGAAGGTCG-3’
  (配列番号21) 5’-GGGTCATTGATGGCAACAATATC-3’ 
 なお、コントロール1として、前記培養液に前記(B)液100μLのみを添加した細胞についても、遺伝子発現量を測定した(-)。また、コントロール2として、トランスフェクションにおいて、前記RNA溶液を未添加とし、前記(A)1.5μLと前記(B)とを合計100μL添加した以外は、同様にして処理した細胞についても、遺伝子発現量を測定した(mock)。
 補正後のCOL1A1遺伝子の発現量について、コントロール(-)の細胞における発現量を1として、各RNAを導入した細胞での発現量の相対値を求めた。
(3)結果
 図6に示すように、実施例の天然型miR-29bは、ポジティブコントロールの成熟miR-29bやpre-miR-29b改変体と同程度に、COL1A1 mRNAの発現を抑制した。また、リンカーの非ヌクレオチド構造を改変したり、X領域に付加配列を導入したりしても、COL1A1 mRNAの発現抑制効果は維持された。
(実施例6)
 成熟miR-34aのガイド鎖およびパッセンジャー鎖の配列情報(miRBase Accession No. MI0000268)に基づいて、リンカー領域の非ヌクレオチド構造およびX領域の付加配列の塩基長が異なる、種々の本発明の天然型miRNAを合成し、培養細胞に導入して、標的遺伝子であるAXL mRNAの発現抑制効果を調べた。
(1)miRNAの合成
 実施例1と同様の方法により、ガイド鎖(配列番号1)と付加配列(0、3、5または7塩基長)とからなるX領域と、パッセンジャー鎖の5’末端に、前記ガイド鎖のオーバーハング部分および前記付加配列に完全相補的な配列を有するY領域とが、プロリン誘導体の非ヌクレオチド構造を介して連結している天然型miR-34a(PH-0036、PH-0038、PH-0066およびPH-0068)を合成した。
 また、上記天然型miR-34aのうち、付加配列が0、3または5塩基長である天然型miR-34a(PH-0036、PH-0038およびPH-0066)において、実施例2と同様の方法により、リンカー領域の非ヌクレオチド構造を改変した天然型miR-34aを合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 下記配列において、[K]はリシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[TP]はテレフタル酸誘導体の非ヌクレオチド構造を、[Gly]はグリシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[GlyGly]はグリシルグリシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、それぞれ示す。また、下記配列において、各リンカーの5’側領域がX領域であり、前記X領域において、下線部はガイド鎖配列であり、その他が前記付加配列であり、各リンカーの3’側領域がY領域であり、前記Y領域において、小文字はパッセンジャー鎖配列である。
KH-0006(配列番号14)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU-[K]-Acaaucagcaaguauacugcccu-3’
KH-0018(配列番号15)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUCC-[K]-GGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
KH-0019(配列番号16)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUCCGG-[K]-CCGGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
XH-0015(配列番号14)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU-[TP]-Acaaucagcaaguauacugcccu-3’
XH-0024(配列番号15)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUCC-[TP]-GGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
XH-0042(配列番号16)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUCCGG-[TP]-CCGGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
XH-0011(配列番号14)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU-[Gly]-Acaaucagcaaguauacugcccu-3’
XH-0043(配列番号15)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUCC-[Gly]-GGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
XH-0044(配列番号16)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUCCGG-[Gly]-CCGGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
XH-0013(配列番号14)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU-[GlyGly]-Acaaucagcaaguauacugcccu-3’
XH-0045(配列番号15)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUCC-[GlyGly]-GGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
XH-0046(配列番号16)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUCCGG-[GlyGly]-CCGGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
 また、ポジティブコントロールとして、実施例1のNI-0208を用いた。
(2)AXL遺伝子の発現量の測定
 前記各RNAの最終濃度が2nmol/Lである点以外は、実施例1と同様の方法により、AXL遺伝子の発現量を求めた。
(3)結果
 図7に示すように、実施例の天然型miR-34aは、ポジティブコントロールのpre-miR-34a改変体と同程度に、AXL mRNAの発現を抑制した。また、リンカーの非ヌクレオチド構造を改変したり、X領域に付加配列を導入したりしても、AXL mRNAの発現抑制効果は維持された。
(実施例7)
 成熟let-7aのガイド鎖およびパッセンジャー鎖の配列情報(miRBase Accession No. MI0000060)に基づいて、リンカー領域の非ヌクレオチド構造およびX領域の付加配列の塩基長が異なる、種々の本発明の天然型miRNAを合成し、培養細胞に導入して、標的遺伝子であるHMGA2 mRNAの発現抑制効果を調べた。
(1)miRNAの合成
