WO2020196737A1 - B型肝炎ウイルスタンパク質の産生を阻害する医薬組成物およびスクリーニング方法 - Google Patents

B型肝炎ウイルスタンパク質の産生を阻害する医薬組成物およびスクリーニング方法 Download PDF

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亮太 羽場
和毅 嶋根
貴紀 河野
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    • G01N2333/02Hepadnaviridae, e.g. hepatitis B virus

Definitions

  • the present invention relates to a pharmaceutical composition having anti-hepatitis B virus activity and a method for screening a substance that inhibits the production of hepatitis B virus protein.
  • Hepatitis B virus is a virus belonging to the genus Hepadonavirus, which is a spherical DNA virus having a diameter of about 42 nm.
  • the virus itself is a DNA virus consisting of a core (core) with a diameter of 27 nm, which contains a coat (envelope, envelope), incomplete double-stranded DNA, DNA polymerase, reverse transcriptase, etc., and is called a Dane particle. It has been.
  • HBs antigen hepatitis B surface antigen, HBsAg
  • HBc antigen hepatitis B core antigen, HBcAg
  • genetic DNA Non-Patent Document 1
  • HBs antigens exist as hollow particles, small spherical particles, or rod-shaped particles.
  • the HBV genomic DNA includes four types of transcriptional decoding frames (open reading frame, ORF), a pre-S / S gene region, a P gene region, an X gene region, and a pre-C / C gene region, and three promoters. There are two enhancer (Enhan) regions.
  • the core processor of the X gene region and the precore region of the C gene region are involved in the production of HBe antigen (hepatitis Be develop antigen, HBeAg) constituent proteins, and the point mutation of this region prevents the production of HBe antigen constituent proteins, resulting in the production of HBe antigens. It becomes negative.
  • the two enhancer regions are called enhancer I (Enhancer I, EnhI) and enhancer II (Enhancer II, EnhII), and both of them can increase the promoter activity of all three (Patent Document 1).
  • ccDNA covalent closed double-stranded DNA
  • RNAs is taken up by core particles as pregenomic RNA, minus-strand DNA is synthesized by the action of reverse transcriptase, and then plus-strand DNA is synthesized to become incomplete circular double-stranded DNA. Furthermore, it is wrapped in an envelope formed from HBs antigens to become virus particles (Dane particles) and released into the blood. Hollow particles containing RNA-translated HBsAg, HBc and p22cr antigens (particles without DNA nuclei) and HBe antigens that pass through the hepatocellular membrane are found in large amounts in the blood separately from the Dane particle's blood release route. Released and secreted into.
  • HBe antigen, HBc antigen and p22cr antigen can be measured as HBcr antigen (hepatitis B colle-related antigen, HBcrAg) and are used as markers for virus replication (Non-Patent Document 1).
  • Hepatitis B is one of the viral hepatitis caused by infection with HBV, and the number of infected people is said to be about 240 million worldwide.
  • Dane particles are released into the blood, and a large amount of viral protein is secreted into the blood separately from the release route of the Dane particles.
  • HBs antigens in particular may interfere with the elimination of infected cells by the immune system of the host human (Non-Patent Documents 2 and 3). Therefore, in the treatment of hepatitis B, it is considered important to reduce Dane particles, that is, to suppress the growth of the virus and to reduce viral proteins such as HBs antigen.
  • Nucleic acid analogs such as entecavir and tenohobi are used as first-line drugs for hepatitis B. Nucleic acid analog preparations can reduce the Dane particles in the blood, that is, suppress the growth of viruses, by inhibiting the activity of HBV polymerase protein and the production of incomplete circular double-stranded DNA. However, since nucleic acid analog preparations cannot reduce HBsAg, it is difficult to achieve elimination of infected cells by the host immune system. Therefore, it is desired to develop a drug capable of reducing HBsAg. In recent years, research and development of double-stranded RNA (dsRNA) that binds to and degrades HBV RNA by the principle of RNA interference (RNAi) has been promoted.
  • dsRNA double-stranded RNA
  • Non-Patent Document 4 It has been reported that these double-stranded RNAs reduce HBs antigens in HBV-infected cells and the like (Non-Patent Document 4). Due to its nature, double-stranded RNA needs to have high sequence identity with HBV RNA in order to bind to HBV RNA and exert its effect. However, since there are eight types of genotypes in HBV and the RNA sequence changes due to gene mutation or the like, there is concern that the effect of double-stranded RNA that binds to HBV RNA cannot be expected.
  • Non-Patent Document 5 it is necessary to develop a drug that can achieve a reduction in HBsAg by a new mechanism of action.
  • HBV does not have the group of molecules needed to transcribe RNA from its own gene, and the group of molecules needed to produce viral proteins from RNA. Therefore, the molecular groups of infected human hepatocytes must be used for HBV proliferation and viral protein production. Therefore, a new approach that targets the human protein used by HBV and inhibits the growth of HBV and the production of viral protein has begun to attract attention. For example, attempts have been made to control transcription from HBV genomic DNA to HBV RNA and regulate HBV replication using a nucleic acid molecule that binds to enhancer I in HBV genomic DNA (Patent Document 2).
  • HBV hepatitis B virus
  • the present invention is completed by finding that a pharmaceutical composition that inhibits a human protein that binds to at least one region of a hepatitis B virus RNA (HBV RNA) sequence corresponding to a sequence has an ability to inhibit the production of HBV protein. It came to.
  • HBV RNA hepatitis B virus RNA
  • the present invention provides the following.
  • a pharmaceutical composition that inhibits the production of hepatitis B virus protein (HBV protein), an HBV RNA sequence corresponding to the enhancer (Enh) I region sequence on the HBV genomic DNA, and an enhancer (Enh) on the HBV genomic DNA.
  • a pharmaceutical composition comprising inhibiting the expression or function of an RNA-binding protein that binds to at least one sequence selected from the HBV RNA sequence corresponding to the II region sequence.
  • the HBV RNA sequence corresponding to the enhancer (Enh) I region sequence on the HBV genomic DNA is a sequence having 80% or more sequence identity with SEQ ID NO: 1 and is included in the enhancer (Enh) II region sequence on the HBV genomic DNA.
  • the HBV RNA sequence corresponding to the enhancer (Enh) I region sequence on the HBV genomic DNA is a sequence having 90% or more sequence identity with SEQ ID NO: 1 and is included in the enhancer (Enh) II region sequence on the HBV genomic DNA.
  • ⁇ 4> The pharmaceutical composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the HBV protein is an HBs antigen protein.
  • RNA-binding protein is at least one protein selected from RBFOX1, ELAVL2, MBNL1, RBMX, SRSF9, SRSF10, SNRPA, ELAVL1, PUM2, YTHDC1, SRSF1, KHDRBS3 and EIF4B.
  • ⁇ 8> A method of screening for substances that inhibit the production of HBV protein. Binding to at least one sequence selected from the HBV RNA sequence corresponding to the enhancer (Enh) I region sequence on the HBV genomic DNA and the HBV RNA sequence corresponding to the enhancer (Enh) II region sequence on the HBV genomic DNA. A screening method comprising identifying a substance that inhibits the expression or function of an RNA-binding protein.
  • the HBV RNA sequence corresponding to the enhancer (Enh) I region sequence on the HBV genomic DNA is a sequence having 80% or more sequence identity with SEQ ID NO: 1 and is included in the enhancer (Enh) II region sequence on the HBV genomic DNA.
  • the screening method according to ⁇ 8>, wherein the corresponding HBV RNA sequence is a sequence having 80% or more sequence identity with SEQ ID NO: 2.
  • ⁇ 11> A method of screening for substances that inhibit the production of hepatitis B virus (HBV) protein.
  • HBV hepatitis B virus
  • the step of identifying the RNA-binding protein that binds (B) A step of contacting a cell infected with HBV or a cell expressing HBV with a test substance that inhibits the function or activity of the identified RNA-binding protein or a test substance that reduces the expression level of the protein. (C) The step of measuring the production ability of HBV protein in cells infected with HBV or cells expressing HBV, and (d) the step of selecting a substance having an activity of inhibiting the production of HBV protein of (c) are included. ,Method. ⁇ 12> The method according to ⁇ 11>, wherein (a) comprises a step of using an RNA-binding protein sequence database.
  • test substance of (b) is an antibody, a peptide, a protein, a non-peptide compound, a synthetic compound, an antisense nucleic acid, a double-stranded RNA, an adeno-associated virus vector or a CRISPR-Cas vector system, according to ⁇ 11>.
  • Method. ⁇ 14> The method according to ⁇ 11>, wherein (c) comprises a step of measuring HBV protein in a culture supernatant of cells infected with HBV or cells expressing HBV.
  • the substance (d) is an antibody, a peptide, a protein, a non-peptide compound, a synthetic compound, an antisense nucleic acid, a double-stranded RNA, an adeno-associated virus vector or a CRISPR-Cas vector system. ..
  • the present invention also provides the following.
  • ⁇ A> A treatment method comprising administering the pharmaceutical composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7> to a subject who is infected with HBV or has a disease associated with HBV infection.
  • ⁇ B> The treatment method according to ⁇ a>, wherein the disease associated with HBV infection is hepatitis B, liver cirrhosis caused by them, or liver cancer caused by them.
  • ⁇ C> A kit for treating a disease associated with HBV infection, which comprises the pharmaceutical composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>; and an instruction sheet describing a method for treating a disease associated with HBV infection.
  • the method for treating a disease associated with HBV infection comprises administering the pharmaceutical composition to a subject who is infected with HBV or has a disease associated with HBV infection, according to ⁇ c>. Kit for the treatment of diseases associated with HBV infection.
  • HBV RNA sequence corresponding to the enhancer (Enh) I region sequence on HBV genomic DNA for use in treatments that inhibit the production of hepatitis B virus protein (HBV protein), and enhancer (Enh) on HBV genomic DNA.
  • HBV RNA sequence corresponding to the enhancer (Enh) I region sequence on HBV genomic DNA for use in treatments that inhibit the production of hepatitis B virus protein (HBV protein), and enhancer (Enh) on HBV genomic DNA.
  • HBV protein hepatitis B virus protein
  • Enh enhancer
  • Enh Use of a substance that inhibits the expression or function of an RNA-binding protein that binds to at least one sequence selected from the HBV RNA sequence corresponding to the II region sequence.
  • the pharmaceutical composition of the present invention has excellent anti-HBV activity and is useful as an anti-HBV agent.
  • the screening method of the present invention is useful for screening substances that inhibit the production of HBV protein.
  • FIG. 1 shows the relative luminescence amount (%) of firefly luciferase in a reporter assay using an EnhI / EnhII region-deficient construct derived from genotype C.
  • FIG. 2 shows the relative expression level (%) of firefly luciferase RNA in a reporter assay using an EnhI / EnhII region-deficient construct derived from genotype C.
  • FIG. 3 shows the relative value (%) of each dsRNA-added well to each concentration of negative control dsRNA-added well for HBsAg (HBsAg).
  • FIG. 4 shows the relative value (%) of each dsRNA-added well to each concentration of negative control dsRNA-added well for cell viability.
  • FIG. 1 shows the relative luminescence amount (%) of firefly luciferase in a reporter assay using an EnhI / EnhII region-deficient construct derived from genotype C.
  • FIG. 3 shows the relative value (
  • FIG. 5 shows the relative expression level (%) of firefly luciferase RNA and the relative luminescence level (%) of firefly luciferase in a reporter assay using EnhI / EnhII region-deficient constructs derived from various genotypes.
  • Prevention means inhibition of onset, reduction of onset risk or delay of onset. Treatment means improvement or suppression of progression of the disease or condition of interest. Treatment means prevention or treatment of various diseases.
  • the effective amount means a therapeutically effective amount or a preventive effective amount.
  • a therapeutically effective amount is an amount sufficient to stabilize HBV infection, reduce HBV infection, or eradicate HBV infection in an infected subject.