 実施例4と同様の方法により、ガイド鎖(配列番号3)と付加配列(0、3または5塩基長)とからなるX領域と、パッセンジャー鎖の5’末端に、前記ガイド鎖のオーバーハング部分および前記付加配列に完全相補的な配列を有するY領域とが、プロリン誘導体([P])、リシン誘導体([K])、テレフタル酸誘導体([TP])、グリシン誘導体([Gly])またはグリシルグリシン誘導体([GlyGly])のリンカーを介して連結している種々の天然型let-7aを合成した。前記天然型miRNAの合成において、各非ヌクレオチド構造は、実施例1および2と同様にして導入した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
 下記配列において、[P]はプロリン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[K]はリシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[TP]はテレフタル酸誘導体の非ヌクレオチド構造を、[Gly]はグリシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[GlyGly]はグリシルグリシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、それぞれ示す。また、下記配列において、各リンカーの5’側領域がX領域であり、前記X領域において、下線部は前記ガイド鎖配列であり、その他が前記付加配列であり、各リンカーの3’側領域がY領域であり、前記Y領域において、小文字は前記パッセンジャー鎖配列である。
PH-0011(配列番号23)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUU-[P]-AAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
PH-0014(配列番号24)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUUUCC-[P]-GGAAAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
PH-0107(配列番号32)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUUUCCGG-[P]-CCGGAAAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
KH-0003(配列番号23)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUU-[K]-AAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
KH-0020(配列番号24)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUUUCC-[K]-GGAAAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
KH-0021(配列番号32)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUUUCCGG-[K]-CCGGAAAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
XH-0006(配列番号23)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUU-[TP]-AAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
XH-0047(配列番号24)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUUUCC-[TP]-GGAAAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
XH-0048(配列番号32)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUUUCCGG-[TP]-CCGGAAAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
XH-0002(配列番号23)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUU-[Gly]-AAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
XH-0049(配列番号24)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUUUCC-[Gly]-GGAAAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
XH-0050(配列番号32)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUUUCCGG-[Gly]-CCGGAAAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
XH-0004(配列番号23)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUU-[GlyGly]-AAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
XH-0051(配列番号24)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUUUCC-[GlyGly]-GGAAAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
XH-0052(配列番号32)
 5’-UGAGGUAGUAGGUUGUAUAGUUUCCGG-[GlyGly]-CCGGAAAcuauacaaucuacugucuuuc-3’
 また、ポジティブコントロールとして、実施例4のNI-0205を用いた。
(2)HMGA2遺伝子の発現量の測定
 前記各RNAを導入する細胞がHepG2(ATCC)である点、および前記各RNAの最終濃度が0.2nmol/Lである点以外は、実施例4と同様の方法により、HMGA2遺伝子の発現量を求めた。
(3)結果
 図8に示すように、実施例の天然型let-7aは、ポジティブコントロールのpre-let-7a改変体と同程度に、HMGA2 mRNAの発現を抑制した。また、リンカーの非ヌクレオチド構造を改変したり、X領域に付加配列を導入したりしても、HMGA2 mRNAの発現抑制効果は維持された。
(実施例8)
 成熟miR-29bのガイド鎖およびパッセンジャー鎖の配列情報(miRBase Accession No. MI0000105)に基づいて、リンカー領域の非ヌクレオチド構造およびX領域の付加配列の塩基長が異なる、種々の本発明の天然型miRNAを合成し、培養細胞に導入して、標的遺伝子であるCOL1A1 mRNAの発現抑制効果を調べた。
(1)miRNAの合成
 実施例5と同様の方法により、パッセンジャー鎖(配列番号10)と付加配列(0、3または5塩基長)とからなるX領域と、ガイド鎖の5’末端に、前記パッセンジャー鎖のオーバーハング部分および前記付加配列に完全相補的な配列を有するY領域とが、プロリン誘導体([P])、リシン誘導体([K])、テレフタル酸誘導体([TP])、グリシン誘導体([Gly])またはグリシルグリシン誘導体([GlyGly])のリンカーを介して連結している種々の天然型miR-29bを合成した。前記天然型miRNAの合成において、各非ヌクレオチド構造は、実施例1および2と同様にして導入した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 下記配列において、[P]はプロリン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[K]はリシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[TP]はテレフタル酸誘導体の非ヌクレオチド構造を、[Gly]はグリシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[GlyGly]はグリシルグリシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、それぞれ示す。また、下記配列において、各リンカーの5’側領域がX領域であり、前記X領域において、小文字は前記パッセンジャー鎖配列であり、その他が前記付加配列であり、各リンカーの3’側領域がY領域であり、前記Y領域において、下線部は前記ガイド鎖配列である。