  • the preventive effective amount is an amount sufficient for preventing HBV infection in a subject at risk of infection.
  • the subject means a mammal including a human.
  • Hepatitis B virus means a virus that has the ability to develop hepatitis B.
  • HBV is currently classified into eight genotypes (genotypes) from type A to type H, depending on the difference in the base sequence derived from the gene mutation.
  • HBV to be prevented or treated in the pharmaceutical composition of the present invention includes all genotypes.
  • hepatitis B is mentioned as a disease associated with HBV infection, and acute hepatitis, chronic hepatitis and fulminant hepatitis are mentioned.
  • liver cancers such as liver cirrhosis, liver fibrosis, and hepatocellular carcinoma are also included as long as the disease is caused by infection of living organisms including humans with HBV.
  • the hepatitis B virus protein is a protein constituting HBV, and examples thereof include HBs antigen, HBc antigen, and HBe antigen.
  • the HBV protein is not particularly limited, but is preferably an HBs antigen.
  • HBV RNA sequence corresponding to EnhI region sequence and EnhII region sequence on HBV genomic DNA It has two enhancer regions (EnhI and EnhII) on HBV genomic DNA, and EnhI and EnhII are known to promote transcription from HBV genomic DNA to HBV RNA.
  • the HBV RNA sequence corresponding to the EnhI region sequence and the EnhII region sequence on the HBV genomic DNA is a 3'untranslated region (hereinafter, also referred to as 3'UTR) of RNA encoding the HBV protein among the HBV RNA sequences.
  • the EnhI region sequence and the HBV RNA sequence corresponding to the EnhII region sequence on the HBV genomic DNA are on the HBV genomic DNA in the 3'UTR of the RNA encoding the HBs antigen among the HBV RNA sequences.
  • the base sequence of the region corresponding to EnhI, or the base sequence of the region corresponding to EnhII on the HBV genomic DNA within the 3'UTR of RNA encoding the HBs antigen is preferable.
  • the HBV RNA sequence corresponding to the EnhI region sequence on the HBV genomic DNA includes a sequence having 80% or more sequence identity with SEQ ID NO: 1, and the HBV corresponding to the EnhII region sequence on the HBV genomic DNA.
  • the RNA sequence include sequences having 80% or more sequence identity with SEQ ID NO: 2.
  • the HBV RNA is an RNA encoding an HBV protein, and is preferably an RNA encoding an HBs antigen.
  • Examples of the HBV RNA sequence include the sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2.
  • the sequence preferably has 80% or more sequence identity with the sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, more preferably 85%, even more preferably 90%, even more preferably 95%, 98. % Is even more preferred, and 100% sequence identity is particularly preferred.
  • SEQ ID NO: 1 uuauaugcauguauacaaucuaagcaggcuuucacuuucucgccaacuuacaaggccuuucuguguaaacaauaucugaaccuuuaccccguugcccggcaacggucaggucucugccaaguguuugcugacgacccaacccccacuggauggggcuuggcuaucggccauc
  • RNA-binding proteins bind specifically to specific target RNAs, including post-transcriptional and post-transcriptional RNA splicing, polyadenylation, capping, modification, transport, localization, translation, turnover, etc. It is known to regulate various cell functions in protein expression (Ray et al., Nature, Vol. 499, No. 11, 2013).
  • RNA-binding protein is presumed to control the expression (production) of HBV protein by binding to a specific sequence on HBV RNA.
  • the HBV RNA is preferably RNA encoding an HBs antigen. Specific sequences on the HBV RNA include, for example, the sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2.
  • the sequence preferably has 80% or more sequence identity with respect to the sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, more preferably 85%, even more preferably 90%, even more 95%. Preferably, 98% is even more preferred, and 100% sequence identity is particularly preferred.
  • the RNA-binding protein preferably recognizes and binds to 4 to 9 bases on the above sequence, and for example, RBFOX1 (RNA binding protein, fox-1 homolog), ELAVL2 (ELAV like RNA binding protein 2).
  • MBNL1 muscleblind-like Protein 1
  • RBMX RNA-binding motif protein, X chromosome
  • SRSF9 serotonine rich splicing factor 9
  • SRSF10 serotonucleoprotein polypeptide
  • SNRPA small nuclear ribonucleoprotein polypeptide A
  • ELAVL1 ELAV like RNA binding protein 1
  • PUM2 pumilio homolog 2
  • YTHDC1 YTH domain containing 1
  • SRSF1 seerine and arginine rich splicing factor 1
  • KHDRBS3 KH RNA binding domain containing, signal transduction associated
  • EIF4B eukaryotic translation initiation factor 4B
  • RNA-binding protein of the present invention is preferably at least one protein selected from RBFOX1, ELAVL2, MBNL1, RBMX, SRSF9, SRSF10, SNRPA, ELAVL1, PUM2, YTHDC1, SRSF1, KHDRBS3, and EIF4B.
  • the pharmaceutical composition of the present invention is a pharmaceutical composition containing a "substance”, specifically a "substance that inhibits the production of HBV protein", and a pharmaceutically acceptable carrier.
  • the pharmaceutical composition of the present invention contains an HBV RNA sequence corresponding to the enhancer (Enh) I region sequence on the HBV genomic DNA and an enhancer (Enh) II region sequence on the HBV genomic DNA as substances that inhibit the production of the HBV protein.
  • the pharmaceutical composition of the present invention preferably has a substance that inhibits the production of HBV protein, and more preferably a substance that inhibits the production of HBs antigen.
  • “substance” examples include antibodies, peptides, proteins, non-peptide compounds, synthetic compounds, antisense nucleic acids, double-stranded RNAs, adeno-associated virus vectors, CRISPR-Cas vector systems, and the like.
  • an “antisense nucleic acid” is a “sense” nucleic acid encoding a protein, eg, a nucleotide sequence complementary or substantially complementary to the nucleotide sequence of a double-stranded cDNA molecule, mRNA sequence or gene coding sequence.
  • RNAi nucleic acids include, but are not limited to, nucleic acids that interfere with or inhibit the expression of target genes by short interfering RNA (siRNA), small interfering RNA (SHRNA) or RNA interference (RNAi).
  • RNA interference is a nucleic acid that interferes with or inhibits the expression of a target gene through RNA interference.
  • RNA interference is a post-transcriptional target gene silencing technique that uses double-stranded RNA (dsRNA) to degrade mRNA containing the same sequence as dsRNA (Sharp et al., Science, 287, 2431-2432, 2000). Zamore et al., Cell, Vol. 101, pp.
  • RNAi nucleotide long short interfering RNA
  • Kits for the synthesis of RNAi are commercially available, for example, from New England Biolabs and Ambion.
  • one or more of the above chemistries for use in antisense RNA can be used.
  • antisense nucleic acid or double-stranded RNA is preferable, and double-stranded RNA is more preferable. Moreover, in the case of double-stranded RNA, it is particularly preferable that it is an RNA interfering agent.
  • Adeno-associated virus is a single-stranded DNA virus consisting of about 4700 bases belonging to the family Parvoviridae, which has no envelope and has a capsid with a regular dihedral structure with a diameter of 20 to 30 nm, and also has a cell membrane. It has a wide host range because it recognizes and infects proteoglycan sulfate, which is a universal component. Any gene or nucleic acid can be inserted into the genome of adeno-associated virus. Therefore, since the target gene and nucleic acid can be introduced by infecting the target cell with the genetically modified adeno-associated virus, the adeno-associated virus can be used as a vector for gene transfer.
  • adeno-associated virus vector is non-pathogenic and can be gene-introduced into terminally differentiated non-dividing cells, its application to gene therapy is expected. It is known that adeno-associated viruses have different infection orientations to tissues and cells depending on the serotype (Ozawa et al., Drug Delivery System, Vol. 22, No. 6, pp. 643-650, 2007). As the substance contained in the pharmaceutical composition of the present invention, adeno-associated virus type 5, adeno-associated virus type 7, adeno-associated virus type 8 or adeno-associated virus type 9 is preferable, and adeno-associated virus type 8 is more preferable.
  • CRISPR-Cas system is a system that uses the CRISPR-associated product (CRISPR / Cas) system discovered as acquired immunity of eubacteria and archaea for genome editing. , System, 337, pp. 816-821, 2012).
  • CRISPR / Cas CRISPR-associated product
  • a plurality of cassettes in which fragmented foreign DNA (20 bp) is incorporated are repeated, and different foreign DNAs are incorporated in each cassette.
  • each cassette is generated by fragmenting the DNA of an alien species (for example, a phage) when it is taken up into the cell and incorporating it into the CRISPR region.
  • Each cassette encodes a CRISPR RNA (crRNA).
  • the crRNA has a protospacer sequence and a sequence complementary to the trans-crRNA (tracrRNA) described later.
  • the protospacer sequence is 20 nucleotides in length and has a sequence complementary to the target DNA sequence.
  • the protospacer sequence need not have 100% complementarity with the target sequence, and mismatches are allowed in the region from the 5'end to 6 nucleotides.
  • the crRNA forms a complex with trans-crRNA (tracrRNA), which is transcribed separately via complementary moieties.
  • the complex of crRNA and tracrRNA forms an additional complex with Cas9 endonuclease.
  • the protospacer moiety in the crRNA hybridizes complementarily with the foreign DNA, thereby leading the Cas9 endonuclease to the target sequence of the foreign DNA.
  • the foreign DNA is cleaved by the Cas9 endonuclease at the site of the target sequence and the CRISPR-Cas9 system protects the host from the foreign DNA.
  • the CRISPR-Cas9 system was discovered by the functioning of eubacteria and paleontology as acquired immunity to new foreign DNA.
  • CRISPR-Cas vector system is a vector system containing a crRNA, a tracrRNA sequence, or a guide RNA (gRNA) having the functions of crRNA and tracrRNA, and a Cas gene sequence.
  • gRNA guide RNA
  • the predominantly used system is, but is not limited to, the CRISPR-Cas9 system of the second type, which is derived from Streptococcus pyogenes (S. pyogenes).
  • pharmaceutically acceptable carriers include excipients, diluents, bulking agents, disintegrants, stabilizers, preservatives, buffers, emulsifiers, fragrances, colorants, sweeteners, thickeners, and flavoring agents. Examples include agents, solubilizers or other additives.
  • Pharmaceutical compositions in the form of ears, patches, ointments, injections, liquids, lozenges or elixirs can be prepared. These pharmaceutical compositions can be administered orally or parenterally.
  • parenteral administration examples include topical solutions containing one or more active substances and prescribed by convention, suppositories for enteric administration, and the like.
  • dose and frequency of administration of the pharmaceutical composition of the present invention can be appropriately selected according to the sex, weight, age, severity, symptoms and the like of the patient. In general, for adults, 0.01 to 1000 mg / kg per day should be administered in 1 to several divided doses by oral or parenteral administration (eg, injection, infusion and administration to the rectal site). Just do it.
  • the pharmaceutical composition of the present invention preferably further reduces the expression level of HBV DNA.
  • the pharmaceutical composition of the present invention preferably further reduces the expression level of complete double-stranded DNA (ccDNA).
  • the pharmaceutical composition of the present invention binds to at least one sequence of the HBV RNA sequence corresponding to the EnhI region sequence on the HBV genomic DNA and the HBV RNA sequence corresponding to the EnhII region sequence on the HBV genomic DNA. It is useful as a drug for inhibiting the expression or function of a protein, or as a drug for suppressing or inhibiting the onset or progression of a disease involving the RNA-binding protein and treating or preventing the disease.
  • the screening method of the present invention is useful as a method for screening a substance that inhibits the production of HBV protein.
  • the screening method of the present invention is a method for screening a substance that inhibits the production of HBV protein, and comprises the HBV RNA sequence corresponding to the enhancer I region sequence on the HBV genomic DNA and the enhancer II region sequence on the HBV genomic DNA. It is useful as a screening method, which comprises identifying a substance that inhibits the expression or function of an RNA-binding protein that binds to at least one sequence selected from the corresponding HBV RNA sequences.
  • the HBV RNA sequence corresponding to the enhancer I region sequence on the hepatitis B virus genomic DNA is a sequence having 80% or more sequence identity with SEQ ID NO: 1, and the hepatitis B virus genomic DNA.
  • the HBV RNA sequence corresponding to the above enhancer II region sequence is a sequence having 80% or more sequence identity with SEQ ID NO: 2.
  • the screening method of the present invention also preferably identifies a substance that inhibits the production of HBs antigen as a hepatitis B virus protein.
  • the screening method of the present invention includes (A) An RNA-binding protein that binds to at least one sequence selected from the HBV RNA sequence corresponding to the EnhI region sequence on the HBV genomic DNA and the HBV RNA sequence corresponding to the EnhII region sequence on the HBV genomic DNA.
  • the process of identifying (B) A step of contacting a cell infected with HBV or a cell expressing HBV with a test substance that inhibits the function or activity of the identified RNA-binding protein or a test substance that reduces the expression level of the protein.
  • (C) A step of measuring the production ability of HBV protein in cells infected with HBV or cells expressing HBV, and (d) a step of selecting a substance having an activity of inhibiting the production of HBV protein in (c).
  • RNA-binding protein that binds to at least one sequence selected from the HBV RNA sequence corresponding to the EnhI region sequence on the HBV genomic DNA and the HBV RNA sequence corresponding to the EnhII region sequence on the HBV genomic DNA. Identification Steps For example, utilizing public RNA-binding protein sequence databases such as RNA-Binding Protein DataBase, RBPDB can be mentioned.
  • the public RNA-binding protein sequence database to be utilized is not particularly limited. By inputting the EnhI region sequence or the HBV RNA sequence corresponding to the EnhII region sequence on the HBV genomic DNA into RBPDB or a database similar thereto, RNA-binding proteins that bind to these region sequences can be extracted.
  • a pull-down assay using a cell extract derived from HepG 2.2.15 cells and RNA having a sequence corresponding to the EnhI region sequence or the EnhII region sequence on the HBV genomic DNA transcribed in vitro is performed.
  • Examples thereof include a method of identifying the obtained bound protein with a mass spectrometer or a method similar thereto.
  • the screening method of the present invention preferably includes (a) a step using an RNA-binding protein sequence database. Further, as another embodiment, it is preferable that (a) is a method including a step of performing a pull-down assay using RNA having a sequence corresponding to the EnhI region sequence or the EnhII region sequence on the HBV genomic DNA.
  • Step B Step of contacting HBV-infected cells or cells expressing HBV with a test substance that inhibits the function or activity of the identified RNA-binding protein or a test substance that reduces the expression level of the protein Infects HBV.
  • the cells were HBV clone C_JPNAT (GenBank: AB246345.1.) Infected human primary cultured hepatitis cells, or HepG2 cells in which sodium taurocholate protein carrying protein (NTCP) was forcibly expressed. : Cells infected with AB246345.1) can be mentioned.
  • the combination of the above HBV clone and cells is not particularly limited.
  • HBV for example, HepG2.2.15 cells or a plasmid containing a 1.24-fold lengthened genomic sequence of HBV clone C_JPNAT (GenBank: AB246345.1) was forcibly expressed.
  • Examples include HepG2 cells, Huh-7 cells, HepaRG cells, or human primary cultured hepatocytes.
  • the above HBV clone is not particularly limited.
  • the length of the sequence derived from the HBV genome inserted into the plasmid containing the genome sequence of the HBV clone is not particularly limited as long as it is 1.24 times or more the length of the genome sequence of the HBV clone.
  • test substance examples include substances selected from antibodies, peptides, proteins, non-peptide compounds, synthetic compounds, antisense nucleic acids, double-stranded RNAs, adeno-associated virus vectors, CRISPR-Cas vector systems, and the like.
  • antisense nucleic acid or double-stranded RNA is preferable, and double-stranded RNA is more preferable.
  • double-stranded RNA it is particularly preferable that it is an RNA interfering agent.
  • Contact between HBV-infected cells or cells expressing HBV with the test substance can be carried out, for example, by adding the test substance to the culture medium and culturing for a certain period of time.
  • concentration of the test substance to be added varies depending on the type of substance (solubility, toxicity, etc.), but is appropriately selected in the range of, for example, about 0.1 nmol / L to about 100 nmol / L.
  • Examples of the culturing time include about 24 hours to about 120 hours.
  • Step of measuring HBV protein-producing ability in HBV-infected cells or HBV-expressing cells As a step of measuring the HBV protein-producing ability, the steps of culturing HBV-infected cells or HBV-expressing cells A method for measuring HBV protein in the Qing dynasty can be mentioned.
  • the HBV protein can be measured using the collected culture supernatant by a method such as chemiluminescent enzyme immunoassay (CLEIA method), enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA method), or a method similar thereto.
  • CLIA method chemiluminescent enzyme immunoassay
  • ELISA method enzyme-linked immunosorbent assay
  • Step D Step of selecting a substance having an activity of inhibiting the production of the HBV protein of (c) For example, by allowing the test substance to act in (c), the production of HBV protein is increased by 30% as compared with the negative control.
  • a substance that suppresses preferably 50% or more, more preferably 70% or more, and even more preferably 90% or more can be selected.
  • compositions of the present invention are useful in the treatment or prevention of HBV infections.
  • the pharmaceutical composition of the present invention can inhibit the production of HBV protein, particularly the production of HBs antigen.
  • HBV gene expression HBV DNA production
  • the pharmaceutical compositions of the present invention are useful for the treatment or prevention of HBV infection.
  • the present invention relates to the use of the pharmaceutical compositions of the present invention for inhibiting the production of HBsAg.
  • the present invention relates to the use of the pharmaceutical compositions of the present invention for inhibiting DNA production of HBV.
  • the present invention relates to the use of the pharmaceutical composition of the present invention for inhibiting gene expression of HBV.
  • the present invention relates to the use of the pharmaceutical compositions of the present invention for the treatment or prevention of HBV infection.
  • Diseases associated with HBV infection include advanced liver fibrosis, inflammation and necrosis, which progress to cirrhosis, end-stage liver disease and hepatocellular carcinoma.
  • the region 1086 bp containing the sequence of the 3'untranslated region (hereinafter, also referred to as “3'UTR”) of the gene encoding the HBs antigen is divided into the primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6.
  • PCR was performed under the condition that 98 ° C. for 10 seconds, 58 ° C. for 5 seconds, and 72 ° C.
  • this plasmid is also referred to as "PreS2 / S-Luc-3'UTR".
  • PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype C)
  • Amplification for preparing a plasmid lacking the EnhI region by performing PCR under the condition of repeating 98 ° C. for 10 seconds, 58 ° C. for 5 seconds, and 72 ° C. for 30 seconds 35 times using a combination of primers consisting of 10 nucleotide sequences. Obtained a fragment. These fragments were ligated using an In-Fusion HD Cloning Kit (manufactured by Takara) to obtain a plasmid lacking the EnhI region in the PreS2 / S-Luc-3'UTR plasmid. Hereinafter, this plasmid is also referred to as "PreS2 / S-Luc-3'UTR dEnhI".
  • Amplification for preparing a plasmid lacking the EnhII region by performing PCR under the condition of repeating 98 ° C. for 10 seconds, 58 ° C. for 5 seconds, and 72 ° C. for 30 seconds 35 times using a combination of primers consisting of 12 nucleotide sequences. Obtained a fragment.
  • HepG 2.2.15 cells which are cells that continuously produce viruses and have the HBV genome introduced into the hepatitis blastoma cell line HepG2 (Proc Natl Acad Sci USA, Vol. 84, pp. 1005-1009, 1987).
  • DMEM / F-12 GlutaMAX (Invitrogen) + 5 ⁇ g / mL insulin (Wako) + 1% penicillin / streptomycin (Sigma) + 10 mmol / L HEPES (Sigma) + 50 ⁇ mol / L hydrocortisone (Sigma) +10 % FBS (manufactured by Equitech-Bio)
  • HepG 2.2.15 cells were suspended in the above medium, seeded on 96-well microtiter plates to 1 ⁇ 10 4 cells / 100 ⁇ L per well, and incubated in a 5% CO2 incubator at 37 ° C. for 24 hours.
  • FIG. 1 shows the results of calculating the relative value (%) of the luciferase luminescence amount in each defective plasmid-supplemented well with respect to the luminescence amount of firefly luciferase in the PreS2 / S-Luc-3'UTR plasmid-added well. ..
  • HepG 2.2.15 cells were suspended in the above medium, seeded on a 12-well microtiter plate at 2 ⁇ 10 5 cells / 1000 ⁇ L per well, and incubated in a 5% CO2 incubator at 37 ° C. for 24 hours.
  • the medium was exchanged at 1000 ⁇ L / well of the above-mentioned cell culture medium, and the medium was incubated in a 5% CO2 incubator at 37 ° C. for another 24 hours. Then, the culture supernatant was discarded, the cells were washed with phosphate buffered saline (1000 ⁇ L / well, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and total RNA was extracted using RNeasy Mini Kit (manufactured by Qiagen). 1 ⁇ g of the extracted total RNA was reverse transcribed using a PrimeScript RT Reagent Kit with gDNA Eraser (manufactured by Takara) to prepare cDNA.
  • RNeasy Mini Kit manufactured by Qiagen
  • the expression level of firefly luciferase RNA was quantified based on the prepared cDNA, and the firefly luciferase RNA in each plasmid-added well with respect to the expression level of firefly luciferase RNA in the wells transfected with the PreS2 / S-Luc-3'UTR plasmid.
  • the result of calculating the relative value (%) of the expression level of is shown in FIG.
  • the relative luminescence amount derived from the firefly luciferase protein decreased by about 70% to 80% (Fig. 1). Therefore, the above phenomenon may be caused by a decrease in transcriptional activity (decrease in firefly luciferase RNA expression level) due to deletion of the EnhI region or EnhII region from the DNA sequence, or a region corresponding to EnhI or EnhII from the RNA sequence. It was considered that this may be due to the functional change of RNA due to the deletion of the region corresponding to.
  • the relative expression level of firefly luciferase RNA was hardly changed due to the deletion of the EnhI region or the EnhII region (Fig. 2). From this, it is clear that the decrease in the relative luminescence amount due to the deletion of the EnhI region or the EnhII region is due to the functional change of RNA due to the deletion of the region corresponding to EnhI or the region corresponding to EnhII from the RNA sequence. became. That is, it was revealed that the region corresponding to EnhI on the HBV genomic DNA or the region corresponding to EnhII on the HBV genomic DNA functions on RNA and controls the expression level of the protein.
  • RNA-binding protein In silico identification of RNA-binding protein, Since the region corresponding to EnhI and the region corresponding to EnhII function on RNA, we attempted to identify RNA-binding proteins that bind to these regions.
  • the putative RNA-binding protein is the EnhI-equivalent region (GenBank: AB246345, base number 1060-) of RNA encoding HBs antigen against a public RNA-binding protein sequence database (RNA-Binding Protein DataBase, RBPDB).
  • RNA sequence corresponding to EnhI region consisting of 1260, SEQ ID NO: 1), or EnhII corresponding region in 3'UTR of RNA encoding HBs antigen (GenBank: AB246345, corresponding to EnhII region consisting of base numbers 1638 to 1771)
  • SEQ ID NO: 2 The RNA sequence to be used, SEQ ID NO: 2) was input, and the protein was identified by executing a binding protein prediction program.
  • RBPDB is a database that stores information on RNA-binding proteins and their binding sequences obtained from in vitro and in vitro experiments using humans, mice, flies, etc., and the sequence can be entered by inputting the base sequence of RNA. It is possible to extract RNA-binding proteins that are presumed to bind to RNA (Nucleic Acids Res, Vol. 39, pp. D301-D308, 2011).