PH-0040(配列番号28)
 5’-gcugguuucauauggugguuuaga-[P]-UCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0042(配列番号29)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUCC-[P]-GGAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0108(配列番号33)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUCCGG-[P]-CCGGAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
KH-0008(配列番号28)
 5’-gcugguuucauauggugguuuaga-[K]-UCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
KH-0022(配列番号29)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUCC-[K]-GGAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
KH-0023(配列番号33)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUCCGG-[K]-CCGGAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
XH-0021(配列番号28)
 5’-gcugguuucauauggugguuuaga-[TP]-UCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
XH-0053(配列番号29)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUCC-[TP]-GGAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
XH-0054(配列番号33)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUCCGG-[TP]-CCGGAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
XH-0017(配列番号28)
 5’-gcugguuucauauggugguuuaga-[Gly]-UCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
XH-0055(配列番号29)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUCC-[Gly]-GGAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
XH-0056(配列番号33)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUCCGG-[Gly]-CCGGAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
XH-0019(配列番号28)
 5’-gcugguuucauauggugguuuaga-[GlyGly]-UCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
XH-0057(配列番号29)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUCC-[GlyGly]-GGAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
XH-0058(配列番号33)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUCCGG-[GlyGly]-CCGGAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
 また、ポジティブコントロールとして、実施例5のNI-0210を用いた。
(2)COL1A1遺伝子の発現量の測定
 前記各RNAの最終濃度が0.5nmol/Lである点以外は、実施例5と同様の方法により、COL1A1遺伝子の発現量を求めた。
(3)結果
 図9に示すように、実施例の天然型miR-29bは、ポジティブコントロールのpre-miR-29b改変体と同程度に、COL1A1 mRNAの発現を抑制した。また、リンカーの非ヌクレオチド構造を改変したり、X領域に付加配列を導入したりしても、COL1A1 mRNAの発現抑制効果は維持された。
(実施例9)
 成熟miR-34aのガイド鎖およびパッセンジャー鎖の配列情報(miRBase Accession No. MI0000268)に基づいて、X領域の付加配列(0、3、5または7塩基長)の塩基配列が異なる種々の本発明の天然型miRNAを合成し、培養細胞に導入して、標的遺伝子であるAXL mRNAの発現抑制効果を調べた。
(1)miRNAの合成
 実施例1と同様の方法により、ガイド鎖(配列番号1)と付加配列(0、3、5または7塩基長)とからなるX領域と、パッセンジャー鎖の5’末端に、前記ガイド鎖のオーバーハング部分および前記付加配列に相補的な配列(完全相補的または部分相補的な配列)を有するY領域とが、プロリン誘導体の非ヌクレオチド構造を介して連結している天然型miR-34aを合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
 前記配列中、アスタリスクは対応するガイド鎖塩基と非相補的である塩基を示す。また、「spacer」の後の数字は、前記X領域の付加配列の塩基長を示す。
 下記配列において、下線部は前記ガイド鎖配列であり、小文字は前記パッセンジャー鎖配列である。また、[P]は前記プロリン誘導体の非ヌクレオチド構造を示す。
PH-0036(配列番号14)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGU-[P]-Acaaucagcaaguauacugcccu-3’
PH-0038(配列番号15)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUCC-[P]-GGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
PH-0058(配列番号34)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUAA-[P]-UUAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