  • RNA-binding proteins would bind to at least one region of the EnhI-equivalent region and the EnhII-equivalent region on the RNA encoding the HBs antigen.
  • HepG 2.2.15 cells which are cells that continuously produce viruses, in which the HBV genome has been introduced into the hepatoblastoma cell line HepG2 (Proc Natl Acad Sci USA, Vol. 84, pp. 1005-1009, 1987).
  • the anti-HBV effect due to inhibition of each molecule was evaluated by the following procedure. The following was used as a medium for cell culture.
  • SMARTpool ON-TARGETplus RBFOX1 siRNA (L-0133377-01), SMARTpool: ON-TARGETplus ELAVL1 siRNA (L-003773-00), SMARTpool: ON-TARGETplus ELVAL2 MBNL1 siRNA (L-014136-00), SMARTpool: ON-TARGETplus RBMX siRNA (L-011691-01), SMARTpool: ON-TARGETplus PUM2 siRNA (L-014031-02), SMARTpool: ON-TL1LTL 015332-02), SMARTpool: ON-TARGETplus SRSF1 siRNA (L-018672-01), SMARTpool: ON-TARGETplus SRSF9 siRNA (L-019529-01), SMARTpool: ON-TARGETplus SRSF10 SMARTpool: ON-TARGETplus KHDRBS3 siRNA (L-012748-01), SMARTpool:
  • HepG 2.2.15 cells were suspended in the above medium to prepare a 2 ⁇ 10 5 cell / mL HepG 2.2.15 cell suspension.
  • the dsRNA was diluted with Nuclease-Free Water (not DEPC-Treated) (manufactured by Thermo Fisher Scientific) to prepare a dsRNA solution of 2.743 to 2000 nmol / L, a 3-fold dilution series.
  • 1.5 ⁇ L of prepared dsRNA solution and 0.3 ⁇ L of Lipofectamine RNAiMAX (manufactured by Thermo Fisher Scientific) were diluted with 8.2 ⁇ L of serum-free medium (manufactured by Thermo Fisher Scientific) and incubated at room temperature for 5 minutes.
  • the culture supernatant was collected, and the cell viability was measured using CellTiter96 AQueuous One Solution Cell Proflation Assay (manufactured by Promega).
  • the amount of HBsAg in the collected culture supernatant was measured using AlphaLISA Hepatitis B Virus Surface Agent (HBsAg) Kit (manufactured by Perkin Elmer).
  • the collected culture supernatant was treated with a mixture of Buffer AL (manufactured by Qiagen) and Proteinase K (manufactured by Thermo Fisher Scientific), and the HBV DNA (HBV DNA) in the obtained solution was quantified by a real-time PCR method. did.
  • Buffer AL manufactured by Qiagen
  • Proteinase K manufactured by Thermo Fisher Scientific
  • Knockdown of RBFOX1, SRSF10, ELAVL1 and PUM2 reduced HBsAg by up to 30%, and knockdown of SRSF9, SNRPA, YTHDC1 and SRSF1 reduced HBsAg by up to 70-90% (FIG. 3).
  • knockdown of PUM2 and SRSF1 reduced HBV DNA by up to 40 to 50%
  • knockdown of YTHDC1 reduced HBV DNA by up to 80%.
  • knockdown of these genes did not affect cell viability (Fig. 4).
  • this plasmid is also referred to as "PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype A)".
  • PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype A) plasmid as a template, the combination of the primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 15 and the primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7
  • a plasmid lacking the EnhI region was obtained by performing PCR under the condition of repeating 98 ° C. for 10 seconds, 58 ° C. for 5 seconds, and 72 ° C.
  • the combination of the primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 17 and the primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7 A plasmid lacking the EnhII region was obtained by performing PCR under the condition that 98 ° C. for 10 seconds, 58 ° C. for 5 seconds, and 72 ° C. for 30 seconds were repeated 35 times using a combination of a primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 18. Amplified fragments for fabrication were obtained.
  • the 3'UTR sequence of the gene encoding the HBs antigen (hereinafter also referred to as "3'UTR (genotype B)) is used.
  • PCR of the containing region 1095 bp under the condition of repeating 98 ° C. for 10 seconds, 58 ° C. for 5 seconds, and 72 ° C. for 10 seconds 35 times using a combination of a primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 20 and a primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 21.
  • the combination of the primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 22 and the primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7 A plasmid lacking the EnhI region was obtained by performing PCR under the condition that 98 ° C. for 10 seconds, 58 ° C. for 5 seconds, and 72 ° C. for 30 seconds were repeated 35 times using a combination of a primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 23. Amplified fragments for fabrication were obtained.
  • PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype B) plasmid were ligated using an In-Fusion HD Cloning Kit (manufactured by Takara) to obtain a plasmid lacking the EnhI region in the PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype B) plasmid.
  • this plasmid is also referred to as "PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype B) dEnhI”.
  • the combination of the primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 24 and the primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7 A plasmid lacking the EnhII region was obtained by performing PCR under the condition of repeating 98 ° C. for 10 seconds, 58 ° C. for 5 seconds, and 72 ° C. for 30 seconds 35 times using a combination of a primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 25 and a plasmid consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 25.
  • the 3'UTR sequence of the gene encoding the HBs antigen (hereinafter also referred to as "3'UTR (genotype D)").
  • 3'UTR gene encoding the HBs antigen
  • This fragment was treated with a combination of XbaI (manufactured by Takara) and SalI (manufactured by Takara) and inserted into the XbaI and SalI sites of PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype C) prepared in Test Example 1. To obtain a ligated plasmid.
  • this plasmid is also referred to as "PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype D)".
  • a combination of a primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 28, a primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10, and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7 A plasmid lacking the EnhI region was obtained by performing PCR under the condition that 98 ° C. for 10 seconds, 58 ° C. for 5 seconds, and 72 ° C. for 30 seconds were repeated 35 times using a combination of a primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29. Amplified fragments for fabrication were obtained.
  • PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype D) plasmid were ligated using an In-Fusion HD Cloning Kit (manufactured by Takara) to obtain a plasmid lacking the EnhI region in the PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype D) plasmid.
  • this plasmid is also referred to as "PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype D) dEnhI”.
  • the combination of the primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30 and the primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7 A plasmid lacking the EnhII region was obtained by performing PCR under the condition of repeating 98 ° C. for 10 seconds, 58 ° C. for 5 seconds, and 72 ° C. for 30 seconds 35 times using a combination of a primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 31 and a plasmid consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 31.
  • a reporter assay was performed using HepG 2.2.15 cells according to the following procedure. The following was used as a medium for cell culture.
  • HepG 2.2.15 cells were suspended in the above medium, seeded on 96-well microtiter plates to 1 ⁇ 10 4 cells / 100 ⁇ L per well, and incubated overnight at 37 ° C. in a 5% CO2 incubator.
  • PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype A), PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype B), PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype C), PreS2 / S -
  • the result of calculating the relative value (%) of the luminescence amount of luciferase in each genotype-deficient plasmid-added well to the luminescence amount of firefly luciferase in each plasmid-added well of Luc-3'UTR (genotype D) is calculated. It is shown in FIG.
  • HepG 2.2.15 cells were suspended in the above medium, seeded on a 24-well microtiter plate to 1 ⁇ 10 5 cells / 500 ⁇ L per well, and incubated overnight at 37 ° C. in a 5% CO2 incubator.
  • the expression level of firefly luciferase RNA was quantified based on the prepared cDNA, and PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype A), PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype B), PreS2 / S. -In each genotype-deficient plasmid-supplemented well with respect to the expression level of firefly luciferase RNA in each plasmid-supplemented well of Luc-3'UTR (genotype C) and PreS2 / S-Luc-3'UTR (genotype D)
  • the results of calculating the relative value (%) of the luciferase RNA expression level are shown in FIG.
  • deletion of the EnhI region or the EnhII region reduced the relative luminescence amount derived from the firefly luciferase protein by 87% to 90% (Fig. 5).
  • the relative expression level of firefly luciferase RNA decreased by 31 to 49% due to the deletion of the EnhI region or the EnhII region.
  • deletion of the EnhI region or the EnhII region reduced the relative luminescence amount derived from the firefly luciferase protein by 65% to 80%.
  • the relative expression level of firefly luciferase RNA decreased by 39 to 43% due to the deletion of the EnhI region or the EnhII region.
  • deletion of the EnhI region or the EnhII region reduced the relative luminescence amount derived from the firefly luciferase protein by 74% to 84%.
  • the relative expression level of firefly luciferase RNA decreased by 34 to 61% due to the deletion of the EnhI region or the EnhII region.
  • deletion of the EnhI region or the EnhII region reduced the relative luminescence amount derived from the firefly luciferase protein by 86% to 91%.
  • the relative expression level of firefly luciferase RNA decreased by 51 to 52% due to the deletion of the EnhI region or the EnhII region.
  • the pharmaceutical composition of the present invention exhibits excellent anti-HBV activity and is useful as an anti-hepatitis B virus agent.