PH-0059(配列番号35)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUGG-[P]-UUAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
PH-0060(配列番号36)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUCGG-[P]-CCGAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
PH-0061(配列番号37)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUCAA-[P]-UUGAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
PH-0062(配列番号38)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUCGG-[P]-UUGAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
PH-0063(配列番号39)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUGG-[P]-CCGAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
PH-0064(配列番号40)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUAA-[P]-UUGAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
PH-0065(配列番号41)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUGG-[P]-UUGAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
PH-0066(配列番号16)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUCCGG-[P]-CCGGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
PH-0067(配列番号42)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUAAUU-[P]-AAUUAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
PH-0068(配列番号17)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUCCGGCC-[P]-GGCCGGAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
PH-0069(配列番号43)
 5’-UGGCAGUGUCUUAGCUGGUUGUUAAUUAA-[P]-UUAAUUAAcaaucagcaaguauacugcccu-3’
 また、ポジティブコントロールとして、実施例1のNI-0208を用いた。
(2)AXL遺伝子の発現量の測定
 実施例1と同様の方法により、AXL遺伝子の発現量を求めた。
(3)結果
 図10に示すように、実施例の天然型miR-34aは、ポジティブコントロールのpre-miR-34a改変体と同程度に、AXL mRNAの発現を抑制した。また、X領域の付加配列(3、5または7塩基長)の塩基配列が異なる場合も、AXL mRNAの発現抑制効果は維持された。
(実施例10)
 成熟miR-29bのガイド鎖およびパッセンジャー鎖の配列情報(miRBase Accession No. MI0000105)に基づいて、X領域の付加配列(0、3、5または7塩基長)の塩基配列が異なる種々の本発明の天然型miRNAを合成し、培養細胞に導入して、標的遺伝子であるCOL1A1 mRNAの発現抑制効果を調べた。
(1)miRNAの合成
 実施例5と同様の方法により、パッセンジャー鎖(配列番号10)と付加配列(0、3、5または7塩基長)とからなるX領域と、前記ガイド鎖の5’末端に、前記パッセンジャー鎖のオーバーハング部分および前記付加配列に相補的な配列(完全相補的または部分相補的な配列)を有するY領域とが、プロリン誘導体の非ヌクレオチド構造を介して連結している種々の天然型miR-29bを合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
 前記配列中、「spacer」の後の数字は、前記X領域の付加配列の塩基長を示す。
 下記配列において、リンカーの5’側領域がX領域であり、前記X領域において、小文字は前記パッセンジャー鎖配列であり、その他が前記付加配列であり、リンカーの3’側領域がY領域であり、前記Y領域において、下線部は前記ガイド鎖配列である。また、[P]は前記プロリン誘導体の非ヌクレオチド構造を示す。
PH-0040(配列番号28)
 5’-gcugguuucauauggugguuuaga-[P]-UCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0042(配列番号29)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUCC-[P]-GGAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0109(配列番号44)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUAA-[P]-UUAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0110(配列番号45)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUGG-[P]-UUAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0111(配列番号46)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaCGG-[P]-CCGUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0112(配列番号47)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaCAA-[P]-UUGUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0113(配列番号48)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaCGG-[P]-UUGUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0114(配列番号49)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUGG-[P]-CCGUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0115(配列番号50)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUAA-[P]-UUGUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0116(配列番号51)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUGG-[P]-UUGUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0108(配列番号33)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUCCGG-[P]-CCGGAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0117(配列番号52)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUAAUU-[P]-AAUUAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0118(配列番号53)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUCCGGCC-[P]-GGCCGGAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0119(配列番号54)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUAAUUAA-[P]-UUAAUUAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
 また、ポジティブコントロールとして、実施例5のNI-0210を用いた。
(2)COL1A1遺伝子の発現量の測定
 前記各RNAの最終濃度が0.5nmol/Lである点以外は、実施例5と同様の方法により、COL1A1遺伝子の発現量を求めた。
(3)結果
 図11に示すように、実施例の天然型miR-29bは、ポジティブコントロールのpre-miR-29b改変体と同程度に、COL1A1 mRNAの発現を抑制した。また、X領域の付加配列(3、5または7塩基長)の塩基配列が異なる場合も、COL1A1 mRNAの発現抑制効果は維持された。
(実施例11)
 成熟miR-29bのガイド鎖およびパッセンジャー鎖の配列情報(miRBase Accession No. MI0000105)に基づいて、リンカー領域の非ヌクレオチド構造およびX領域の付加配列(0、4または5塩基長)の塩基配列が異なる、種々の本発明の天然型miRNAを合成し、培養細胞に導入して、標的遺伝子であるCOL1A1 mRNAの発現抑制効果を調べた。
(1)miRNAの合成
 実施例5と同様の方法により、パッセンジャー鎖(配列番号10)と付加配列(0、4または5塩基長)とからなるX領域と、前記ガイド鎖の5’末端に、前記パッセンジャー鎖のオーバーハング部分および前記付加配列に相補的な配列(完全相補的または部分相補的な配列)を有するY領域とが、プロリン誘導体([P])またはグリシルグリシン誘導体([GlyGly])のリンカーを介して連結している種々の天然型miR-29bを合成した。前記天然型miRNAの合成において、各非ヌクレオチド構造は、実施例1および2と同様にして導入した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
 下記配列において、[P]はプロリン誘導体の非ヌクレオチド構造を、[GlyGly]はグリシルグリシン誘導体の非ヌクレオチド構造を、それぞれ示す。また、下記配列において、各リンカーの5’側領域がX領域であり、前記X領域において、小文字は前記パッセンジャー鎖配列であり、その他が前記付加配列であり、各リンカーの3’側領域がY領域であり、前記Y領域において、下線部は前記ガイド鎖配列である。
PH-0040(配列番号28)
 5’-gcugguuucauauggugguuuaga-[P]-UCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0117(配列番号52)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUAAUU-[P]-AAUUAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0120(配列番号55)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUUUUU-[P]-AAAAAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0121(配列番号56)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUUUUA-[P]-UAAAAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0122(配列番号57)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUUUAU-[P]-AUAAAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0123(配列番号58)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUUAUU-[P]-AAUAAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0124(配列番号59)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUAUUU-[P]-AAAUAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0125(配列番号60)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUUUAA-[P]-UUAAAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0126(配列番号61)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUUAUA-[P]-UAUAAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0127(配列番号62)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUAUUA-[P]-UAAUAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0128(配列番号63)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUUAAU-[P]-AUUAAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0129(配列番号64)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUAUAU-[P]-AUAUAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0130(配列番号65)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUUAAA-[P]-UUUAAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0131(配列番号66)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUAUAA-[P]-UUAUAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0132(配列番号67)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUAAUA-[P]-UAUUAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0133(配列番号68)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUAAAU-[P]-AUUUAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0134(配列番号69)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUAAAA-[P]-UUUUAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0135(配列番号70)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUUUGG-[P]-UUAAAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0136(配列番号71)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUUUUU-[P]-UUAAAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0137(配列番号72)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaAUUAA-[P]-UUAAUUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0138(配列番号73)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaAUUUU-[P]-AAAAUUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0139(配列番号74)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaCUUAA-[P]-UUAAGUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0140(配列番号75)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaCUUUU-[P]-AAAAGUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0141(配列番号76)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaGUUAA-[P]-UUAACUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0142(配列番号77)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaGUUUU-[P]-AAAACUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0143(配列番号78)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUAAU-[P]-AUUAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0144(配列番号79)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUUAA-[P]-UUAAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0145(配列番号80)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUUGG-[P]-UUAAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
PH-0146(配列番号81)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUUUU-[P]-UUUAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
XH-0059(配列番号60)
 5’-gcugguuucauauggugguuuagaUUUAA-[GlyGly]-UUAAAUCUAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’
 また、ポジティブコントロールとして、実施例5のNI-0210を用いた。
(2)COL1A1遺伝子の発現量の測定
 前記各RNAの最終濃度が0.5nmol/Lである点以外は、実施例5と同様の方法により、COL1A1遺伝子の発現量を求めた。
(3)結果
 図12及び図13に示すように、実施例の天然型miR-29bは、ポジティブコントロールと同程度に、COL1A1 mRNAの発現を抑制した。また、X領域の付加配列(4または5塩基長)の塩基配列が異なる場合も、COL1A1 mRNAの発現抑制効果は維持された。
 以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
 ここで述べられた特許および特許出願明細書を含む全ての刊行物に記載された内容は、ここに引用されたことによって、その全てが明示されたと同程度に本明細書に組み込まれるものである。
 本発明の天然型miRNAによれば、容易に低コストで合成でき、且つ、前記遺伝子がコードするタンパク質の翻訳の抑制が可能である。本発明の天然型miRNAは、前述のように標的遺伝子の発現を抑制可能であることから、例えば、医薬品、診断薬および農薬、ならびに、農学、医学、生命科学等の研究ツールとして有用である。
 本出願は、日本でされた特願2014-266918(出願日2014年12月27日)及び特願2015-130496(出願日2015年6月29日)を基礎としており、その内容はすべて本明細書に包含されるものとする。

Claims (54)

  1.  X領域とY領域とを有する一本鎖核酸であり、
    前記X領域の3’末端と前記Y領域の5’末端とが、非ヌクレオチド構造のリンカー領域を介して連結し、
    前記X領域は、成熟miRNAの(a)ガイド鎖配列または(b)パッセンジャー鎖配列を含み、
    (a)の場合、前記Y領域は、前記成熟miRNAのパッセンジャー鎖配列を含み、
    (b)の場合、前記Y領域は、前記成熟miRNAのガイド鎖配列を含み、
    前記ガイド鎖配列と前記パッセンジャー鎖配列とが、二重鎖構造を形成することを特徴とする、天然型miRNA。
  2.  前記Y領域と前記X領域とをアライメントした際に、前記Y領域が、3’末端にオーバーハングを有する、請求項1記載の天然型miRNA。
  3.  前記オーバーハングが、0~4塩基長である、請求項2記載の天然型miRNA。
  4.  前記X領域が、前記ガイド鎖またはパッセンジャー鎖配列と付加配列とからなり、前記付加配列が、前記ガイド鎖またはパッセンジャー鎖配列の3’末端に連結している、請求項1から3のいずれか一項に記載の天然型miRNA。
  5.  前記X領域における前記付加配列の長さが、0~7塩基長である、請求項4記載の天然型miRNA。
  6.  前記X領域の長さが、19~35塩基長である、請求項1から5のいずれか一項に記載の天然型miRNA。
  7.  前記Y領域の長さが、21~37塩基長である、請求項1から6のいずれか一項に記載の天然型miRNA。
  8.  全長が、40~68塩基長である、請求項1から7のいずれか一項に記載の天然型miRNA。