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Abstract

本発明の課題は、新規な抗B型肝炎ウイルス剤として有用な医薬組成物、およびスクリーニング方法を提供することである。本発明によれば、B型肝炎ウイルスタンパク質の産生を阻害する医薬組成物であって、B型肝炎ウイルスゲノムDNA上のエンハンサーI領域配列に相当するB型肝炎ウイルスRNA配列、およびB型肝炎ウイルゲノムDNA上のエンハンサーII領域配列に相当するB型肝炎ウイルスRNA配列より選択される少なくとも1つの配列に対し、結合するRNA結合タンパク質の発現または機能を阻害することを特徴とする、医薬組成物が提供される。

Description

B型肝炎ウイルスタンパク質の産生を阻害する医薬組成物およびスクリーニング方法
 本発明は、抗B型肝炎ウイルス活性を有する医薬組成物およびB型肝炎ウイルスタンパク質の産生を阻害する物質をスクリーニングする方法に関する。
 B型肝炎ウイルス(hepatitis B virus、HBV)は、ヘパドナウイルス属に属するウイルスで、直径約42nmの球状のDNAウイルスである。ウイルスそのものは、外被(エンベロープ、envelope)、不完全二重鎖のDNA、DNAポリメラーゼおよび逆転写酵素などを含む、直径27nmの芯(コア、core)からなるDNAウイルスであり、Dane粒子と呼ばれている。二重構造を形成し、外側はHBs抗原(hepatitis B surface antigen、HBsAg)、内側はHBc抗原(hepatitis B core antigen、HBcAg)と遺伝子DNAからなっている(非特許文献1)。
 HBs抗原は、Dane粒子以外に、中空粒子、小型球形粒子または桿状粒子として存在する。
 HBVのゲノムDNAには、pre-S/S遺伝子領域、P遺伝子領域、X遺伝子領域、pre-C/C遺伝子領域の4種類の転写解読枠(open reading frame、ORF)、3つのプロモーター、および2つのエンハンサー(Enhancer、Enh)領域がある。X遺伝子領域のcore promoter、C遺伝子領域のprecore領域は、HBe抗原(hepatitis B envelope antigen、HBeAg)構成タンパク質の産生に関与し、この領域のpoint mutationによりHBe抗原構成タンパク質が産生されなくなり、HBe抗原陰性となる。
 また、2つのエンハンサー領域はエンハンサーI(Enhancer I、EnhI)およびエンハンサーII(Enhancer II、EnhII)と呼ばれ、いずれも3つ全てのプロモーター活性を増大させることが可能である(特許文献1)。
 HBVは肝細胞に侵入すると、不完全環状二本鎖DNAが肝細胞の核内に取り込まれ、完全閉鎖二本鎖DNA(covalenty closed circular DNA、cccDNA)に転換される。HBVの慢性感染状態では、cccDNAは肝細胞1個あたり5~50個、ミニ染色体として存在する。肝細胞核内のcccDNAからは4種のRNAが転写され、それらより構造タンパク質であるHBs抗原、HBc抗原およびHBe抗原、Xタンパク質ならびに逆転写酵素を含むポリメラーゼが翻訳される。RNAの1つはpregenomic RNAとしてコア粒子に取り込まれ、逆転写酵素の働きによりマイナス鎖DNAが合成され、次にプラス鎖DNAが合成され不完全環状二本鎖DNAとなる。さらに、HBs抗原より形成されるエンベロープに包まれてウイルス粒子(Dane粒子)となり血中に放出される。RNAにより翻訳されたHBs抗原、HBc抗原およびp22cr抗原を含む中空粒子(DNAの核が無い粒子)や肝細胞膜を通過するHBe抗原などは、Dane粒子の血中放出ルートとは別に多量に血中に放出、分泌される。この作用は、HBV感染における宿主免疫機構の攻撃から逃れている作用と考えられる。HBe抗原、HBc抗原およびp22cr抗原は、HBcr抗原(hepatitis B core-related antigen、HBcrAg)として測定可能であり、ウイルス複製のマーカーとして使用されている(非特許文献1)。
 B型肝炎とは、HBVに感染することで発症するウイルス性肝炎の一つであり、感染者数は全世界で約2億4000万人であるとされている。先述のように、HBVに感染すると、Dane粒子が血中に放出されるとともに、Dane粒子の放出ルートとは別にウイルスタンパク質が血中に大量に分泌される。ウイルスタンパク質のうち、とくにHBs抗原は宿主であるヒトの免疫機構による感染細胞の排除を妨害している可能性が指摘されている(非特許文献2、3)。したがって、B型肝炎の治療には、Dane粒子を減らすこと、すなわちウイルスの増殖を抑制するとともに、HBs抗原をはじめとするウイルスタンパク質を減らすことが重要であると考えられている。
 B型肝炎の第一選択薬には、エンテカビルやテノホビなどの核酸アナログが使用されている。核酸アナログ製剤はHBVポリメラーゼタンパクの活性を阻害、不完全環状二本鎖DNAの生成を阻害することにより、血中のDane粒子を減少、すなわちウイルスの増殖を抑制することが可能である。しかしながら、核酸アナログ製剤はHBs抗原を減少させることができないため、宿主免疫機構による感染細胞の排除を達成することは困難である。そのため、HBs抗原の減少を達成可能な医薬品の開発が望まれている。
 近年、RNA干渉(RNAi)の原理によりHBV RNAに結合し、これを分解する二本鎖RNA(dsRNA)の研究開発が進められている。これら二本鎖RNAは、HBV感染細胞などにおいてHBs抗原を減少させることが報告されている(非特許文献4)。二本鎖RNAはその性質上、HBV RNAに結合し効果を発揮するためには、HBV RNAと高い配列同一性を有する必要がある。しかしながら、HBVには8種類の遺伝子型が存在すること、遺伝子変異などによりRNAの配列が変化することなどから、HBV RNAに結合する二本鎖RNAの効果を期待できない例が懸念されている。実際、B型肝炎患者から採取したHBVを分析した結果、同一患者において遺伝子配列の異なる複数のクローンが存在すること、HBV RNAに対する二本鎖RNAの効果が減弱するクローンが存在することが報告されている(非特許文献5)。したがって、新たな作用メカニズムによりHBs抗原の減少を達成可能な医薬品の開発が必要である。
 HBVは自身の遺伝子からRNAを転写するために必要な分子群、およびRNAからウイルスタンパク質を産生するために必要な分子群を有していない。したがって、HBVの増殖やウイルスタンパク質の産生には、感染したヒト肝細胞がもつ分子群を利用しなければならない。そこで、HBVが利用するヒトタンパク質を標的とし、HBVの増殖やウイルスタンパク質の産生を阻害する新たなアプローチが注目され始めた。
 例えば、HBVゲノムDNA中のエンハンサーIに結合する核酸分子を用いて、HBVゲノムDNAからHBV RNAへの転写を制御し、HBVの複製を調節する試みがなされている(特許文献2)。また、HBVゲノムDNA中のエンハンサー領域に作用する転写因子の発現を制御することにより、HBV RNAへの転写を制御し、HBVの増殖を抑制する試みがなされている(特許文献3~5)。
 しかしながら、宿主であるヒトのどの因子がHBVの増殖やウイルスタンパク質の産生に必要なのか、それらを制御することによりどのような抗HBV効果につながるのか、十分に明らかにはなっていない。
国際公開第2005-059138号パンフレット 米国特許出願公開第2003/0148985A1号明細書 特表2018-526332号公報 特表2007-520461号公報 特表2005-532052号公報
田中ら、モダンメディア、54巻、12号、347~352頁、2008年 Brouwら、Immunology、126巻、280~289頁、2008年 Vanlandschootら、Journal of General Virology、83巻、1281~1289頁、2002年 Wooddellら、Molecular Therapy、21巻、5号、973~985頁、2013年 Wuら、Gastroenterology、128巻、708~716頁、2005年
 本発明の課題は、宿主因子であるヒトタンパク質を標的とし、抗B型肝炎ウイルス(HBV)活性を有する新規の医薬組成物を提供することである。また、本発明の課題は、ヒトタンパク質を標的とし、HBVタンパク質の産生を抑制する医薬組成物を提供することである。さらに、本発明の課題は、宿主因子を標的とし、HBVタンパク質の産生を抑制する物質をスクリーニングする方法を提供することである。
 本発明者らは、上記課題に対し鋭意研究を重ねた結果、B型肝炎ウイルスゲノムDNA(HBVゲノムDNA)上のエンハンサーI(Enhancer I、EnhI)領域配列およびエンハンサーII(Enhancer II、EnhII)領域配列に相当する、B型肝炎ウイルスRNA(HBV RNA)配列の少なくとも1つの領域に結合するヒトタンパク質を阻害する医薬組成物が、HBVタンパク質の産生阻害能を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は、以下を提供する。
<1>
 B型肝炎ウイルスタンパク質(HBVタンパク質)の産生を阻害する医薬組成物であって、HBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)I領域配列に相当するHBV RNA配列、およびHBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)II領域配列に相当するHBV RNA配列より選択される少なくとも1つの配列に対し、結合するRNA結合タンパク質の発現または機能を阻害することを特徴とする、医薬組成物。
<2>
 HBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)I領域配列に相当するHBV RNA配列が、配列番号1と80%以上の配列同一性を有する配列であり、HBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)II領域配列に相当するHBV RNA配列が、配列番号2と80%以上の配列同一性を有する配列である、<1>に記載の医薬組成物。
<3>
 HBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)I領域配列に相当するHBV RNA配列が、配列番号1と90%以上の配列同一性を有する配列であり、HBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)II領域配列に相当するHBV RNA配列が、配列番号2と90%以上の配列同一性を有する配列である、<1>または<2>に記載の医薬組成物。
<4>
 HBVタンパク質が、HBs抗原タンパク質である、<1>~<3>のいずれか一つに記載の医薬組成物。
<5>
 さらに、HBVゲノムDNAの発現量を低下することを特徴とする、<1>~<4>のいずれか一つに記載の医薬組成物。
<6>
 さらに、完全二本鎖DNA(cccDNA)の発現量を低下することを特徴とする、<1>~<5>のいずれか一つに記載の医薬組成物。
<7>
 RNA結合タンパク質が、RBFOX1、ELAVL2、MBNL1、RBMX、SRSF9、SRSF10、SNRPA、ELAVL1、PUM2、YTHDC1、SRSF1、KHDRBS3およびEIF4Bより選択される少なくとも1つのタンパク質である、<1>~<6>のいずれか一つに記載の医薬組成物。
<8>
 HBVタンパク質の産生を阻害する物質をスクリーニングする方法であって、
HBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)I領域配列に相当するHBV RNA配列、およびHBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)II領域配列に相当するHBV RNA配列より選択される少なくとも1つの配列に対し、結合するRNA結合タンパク質の発現または機能を阻害する物質を同定することを特徴とする、スクリーニング方法。
<9>
 HBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)I領域配列に相当するHBV RNA配列が、配列番号1と80%以上の配列同一性を有する配列であり、HBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)II領域配列に相当するHBV RNA配列が、配列番号2と80%以上の配列同一性を有する配列である、<8>に記載のスクリーニング方法。
<10>
 HBVタンパク質が、HBs抗原タンパク質である、<8>または<9>に記載のスクリーニング方法。
<11>
 B型肝炎ウイルス(HBV)タンパク質の産生を阻害する物質をスクリーニングする方法であって、
 (a)HBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)I領域配列に相当するHBV RNA配列、およびHBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)II領域配列に相当するHBV RNA配列より選択される少なくとも1つの配列に対し、結合するRNA結合タンパク質を同定する工程、
 (b)HBVに感染した細胞またはHBVを発現する細胞に対し、同定したRNA結合タンパク質の機能もしくは活性を阻害する被験物質、または同タンパク質の発現量を低下させる被験物質を接触させる工程、
 (c)HBVに感染した細胞またはHBVを発現する細胞におけるHBVタンパク質の産生能を測定する工程、および
 (d)(c)のHBVタンパク質の産生を阻害する活性を有する物質を選択する工程
を含む、方法。
<12>
 (a)が、RNA結合タンパク質配列データベースを用いる工程を含む、<11>に記載の方法。
<13>
 (b)の被験物質が、抗体、ペプチド、タンパク、非ペプチド性化合物、合成化合物、アンチセンス核酸、二本鎖RNA、アデノ随伴ウイルスベクターまたはCRISPR-Casベクター系である、<11>に記載の方法。
<14>
 (c)が、HBVに感染した細胞もしくはHBVを発現する細胞の培養上清中のHBVタンパク質を測定する工程を含む、<11>に記載の方法。
<15>
 (d)の物質が、抗体、ペプチド、タンパク、非ペプチド性化合物、合成化合物、アンチセンス核酸、二本鎖RNA、アデノ随伴ウイルスベクターまたはCRISPR-Casベクター系である、<11>に記載の方法。
 また、本発明は、以下を提供する。
<a>
 <1>~<7>のいずれか一つに記載の医薬組成物を、HBVに感染しているか、または、HBV感染が関連する疾病にかかっている対象に投与することを含む、処置方法。
<b>
 HBV感染が関連する疾病が、B型肝炎、それらによる肝硬変、またはそれらによる肝がんである、<a>に記載の処置方法。
<c>
 <1>~<7>のいずれか一つに記載の医薬組成物;および
 HBV感染が関連する疾病の処置方法が記載されている指示書
を含む、HBV感染が関連する疾病の処置用キット。
<d>
 前記HBV感染が関連する疾病の処置方法が、前記医薬組成物を、HBVに感染しているか、または、HBV感染が関連する疾病にかかっている対象に投与することを含む、<c>に記載のHBV感染が関連する疾病の処置用キット。
<e>
 B型肝炎ウイルスタンパク質(HBVタンパク質)の産生を阻害する処置において使用するための、HBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)I領域配列に相当するHBV RNA配列、およびHBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)II領域配列に相当するHBV RNA配列より選択される少なくとも1つの配列に対し、結合するRNA結合タンパク質の発現または機能を阻害する物質。
<f>
 B型肝炎ウイルスタンパク質(HBVタンパク質)の産生を阻害する医薬組成物の製造のための、HBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)I領域配列に相当するHBV RNA配列、およびHBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)II領域配列に相当するHBV RNA配列より選択される少なくとも1つの配列に対し、結合するRNA結合タンパク質の発現または機能を阻害する物質の使用。
 本発明の医薬組成物は、優れた抗HBV活性を有し、抗HBV剤として有用である。また、本発明のスクリーニング方法は、HBVタンパク質の産生を阻害する物質のスクリーニングに有用である。
図1は、遺伝子型C由来のEnhI/EnhII領域欠損コンストラクトを用いたレポーターアッセイにおける、ホタルルシフェラーゼの相対発光量(%)を示す。 図2は、遺伝子型C由来のEnhI/EnhII領域欠損コンストラクトを用いたレポーターアッセイにおける、ホタルルシフェラーゼRNAの相対発現量(%)を示す。 図3は、HBs抗原(HBsAg)について、各濃度の陰性対照dsRNA添加ウェルに対する各dsRNA添加ウェルの相対値(%)を示す。 図4は、細胞生存率について、各濃度の陰性対照dsRNA添加ウェルに対する各dsRNA添加ウェルの相対値(%)を示す。 図5は、各種遺伝子型由来のEnhI/EnhII領域欠損コンストラクトを用いたレポーターアッセイにおける、ホタルルシフェラーゼRNAの相対発現量(%)およびホタルルシフェラーゼの相対発光量(%)を示す。
 以下、本発明を詳細に説明する。
 本明細書において、特に断らない限り、各用語は、次の意味を有する。
 予防とは、発症の阻害、発症リスクの低減または発症の遅延などを意味する。
 治療とは、対象となる疾患または状態の改善または進行の抑制などを意味する。
 処置とは、各種疾患に対する予防または治療などを意味する。
 有効量とは、治療有効量または予防有効量などを意味する。
 治療有効量とは、感染した対象におけるHBV感染の安定化、HBV感染の低減またはHBV感染の根絶に十分な量である。また、予防有効量とは、感染するリスクのある対象におけるHBV感染の予防に十分な量である。
 対象とは、ヒトを含む哺乳動物を意味する。
<B型肝炎ウイルス(HBV)>
 B型肝炎ウイルス(HBV)は、B型肝炎を発症させる能力を有するウイルスを意味する。HBVは遺伝子変異に由来する塩基配列の違いにより、現在A型~H型までの8つの遺伝子型(genotype)に分類されている。本発明の医薬組成物における予防または治療の対象となるHBVとしては、全ての遺伝子型を含む。
 本発明において、HBV感染が関連する疾病としては、B型肝炎が挙げられ、急性肝炎、慢性肝炎および劇症肝炎が挙げられる。また、ヒトを含む生体へのHBVの感染により引き起こされる疾患であれば、肝硬変、肝線維化、肝細胞がんなどの肝がんも含まれる。
<B型肝炎ウイルスタンパク質(HBVタンパク質)>
 B型肝炎ウイルスタンパク質(HBVタンパク質)は、HBVを構成するタンパク質であり、HBs抗原、HBc抗原、HBe抗原などが挙げられる。
 本発明において、HBVタンパク質は、特に限定されないが、HBs抗原であることが好ましい。
<HBVゲノムDNA上のEnhI領域配列およびEnhII領域配列に相当するHBV RNA配列>
 HBVゲノムDNA上には2つのエンハンサー領域(EnhIおよびEnhII)を有し、EnhIおよびEnhIIはHBVゲノムDNAからHBV RNAへの転写を促進することが知られている。
 本発明において、HBVゲノムDNA上のEnhI領域配列およびEnhII領域配列に相当するHBV RNA配列とは、HBV RNA配列のうち、HBVタンパク質をコードするRNAの3’非翻訳領域(以下3’UTRともいう)内にある、HBVゲノムDNA上のEnhIに相当する領域の塩基配列、あるいはHBVタンパク質をコードするRNAの3’UTR内にある、HBVゲノムDNA上のEnhIIに相当する領域の塩基配列を意味する。
 本発明において、HBVゲノムDNA上のEnhI領域配列およびEnhII領域配列に相当するHBV RNA配列とは、HBV RNA配列のうち、HBs抗原をコードするRNAの3’UTR内にある、HBVゲノムDNA上のEnhIに相当する領域の塩基配列、あるいはHBs抗原をコードするRNAの3’UTR内にある、HBVゲノムDNA上のEnhIIに相当する領域の塩基配列が好ましい。
 本発明において、HBVゲノムDNA上のEnhI領域配列に相当するHBV RNA配列は、配列番号1と80%以上の配列同一性を有する配列が挙げられ、HBVゲノムDNA上のEnhII領域配列に相当するHBV RNA配列は、配列番号2と80%以上の配列同一性を有する配列が挙げられる。
 上記HBV RNAは、HBVタンパク質をコードするRNAであり、HBs抗原をコードするRNAであることが好ましい。
 上記HBV RNA配列は、例えば、配列番号1または配列番号2の配列が挙げられる。上記配列は、配列番号1または配列番号2の配列と80%以上の配列同一性を有していることが好ましく、85%がより好ましく、90%がさらに好ましく、95%がよりさらに好ましく、98%がよりさらに好ましく、100%の配列同一性を有していることが特に好ましい。
配列番号1:
uuauaugcauguauacaaucuaagcaggcuuucacuuucucgccaacuuacaaggccuuucuguguaaacaauaucugaaccuuuaccccguugcccggcaacggucaggucucugccaaguguuugcugacgcaacccccacuggauggggcuuggcuaucggccaucgccgcaugcguggaaccuuuguggcuccgcug
配列番号2:
uugcccaaggucuuauauaagaggacucuuggacucucagcgaugucaacgaccgaccuugaggcauacuucaaagacuguuuguuuaaggacugggaggaguugggggaggagauuagguuaaagauuuuugu
<RNA結合タンパク質>
 RNA結合タンパク質(RNA binding protein)は、特定の標的RNAと配列特異的に結合し、RNAスプライシング、ポリアデニル化、キャッピング、修飾、輸送、局在化、翻訳、代謝回転など、転写後および転写後のタンパク質発現において様々な細胞機能を制御することが知られている(Rayら、Nature、499巻、11号、2013年)。
 本発明において、RNA結合タンパク質は、HBV RNA上の特定の配列に結合することで、HBVタンパク質の発現(産生)を制御すると推測される。
 上記HBV RNAは、HBs抗原をコードするRNAであることが好ましい。
 上記HBV RNA上の特定の配列は、例えば、配列番号1または配列番号2の配列が挙げられる。上記配列は、配列番号1または配列番号2の配列に対して、80%以上の配列同一性を有していることが好ましく、85%がより好ましく、90%がさらに好ましく、95%がよりさらに好ましく、98%がよりさらに好ましく、100%の配列同一性を有していることが特に好ましい。
 本発明において、RNA結合タンパク質は、上記配列上の4~9塩基を認識して結合するものが好ましく、例えば、RBFOX1(RNA binding protein, fox-1 homolog)、ELAVL2(ELAV like RNA binding protein 2)、MBNL1(muscleblind-like Protein 1)、RBMX(RNA-binding motif protein, X chromosome)、SRSF9(serine and arginine rich splicing factor 9)、SRSF10(serine and arginine rich splicing factor 10)、SNRPA(small nuclear ribonucleoprotein polypeptide A)、ELAVL1(ELAV like RNA binding protein 1)、PUM2(pumilio homolog 2)、YTHDC1(YTH domain containing 1)、SRSF1(serine and arginine rich splicing factor 1)、KHDRBS3(KH RNA binding domain containing, signal transduction associated 3)またはEIF4B(eukaryotic translation initiation factor 4B)などが挙げられる。
 本発明のRNA結合タンパク質は、RBFOX1、ELAVL2、MBNL1、RBMX、SRSF9、SRSF10、SNRPA、ELAVL1、PUM2、YTHDC1、SRSF1、KHDRBS3、およびEIF4Bより選択される少なくとも1つのタンパク質であることが好ましい。
<医薬組成物>
 本発明の医薬組成物は、「物質」、具体的には「HBVタンパク質の産生を阻害する物質」と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物である。
 本発明の医薬組成物は、HBVタンパク質の産生を阻害する物質として、HBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)I領域配列に相当するHBV RNA配列、およびHBVゲノムDNA上のエンハンサー(Enh)II領域配列に相当するHBV RNA配列より選択される少なくとも1つの配列に対し、結合するRNA結合タンパク質の発現または機能を阻害する物質を含む。
 本発明の医薬組成物は、HBVタンパク質の産生を阻害する物質が好ましく、HBs抗原の産生を阻害する物質がより好ましい。
 「物質」としては、抗体、ペプチド、タンパク、非ペプチド性化合物、合成化合物、アンチセンス核酸、二本鎖RNA、アデノ随伴ウイルスベクター、CRISPR-Casベクター系などが挙げられる。
 「アンチセンス核酸」は、あるタンパク質をコードする「センス」核酸、例えば二本鎖cDNA分子のコード鎖、mRNA配列または遺伝子のコード鎖の塩基配列と相補的もしくは実質的に相補的な塩基配列またはその一部を含む核酸であって、標的とする塩基配列と特異的かつ安定した二重鎖を形成して結合することにより、タンパク質合成を抑制する機能を有するものである。
 「RNAi核酸」は、短鎖干渉RNA(siRNA)、低分子ヘアピンRNA(shRNA)またはRNA干渉(RNAi)によって標的遺伝子の発現を干渉または阻害する核酸を含むが、それらに限定されない。
 「二本鎖RNA」は、短鎖干渉RNA(siRNA)、低分子ヘアピンRNA(shRNA)またはRNA干渉(RNAi)によって標的遺伝子の発現を干渉または阻害する核酸を含むが、それらに限定されない。
 「RNA干渉剤」は、RNA干渉を介して標的遺伝子の発現を干渉または阻害する核酸である。
 RNA干渉は、二本鎖RNA(dsRNA)を用いてdsRNAと同じ配列を含むmRNAを分解する、転写後標的遺伝子サイレンシング技術である(Sharpら、Science、287巻,2431~2432頁、2000年;Zamoreら、Cell、101巻、25~33頁、2000年;Tuschlら、Genes&Development、13巻、3191~3197、1999年)。内因性リボヌクレアーゼが長いdsRNAを切断し、より短い21または22ヌクレオチド長の短鎖干渉RNA(siRNA)と呼ばれるRNAを生成する場合に生じる。このsiRNAは、標的mRNAの分解を仲介する。RNAiの合成のためのキットは、例えばNew England BiolabsおよびAmbionから商業的に入手可能である。一つの態様において、アンチセンスRNAに使用するための上記化学の一つ以上が使用できる。