  9.  前記リンカー領域が、アミノ酸残基、ポリアミン残基、およびポリカルボン酸残基からなる群から選択される少なくとも一つを含む請求項1から8のいずれか一項に記載の天然型miRNA。
  10.  前記リンカー領域が、ポリカルボン酸残基を含む、請求項9に記載の天然型miRNA。
  11.  前記ポリカルボン酸残基が、テレフタル酸残基である、請求項10に記載の天然型miRNA。
  12.  前記リンカー領域が、アミノ酸残基を含む、請求項9に記載の天然型miRNA。
  13.  前記アミノ酸残基が、グリシン残基、テレフタル酸アミド残基、プロリン残基またはリシン残基である、請求項12に記載の天然型miRNA。
  14.  前記アミノ酸残基が、複数のアミノ酸残基が連結したものである、請求項12または13に記載の天然型miRNA。
  15.  前記複数のアミノ酸残基が連結したものが、グリシン二量体または三量体の残基である、請求項14に記載の天然型miRNA。
  16.  前記リンカー残基が、下記化学式(I-0)で表される請求項1から15のいずれか一項に記載の天然型miRNA。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    前記化学式(I-0)中、
    11およびQ12は、それぞれ独立して、単結合、CH(メチレン基)、NH(イミノ基)、C=O(カルボニル基)、C=S(チオカルボニル基)、C=NH(イミノメチレン基)、O、またはSであり、
    およびQは、それぞれ独立して、単結合、CH(メチレン基)、NH(イミノ基)、C=O(カルボニル基)、C=S(チオカルボニル基)、C=NH(イミノメチレン基)、O、またはSであり、
    およびYは、それぞれ独立して、単結合、CH、NH、OまたはSであり;
    は、n個の炭素原子を有するアルキレン鎖であり、アルキレン炭素原子上の水素原子は、OH、OR、NH、NHR、NR、SH、もしくはSRで置換されても置換されていなくてもよく、または、
    は、前記アルキレン鎖の一つ以上の炭素原子が、酸素原子で置換されたポリエーテル鎖であり、
    ただし、Yが、NH、OまたはSの場合、Yに結合するLの原子は炭素であり、ORに結合するLの原子は炭素であり、酸素原子同士は隣接せず;
    は、m個の炭素原子を有するアルキレン鎖であり、アルキレン炭素原子上の水素原子は、OH、OR、NH、NHR、NR、SHもしくはSRで置換されても置換されていなくてもよく、または、
    は、前記アルキレン鎖の一つ以上の炭素原子が、酸素原子で置換されたポリエーテル鎖であり、
    ただし、Yが、NH、OまたはSの場合、Yに結合するLの原子は炭素であり、ORに結合するLの原子は炭素であり、酸素原子同士は隣接せず;
    、R、RおよびRは、それぞれ独立して、置換基または保護基であり;
    mは、0~30の範囲の整数であり;
    nは、0~30の範囲の整数であり;
    前記X領域および前記Y領域は、それぞれ、-OR-または-OR-を介して、前記リンカー残基に結合し、
    ここで、RおよびRは、存在しても存在しなくてもよく、存在する場合、RおよびRは、それぞれ独立して、ヌクレオチド残基または前記構造(I-0)であり、
    Aは、任意の原子団である。
  17.  前記化学式(I-0)中、Q11およびQ12が、それぞれカルボニル基である請求項16記載の天然型miRNA。
  18.  前記化学式(I-0)中、QおよびQが、それぞれイミノ基である請求項17記載の天然型miRNA。
  19.  下記化学式(Iα)の構造が、下記化学式(Iα2)で表される請求項17または18に記載の天然型miRNA。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    前記化学式(Iα2)中、
    100は、任意の置換基であり、存在しても存在しなくてもよく、存在する場合は、1個でも複数でもよく、複数の場合は、互いに同一でも異なっていてもよい。
  20.  前記化学式(Iα2)の構造が、下記化学式(Iα3)で表される請求項14記載の天然型miRNA。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
  21.  前記化学式(I-0)中、Q11およびQ12が、それぞれイミノ基である請求項16記載の天然型miRNA。
  22.  前記化学式(I-0)中、QおよびQが、それぞれカルボニル基である請求項21記載の天然型miRNA。
  23.  下記化学式(Iβ)の構造が、下記化学式(Iβ2)で表される請求項16または17記載の天然型miRNA。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    前記化学式(Iβ2)中、
    100は、任意の置換基であり、存在しても存在しなくてもよく、存在する場合は、1個でも複数でもよく、複数の場合は、互いに同一でも異なっていてもよい。
  24.  前記化学式(Iβ2)の構造が、下記化学式(Iβ3)で表される請求項23記載の天然型miRNA。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
  25.  前記リンカー領域が、アミノ酸残基を含み、前記アミノ酸残基が、下記化学式(I)で表される請求項1から3および6から10のいずれか一項に記載の天然型miRNA。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    前記化学式(I)中、
    およびXは、それぞれ独立して、H、O、SまたはNHであり;
    およびYは、それぞれ独立して、単結合、CH、NH、OまたはSであり;
    は、n個の炭素原子を有するアルキレン鎖であり、アルキレン炭素原子上の水素原子は、OH、OR、NH、NHR、NR、SH、もしくはSRで置換されても置換されていなくてもよく、または、
    は、前記アルキレン鎖の一つ以上の炭素原子が、酸素原子で置換されたポリエーテル鎖であり、
    ただし、Yが、NH、OまたはSの場合、Yに結合するLの原子は炭素であり、ORに結合するLの原子は炭素であり、酸素原子同士は隣接せず;
    は、m個の炭素原子を有するアルキレン鎖であり、アルキレン炭素原子上の水素原子は、OH、OR、NH、NHR、NR、SHもしくはSRで置換されても置換されていなくてもよく、または、
    は、前記アルキレン鎖の一つ以上の炭素原子が、酸素原子で置換されたポリエーテル鎖であり、
    ただし、Yが、NH、OまたはSの場合、Yに結合するLの原子は炭素であり、ORに結合するLの原子は炭素であり、酸素原子同士は隣接せず;
    、R、RおよびRは、それぞれ独立して、置換基または保護基であり;
    mは、0~30の範囲の整数であり;
    nは、0~30の範囲の整数であり;
    前記X領域および前記Y領域は、それぞれ、-OR-または-OR-を介して、前記アミノ酸残基に結合し、
    ここで、RおよびRは、存在しても存在しなくてもよく、存在する場合、RおよびRは、それぞれ独立して、ヌクレオチド残基または前記構造(I)であり、
    Aは、任意の原子団であり、ただし、下記化学式(Ia)は、アミノ酸またはペプチドである。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
  26.  前記アミノ酸残基における前記アミノ酸が、天然アミノ酸および人工アミノ酸の少なくとも一方である請求項1から3、6から10および20のいずれか一項に記載の天然型miRNA。
  27.  前記天然アミノ酸が、タンパク質を構成するアミノ酸である請求項26記載の天然型miRNA。
  28.  前記アミノ酸残基における前記アミノ酸が、グリシン、α-アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、シスチン、グルタミン、グルタミン酸、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、ヒドロキシリシン、メチオニン、フェニルアラニン、セリン、トレオニン、チロシン、バリン、プロリン、4-ヒドロキシプロリン、トリプトファン、β-アラニン、1-アミノ-2-カルボキシシクロペンタン、アミノ安息香酸、アミノピリジンカルボン酸および下記化学式(Ia2)で表されるアミノ酸からなる群から選択される少なくとも1種類であり、前記アミノ酸は、さらに置換基または保護基を有していても有していなくても良い、請求項1から9、12から15、25および26のいずれか一項に記載の天然型miRNA。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    前記化学式(Ia2)中、
    100は、任意の置換基であり、存在しても存在しなくてもよく、存在する場合は、1個でも複数でもよく、複数の場合は、互いに同一でも異なっていてもよい。
  29.  前記化学式(Ia2)の構造が、下記化学式(Ia3)で表される請求項28記載の天然型miRNA。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
  30.  前記化学式(I-0)または(I)の構造が、下記化学式(I-1)~(I-7)であり、下記化学式(I-1)~(I-7)において、nは、0~30の整数、mは、0~30の整数である、請求項16または25記載の天然型miRNA。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
  31.  前記化学式(I-1)において、n=11およびm=12、またはn=5およびm=4である、請求項30記載の天然型miRNA。
  32.  前記化学式(I-4)において、n=5およびm=4である、請求項30記載の天然型miRNA。
  33.  前記化学式(I-6)において、n=4およびm=4である、請求項30記載の天然型miRNA。
  34.  前記化学式(I-7)において、n=5およびm=4である、請求項30記載の天然型miRNA。
  35.  前記リンカー領域の非ヌクレオチド構造が、ピロリジン骨格およびピペリジン骨格の少なくとも一方を含む、請求項1から9、12および13のいずれか一項に記載の天然型miRNA。
  36.  前記非ヌクレオチド構造が、下記式(II)で表わされる、請求項1から8のいずれか一項に記載の天然型miRNA。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
    前記式中、
    およびXは、それぞれ独立して、H、O、SまたはNHであり;
    およびYは、それぞれ独立して、単結合、CH、NH、OまたはSであり;
    は、環A上のC-3、C-4、C-5またはC-6に結合する水素原子または置換基であり;
    は、n個の原子からなるアルキレン鎖であり、ここで、アルキレン炭素原子上の水素原子は、OH、OR、NH、NHR、NR、SH、もしくはSRで置換されても置換されていなくてもよく、または、
    は、前記アルキレン鎖の一つ以上の炭素原子が、酸素原子で置換されたポリエーテル鎖であり、
    ただし、Yが、NH、OまたはSの場合、Yに結合するLの原子は炭素であり、ORに結合するLの原子は炭素であり、酸素原子同士は隣接せず;
    は、m個の原子からなるアルキレン鎖であり、ここで、アルキレン炭素原子上の水素原子は、OH、OR、NH、NHR、NR、SHもしくはSRで置換されても置換されていなくてもよく、または、
    は、前記アルキレン鎖の一つ以上の炭素原子が、酸素原子で置換されたポリエーテル鎖であり、
    ただし、Yが、NH、OまたはSの場合、Yに結合するLの原子は炭素であり、ORに結合するLの原子は炭素であり、酸素原子同士は隣接せず;
    、R、RおよびRは、それぞれ独立して、置換基または保護基であり;
    lは、1または2であり;
    mは、0~30の範囲の整数であり;
    nは、0~30の範囲の整数であり;
    環Aは、前記環A上のC-2以外の1個の炭素原子が、窒素、酸素または硫黄で置換されてもよく、
    前記環A内に、炭素-炭素二重結合または炭素-窒素二重結合を含んでもよく、
    前記X領域および前記Y領域は、それぞれ、-OR-または-OR-を介して、前記非ヌクレオチド構造に結合し、
    ここで、RおよびRは、存在しても存在しなくてもよく、存在する場合、RおよびRは、それぞれ独立して、ヌクレオチド残基または前記構造(I)である。
  37.  前記X領域は、hsa-miR-34またはhsa-let-7の成熟miRNAのガイド鎖配列を含む、請求項1から36のいずれか一項に記載の天然型miRNA。
  38.  前記成熟miRNAが、hsa-miR-34aである、請求項37記載の天然型miRNA。
  39.  ヌクレオチド配列が、配列番号14~17からなる群から選択されるヌクレオチド配列である、請求項38記載の天然型miRNA。
  40.  ヌクレオチド配列が、配列番号34~43からなる群から選択されるヌクレオチド配列である、請求項38記載の天然型miRNA。
  41.  前記成熟miRNAが、hsa-let-7aである、請求項37記載の天然型miRNA。
  42.  ヌクレオチド配列が、配列番号23または24のヌクレオチド配列である、請求項41記載の天然型miRNA。
  43.  ヌクレオチド配列が、配列番号32のヌクレオチド配列である、請求項41記載の天然型miRNA。
  44.  前記X領域は、hsa-miR-29bの成熟miRNAのパッセンジャー鎖配列を含む、請求項1から36のいずれか一項に記載の天然型miRNA。
  45.  ヌクレオチド配列が、配列番号28または29のヌクレオチド配列である、請求項44記載の天然型miRNA。
  46.  ヌクレオチド配列が、配列番号33および44~81からなる群から選択されるヌクレオチド配列である、請求項44記載の天然型miRNA。
  47.  標的遺伝子の発現を抑制するための組成物であって、
    請求項1から46のいずれか一項に記載の天然型miRNAを含むことを特徴とする、発現抑制用組成物。
  48.  請求項1から46のいずれか一項に記載の天然型miRNAを含むことを特徴とする、薬学的組成物。
  49.  標的遺伝子の発現を抑制する方法であって、
    請求項1から46のいずれか一項に記載の天然型miRNAを使用することを特徴とする、発現抑制方法。
  50.  前記天然型miRNAを、細胞、組織または器官に投与する工程を含む、請求項49記載の発現抑制方法。
  51.  前記天然型miRNAを、in vivoまたはin vitroで投与する、請求項49または50記載の発現抑制方法。
  52.  前記天然型miRNAを、非ヒト動物に投与する、請求項49または50記載の発現抑制方法。
  53.  疾患の治療方法であって、
    請求項1から46のいずれか一項に記載の天然型miRNAを、患者に投与する工程を含み、
    前記天然型miRNAにおける前記ガイド鎖配列が、前記疾患に関与する遺伝子の発現を抑制する成熟miRNAのガイド鎖配列であることを特徴とする、治療方法。
  54.  疾患の治療に使用するための一本鎖核酸であって、
    前記一本鎖核酸は、請求項1から46のいずれか一項に記載の天然型miRNAであり、前記天然型miRNAにおける前記ガイド鎖配列が、前記疾患に関与する遺伝子の発現を抑制する成熟miRNAのガイド鎖配列であることを特徴とする、一本鎖核酸。
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