 本発明の医薬組成物に含まれる物質としては、アンチセンス核酸または二本鎖RNAが好ましく、二本鎖RNAがより好ましい。
 また、二本鎖RNAの場合、RNA干渉剤であることが特に好ましい。
 「アデノ随伴ウイルス」は、パルボウイルス科に属する約4700塩基からなる一本鎖DNAウイルスであり、エンベロープをもたず直径20~30nmの正二十面体構造のキャプシドを有しており、細胞膜も普遍的成分であるヘパラン硫酸プロテオグリカンを認識して感染するため、宿主域は広い。
 アデノ随伴ウイルスのゲノム内には、任意の遺伝子、核酸を挿入することができる。したがって、遺伝子改変を行ったアデノ随伴ウイルスを標的となる細胞に感染させることで目的の遺伝子、核酸を導入することができることから、アデノ随伴ウイルスは遺伝子導入のためのベクターとして用いることができる。さらに、「アデノ随伴ウイルスベクター」は、病原性がなく、終末分化した非分裂細胞にも遺伝子導入できるため、遺伝子治療への応用が期待されている。
 アデノ随伴ウイルスは血清型の違いにより、組織および細胞への感染指向性が異なることが知られている(小澤ら、Drug Delivery System、22巻、6号、643~650頁、2007年)。
 本発明の医薬組成物に含まれる物質としては、アデノ随伴ウイルス5型、アデノ随伴ウイルス7型、アデノ随伴ウイルス8型またはアデノ随伴ウイルス9型が好ましく、アデノ随伴ウイルス8型がより好ましい。
 「CRISPR-Cas系」は、真性細菌や古細菌が有する獲得免疫として発見されたClustered regulatory interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein(CRISPR/Cas)システムをゲノム編集に転用したシステムである(Jinekら、Science、337巻、816~821頁、2012年)。具体的には、上記細菌のCRISPR領域と呼ばれるゲノム領域には、断片化された外来DNA(20bp)が取り込まれたカセットが複数リピートしており、各カセットには、異なる外来DNAが取り込まれている。
 各カセットは、外来生物(例えば、ファージなど)のDNAが細胞内に取り込まれた場合にこれを断片化してCRISPR領域に組み込むことで生じると考えられる。
 各カセットは、CRISPR RNA(crRNA)をコードしている。crRNAは、プロトスペーサー配列と後述するtrans-crRNA(tracrRNA)と相補的な配列とを有する。プロトスペーサー配列は、20ヌクレオチド長であり、標的となるDNA配列と相補的な配列を有する。プロトスペーサー配列は、標的配列と100%の相補性を有している必要はなく、5’末端から6ヌクレオチドの領域ではミスマッチが許容される。crRNAは、相補的部分を介して別に転写されるtrans-crRNA(tracrRNA)と複合体を形成する。crRNAとtracrRNAとの複合体は、Cas9エンドヌクレアーゼとさらなる複合体を形成する。crRNA中のプロトスペーサー部分は、外来DNAと相補的にハイブリッド形成を行い、これによりCas9エンドヌクレアーゼを外来DNAの標的配列に先導する。外来DNAは標的配列の部位においてCas9エンドヌクレアーゼにより切断され、CRISPR―Cas9システムは、外来DNAから宿主を防御する。
 このようにCRISPR―Cas9システムは、真性細菌や古細菌が新しい外来DNAに対する獲得免疫として機能することで発見されたものであるが、外来DNAからなるプロトスペーサーを設計することで、哺乳動物のゲノムを配列依存的に切断できること、およびそれにより、哺乳動物のゲノムを編集することができる。
 「CRISPR―Casベクター系」とは、crRNA、tracrRNA配列またはcrRNAとtracrRNAの機能を併せ持つガイドRNA(gRNA)、およびCas遺伝子配列を含んでなるベクター系である。現在主に使用されているシステムは、化膿レンサ球菌(S.pyogenes)に由来する第2種のCRISPR―Cas9システムであるが、これに限定されない。
 また、薬学的に許容され得る担体とは、賦形剤、希釈剤、増量剤、崩壊剤、安定剤、保存剤、緩衝剤、乳化剤、芳香剤、着色剤、甘味剤、粘稠剤、矯味剤、溶解補助剤あるいはその他の添加剤などが挙げられる。そのような担体の一つ以上を用いることにより、錠剤、カプセル剤、散剤、シロップ剤、顆粒剤、丸剤、懸濁剤、乳剤、粉体製剤、坐剤、点眼剤、点鼻剤、点耳剤、貼付剤、軟膏剤、注射剤、液剤、トローチ剤あるいはエリキシル剤などの形態の医薬組成物を調製することができる。
 これらの医薬組成物は、経口あるいは非経口的に投与することができる。非経口投与のためのその他の形態としては、一つまたはそれ以上の活性物質を含み、定法により処方される外用液剤、腸溶内投与のための坐剤などが含まれる。
 また、本発明の医薬組成物の投与量および投与回数は、患者の性別、体重、年齢、重症度および症状などに応じて適宜選択することができる。通常、成人に対しては、経口または非経口(例えば、注射、点滴および直腸部位への投与など)投与により、1日当たり0.01~1000mg/kgを1回から数回に分割して投与すればよい。
 本発明の医薬組成物は、さらにHBV DNAの発現量を低下することが好ましい。
 本発明の医薬組成物は、さらに完全二本鎖DNA(cccDNA)の発現量を低下することが好ましい。
 本発明の医薬組成物は、HBVゲノムDNA上のEnhI領域配列に相当するHBV RNA配列、およびHBVゲノムDNA上のEnhII領域配列に相当するHBV RNA配列の少なくとも1つの配列に対し、結合するRNA結合タンパク質の発現または機能を阻害するための医薬品として、または、上記RNA結合タンパク質が関与する疾患の発症または進行を抑制、阻害し、上記疾患を治療または予防するための医薬品として有用である。
<スクリーニング方法>
 本発明のスクリーニング方法は、HBVタンパク質の産生を阻害する物質をスクリーニングする方法として有用である。
 本発明のスクリーニング方法は、HBVタンパク質の産生を阻害する物質をスクリーニングする方法であって、HBVゲノムDNA上のエンハンサーI領域配列に相当するHBV RNA配列、およびHBVゲノムDNA上のエンハンサーII領域配列に相当するHBV RNA配列より選択される少なくとも1つの配列に対し、結合するRNA結合タンパク質の発現または機能を阻害する物質を同定することを特徴とする、スクリーニング方法として有用である。
 本発明のスクリーニング方法は、B型肝炎ウイルスゲノムDNA上のエンハンサーI領域配列に相当するHBV RNA配列が、配列番号1と80%以上の配列同一性を有する配列であり、B型肝炎ウイルスゲノムDNA上のエンハンサーII領域配列に相当するHBV RNA配列が、配列番号2と80%以上の配列同一性を有する配列であることが好ましい。
 本発明のスクリーニング方法はまた、B型肝炎ウイルスタンパク質として、HBs抗原の産生を阻害する物質を同定することが好ましい。
 本発明のスクリーニング方法としては、
 (a)HBVゲノムDNA上のEnhI領域配列に相当するHBV RNA配列、およびHBVゲノムDNA上のEnhII領域配列に相当するHBV RNA配列より選択される少なくとも1つの配列に対し、結合するRNA結合タンパク質を同定する工程、
 (b)HBVに感染した細胞またはHBVを発現する細胞に対し、同定したRNA結合タンパク質の機能もしくは活性を阻害する被験物質、または同タンパク質の発現量を低下させる被験物質を接触させる工程、
 (c)HBVに感染した細胞もしくはHBVを発現する細胞におけるHBVタンパク質の産生能を測定する工程、および
 (d)(c)のHBVタンパク質の産生を阻害する活性を有する物質を選択する工程、
を含む方法が挙げられる。
(a)HBVゲノムDNA上のEnhI領域配列に相当するHBV RNA配列、およびHBVゲノムDNA上のEnhII領域配列に相当するHBV RNA配列より選択される少なくとも1つの配列に対し、結合するRNA結合タンパク質を同定する工程
 例えば、RNA-Binding Protein DataBase、RBPDBのような公共のRNA結合タンパク質配列データベースを活用することが挙げられる。活用する公共のRNA結合タンパク質配列データベースとしては、とくに限定されない。RBPDBまたはこれに準じるデータベースに対し、HBVゲノムDNA上のEnhI領域配列またはEnhII領域配列に相当するHBV RNA配列を入力することにより、これら領域配列に結合するRNA結合タンパクを抽出することができる。
 また、例えば、HepG2.2.15細胞由来の細胞抽出液と、試験管内で転写されたHBV ゲノムDNA上のEnhI領域配列またはEnhII領域配列に相当する配列を有するRNAを用いたプルダウンアッセイを行い、得られた結合タンパク質を質量分析装置にて特定する方法またはこれらに準じる方法が挙げられる。
 本発明のスクリーニング方法は、(a)が、RNA結合タンパク質配列データベースを用いる工程を含む方法であることが好ましい。
 また、別の態様として、(a)が、HBVゲノムDNA上のEnhI領域配列またはEnhII領域配列に相当する配列を有するRNAを用いたプルダウンアッセイを行う工程を含む方法であることが好ましい。
(b)HBVに感染した細胞またはHBVを発現する細胞に対し、同定したRNA結合タンパク質の機能もしくは活性を阻害する被験物質、または同タンパク質の発現量を低下させる被験物質を接触させる工程
 HBVに感染した細胞としては、例えば、HBVクローンC_JPNAT(GenBank:AB246345.1)に感染したヒト初代培養肝細胞、あるいはsodium taurocholate cotransporting polypeptide(NTCP)を強制発現させたHepG2細胞であって、HBVクローンC_JPNAT(GenBank:AB246345.1)に感染した細胞が挙げられる。上記のHBVクローンと細胞の組み合わせについては、とくに限定されない。
HBVを発現する細胞としては、例えば、HepG2.2.15細胞、あるいはHBVクローンC_JPNAT(GenBank:AB246345.1)のゲノム配列を1.24倍長化した配列を含んでなるプラスミドを強制発現させたHepG2細胞、Huh-7細胞、HepaRG細胞、あるいはヒト初代培養肝細胞が挙げられる。上記のHBVクローンについては、とくに限定されない。また、上記のHBVクローンのゲノム配列を含んでなるプラスミドに挿入されるHBVゲノム由来の配列の長さについては、HBVクローンのゲノム配列の1.24倍長以上であれば、とくに限定されない。
 被験物質としては、例えば、抗体、ペプチド、タンパク、非ペプチド性化合物、合成化合物、アンチセンス核酸、二本鎖RNA、アデノ随伴ウイルスベクター、CRISPR-Casベクター系などから選ばれた物質が挙げられる。
 本発明のスクリーニング方法に用いる被験物質としては、アンチセンス核酸または二本鎖RNAが好ましく、二本鎖RNAがより好ましい。
 また、二本鎖RNAの場合、RNA干渉剤であることが特に好ましい。
 HBVに感染した細胞もしくはHBVを発現する細胞と被験物質との接触は、例えば、培養培地に被検物質を添加し、一定期間培養することで実施できる。添加される被験物質の濃度は物質の種類(溶解度、毒性など)により異なるが、例えば、約0.1nmol/L~約100nmol/Lの範囲で適宜選択される。培養時間としては、例えば、約24時間~約120時間が挙げられる。
(c)HBVに感染した細胞もしくはHBVを発現する細胞におけるHBVタンパク質の産生能を測定する工程
 HBVタンパク質の産生能を測定する工程としては、HBVに感染した細胞もしくはHBVを発現する細胞の培養上清中のHBVタンパク質を測定する方法が挙げられる。
 例えば、回収した培養上清を用いて化学発光酵素免疫測定法(CLEIA法)、あるいは酵素免疫測定法(ELISA法)などの方法またはこれらに準じる方法で、HBVタンパク質を測定することできる。
(d)(c)のHBVタンパク質の産生を阻害する活性を有する物質を選択する工程
 例えば、(c)において被験物質を作用させることにより、陰性対照に比べて、HBVタンパク質の産生を、30%以上、好ましくは50%以上、さらに好ましくは70%以上、よりさらに好ましくは90%以上抑制する物質を選択することができる。
<医薬組成物の用途>
 本発明の医薬組成物は、HBV感染の治療または予防において有用である。
 本発明の医薬組成物は、HBVタンパク質の産生、特にHBs抗原の産生を阻害することができる。また、HBV遺伝子発現(HBVのDNA産生)を阻害することができる。したがって、本発明の医薬組成物は、HBV感染の治療または予防のために有用である。
 本発明は、HBs抗原の産生の阻害のための、本発明の医薬組成物の使用に関する。
 本発明は、HBVのDNA産生の阻害のための、本発明の医薬組成物の使用に関する。
 本発明は、HBVの遺伝子発現の阻害のための、本発明の医薬組成物の使用に関する。
 本発明は、HBV感染の治療または予防のための、本発明の医薬組成物の使用に関する。
 HBV感染に関連する疾病には、進行性肝線維症、炎症および壊死が含まれ、これらは肝硬変、末期肝疾患および肝細胞癌に進行する。
 次に、本発明について試験例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[試験例1] 
(EnhI/EnhII領域欠損コンストラクトを用いたレポーターアッセイ)
 PCR反応は1xPrimeSTAR Max DNA Polymerase(Takara社製)、0.2μmol/Lプライマーを含む反応液中で行った。HBVゲノムDNA(GenBank:AB246345.1;以下「遺伝子型C」ともいう)を鋳型にして、PreS2/Sプロモーターを含む領域410bpを、配列番号3の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号4の塩基配列からなるプライマーの組み合わせを用いて98℃10秒、58℃5秒、72℃15秒を35回繰り返す条件でPCRを行うことにより、KpnIとHindIII制限酵素部位を導入した増幅断片を得た。同様にして、HBs抗原をコードする遺伝子の3’非翻訳領域(以下「3’UTR」ともいう)の配列を含む領域1086bpを、配列番号5の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号6の塩基配列からなるプライマーの組み合わせを用いて98℃10秒、58℃5秒、72℃15秒を35回繰り返す条件でPCRを行うことにより、XbaIとSalIの制限酵素部位を導入した増幅断片を得た。それぞれの断片をKpnI(Takara社製)、HindIII(Takara社製)の組み合わせ、またはXbaI(Takara社製)、SalI(Takara社製)の組み合わせで処理し、pGL3(Promega社製)のKpnI、HindIIIの部位にまたはXbaI、SalIの部位に挿入して連結したプラスミドを得た。以下、このプラスミドを「PreS2/S-Luc-3’UTR」ともいう。なお、後述する試験例4では、遺伝子型の違いを明確にするために、「PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型C)」ともいう。PreS2/S-Luc-3’UTRプラスミドを鋳型にして、配列番号7の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号8の塩基配列からなるプライマーの組み合わせ、および配列番号9の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号10の塩基配列からなるプライマーの組み合わせを用いて98℃10秒、58℃5秒、72℃30秒を35回繰り返す条件でPCRを行うことにより、EnhI領域を欠損したプラスミドを作製するための増幅断片を得た。これら断片をIn-Fusion HD Cloning Kit(Takara社製)を用いて連結し、PreS2/S-Luc-3’UTRプラスミド中のEnhI領域を欠損したプラスミドを得た。以下、このプラスミドを「PreS2/S-Luc-3’UTR dEnhI」ともいう。PreS2/S-Luc-3’UTRプラスミドを鋳型にして、配列番号7の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号11の塩基配列からなるプライマーの組み合わせ、および配列番号10の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号12の塩基配列からなるプライマーの組み合わせを用いて98℃10秒、58℃5秒、72℃30秒を35回繰り返す条件でPCRを行うことにより、EnhII領域を欠損したプラスミドを作製するための増幅断片を得た。これら断片をIn-Fusion HD Cloning Kit(Takara社製)を用いて連結し、PreS2/S-Luc-3’UTRプラスミド中のEnhII領域を欠損したプラスミドを得た。以下、このプラスミドを「PreS2/S-Luc-3’UTR dEnhII」ともいう。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 肝芽細胞腫(hepatoblastoma)細胞株HepG2にHBVゲノムが導入された、持続的にウイルスを産生する細胞であるHepG2.2.15細胞(Proc Natl Acad Sci USA 84巻 1005頁~1009頁 1987年)を用いて、以下の手順でレポーターアッセイを実施した。
 細胞培養用培地として、以下を用いた。
DMEM/F-12、GlutaMAX(Invitrogen社製)+5μg/mLインスリン(Wako社製)+1%ペニシリン/ストレプトマイシン(Sigma社製)+10mmol/L HEPES(Sigma社製)+50μmol/Lヒドロコルチゾン(Sigma社製)+10%FBS(Equitech-Bio社製)
 HepG2.2.15細胞を上記培地に懸濁し、1ウェルあたり1×10cell/100μLとなるよう96穴マイクロタイタープレートに播種し、5%CO2インキュベーターにて37℃で24時間インキュベートした。0.062μgのPreS2/S-Luc-3’UTRプラスミド、PreS2/S-Luc-3’UTR dEnhIプラスミド、またはPreS2/S-Luc-3’UTR dEnhIIプラスミドのいずれか、および0.25ngのpRL-SV40プラスミド(Promega社製)、0.23μLのTransIT-X2 Transfection Reagent(Mirus社製)を、7.8μLの無血清培地(ThermoFisher Scientific社製)で希釈し、室温で20分インキュベートした。このプラスミド-TransIT-X2 Transfection Reagent混合液8μLを前述のHepG2.2.15を播種したウェルに添加し、24時間インキュベートした。次に前述の細胞培養用培地100μL/ウェルにて培地交換し、5%CO2インキュベーターにて37℃でさらに48時間インキュベートした。インキュベート後Dual-Luciferase Reporter Assay System(Promega社製)にてホタルルシフェラーゼによる発光およびウミシイタケルシフェラーゼによる発光を検出した。各ウェルについてウミシイタケルシフェラーゼの発光量で補正したホタルルシフェラーゼの発光量を算出した結果を、図1に示した。また、PreS2/S-Luc-3’UTRプラスミド添加ウェル中のホタルルシフェラーゼの発光量に対する各欠損プラスミド添加ウェル中のルシフェラーゼの発光量の相対値(%)を算出した結果を、図1に示した。
 HepG2.2.15細胞を上記培地に懸濁し、1ウェルあたり2×10cell/1000μLとなるよう12穴マイクロタイタープレートに播種し、5%CO2インキュベーターにて37℃で24時間インキュベートした。1μgのPreS2/S-Luc-3’UTRプラスミド、PreS2/S-Luc-3’UTR dEnhIプラスミド、またはPreS2/S-Luc-3’UTR dEnhIIプラスミドのいずれか、および3μLのTransIT-X2 Transfection Reagent(Mirus社製)を、97μLの無血清培地(ThermoFisher Scientific社製)で希釈し、室温で20分インキュベートした。このプラスミド-TransIT-X2 Transfection Reagent混合液100μLを前述のHepG2.2.15を播種したウェルに添加し、24時間インキュベートした。次に前述の細胞培養用培地1000μL/ウェルにて培地交換し、5%CO2インキュベーターにて37℃でさらに24時間インキュベートした。そして培養上清を廃棄し、細胞をリン酸緩衝生理食塩水(1000μL/ウェル、富士フイルム和光純薬社製)で洗浄、RNeasy Mini Kit(Qiagen社製)を用いてトータルRNAを抽出した。抽出したトータルRNA1μgを、PrimeScript RT Reagent Kit with gDNA Eraser(Takara社製)を用いて逆転写し、cDNAを作製した。作製したcDNAをもとにホタルルシフェラーゼRNAの発現量を定量し、PreS2/S-Luc-3’UTRプラスミドをトランスフェクションしたウェル中のホタルルシフェラーゼRNAの発現量に対する各プラスミド添加ウェル中のホタルルシフェラーゼRNAの発現量の相対値(%)を算出した結果を、図2に示した。
 EnhI領域またはEnhII領域の欠損により、ホタルルシフェラーゼタンパク質に由来する相対発光量が70%~80%程度減少した(図1)。したがって、上記現象は、DNA配列からEnhI領域もしくはEnhII領域が欠損されたことによる転写活性の減少(ホタルルシフェラーゼRNA発現量の減少)に起因する可能性、またはRNA配列からEnhIに相当する領域もしくはEnhIIに相当する領域が欠損されたことによるRNAの機能変化に起因する可能性、が考えられた。そこで、ホタルルシフェラーゼRNAの相対発現量を解析した結果、EnhI領域またはEnhII領域の欠損により、ホタルルシフェラーゼRNAの相対発現量はほとんど変化しなかった(図2)。このことから、EnhI領域またはEnhII領域の欠損による相対発光量の減少は、RNA配列からEnhIに相当する領域またはEnhIIに相当する領域が欠損されたことによるRNAの機能変化に起因することが明らかとなった。すなわち、HBVゲノムDNA上のEnhIに相当する領域またはHBVゲノムDNA上のEnhIIに相当する領域はRNA上で機能し、タンパク質の発現量を制御することが明らかとなった。
 [試験例2]
(RNA結合タンパク質のin silico同定)
 EnhIに相当する領域、EnhIIに相当する領域がRNA上で機能することから、これらの領域に結合するRNA結合タンパク質の同定を試みた。推定上のRNA結合タンパク質は、公共のRNA結合タンパク質配列データベース(RNA-Binding Protein DataBase、RBPDB)に対しHBs抗原をコードするRNAの3’UTR内EnhI相当領域(GenBank:AB246345、塩基番号1060番~1260番からなるEnhI領域に相当するRNA配列、配列番号1)、あるいはHBs抗原をコードするRNAの3’UTR内EnhII相当領域(GenBank:AB246345、塩基番号1638番~1771番からなるEnhII領域に相当するRNA配列、配列番号2)を入力、結合タンパク質予測プログラムを実行することによって同定した。RBPDBは、ヒト、マウス、ハエなどを用いたin vitroおよびin vivo実験から得られたRNA結合タンパク質とその結合配列に関する情報を蓄積したデータベースであり、RNAの塩基配列を入力することにより当該配列をもつRNAに結合すると推定されるRNA結合タンパク質を抽出することが可能である(Nucleic Acids Res、39巻、D301頁~D308頁、2011)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 HBs抗原をコードするRNA上のEnhI相当領域およびEnhII相当領域の少なくとも1つの領域に対し、複数のRNA結合タンパク質が結合することが予想された。
[試験例3]
(抗HBVアッセイ)
 肝芽細胞腫(hepatoblastoma)細胞株HepG2にHBVゲノムが導入された、持続的にウイルスを産生する細胞であるHepG2.2.15細胞(Proc Natl Acad Sci USA 84巻 1005頁~1009頁 1987年)を用いて、各分子の阻害による抗HBV効果を以下の手順で評価した。
 細胞培養用培地として、以下を用いた。
DMEM/F-12、GlutaMAX(Invitrogen社製)+5μg/mLインスリン(Wako社製)+1%ペニシリン/ストレプトマイシン(Sigma社製)+10mmol/L HEPES(Sigma社製)+50μmol/Lヒドロコルチゾン(Sigma社製)+10%FBS(Equitech-Bio社製)
(1) トランスフェクションに用いたdsRNAは、以下のものを使用した(Dharmacon社製)。SMARTpool:ON-TARGETplus RBFOX1 siRNA(L-013377-01)、SMARTpool:ON-TARGETplus ELAVL1 siRNA(L-003773-00)、SMARTpool:ON-TARGETplus ELAVL2 siRNA(L-019801-00)、SMARTpool:ON-TARGETplus MBNL1 siRNA(L-014136-00)、SMARTpool:ON-TARGETplus RBMX siRNA(L-011691-01)、SMARTpool:ON-TARGETplus PUM2 siRNA(L-014031-02)、SMARTpool:ON-TARGETplus YTHDC1 siRNA(L-015332-02)、SMARTpool:ON-TARGETplus SRSF1 siRNA(L-018672-01)、SMARTpool:ON-TARGETplus SRSF9 siRNA(L-019529-01)、SMARTpool:ON-TARGETplus SRSF10 siRNA(L-007278-00)、SMARTpool:ON-TARGETplus KHDRBS3 siRNA(L-012748-01)、SMARTpool:ON-TARGETplus EIF4B siRNA(L-020179-00)、SMARTpool:ON-TARGETplus SNRPA siRNA(L-019435-02)。また、on-taRgeTplus Non-targeting Control Pool(Dharmacon社製)を陰性対照dsRNAとして用いた。
(2)HepG2.2.15細胞を上記培地に懸濁し、2×10cell/mLのHepG2.2.15細胞懸濁液を調製した。dsRNAをNuclease-Free Water(not DEPC-Treated)(ThermoFisher Scientific社製)を用いて希釈し、2.743~2000nmol/L、3倍希釈系列のdsRNA溶液を調製した。1.5μLの調製済みdsRNA溶液および0.3μLのLipofectamine RNAiMAX(ThermoFisher Scientific社製)を、8.2μLの無血清培地(ThermoFisher Scientific社製)で希釈し、室温で5分インキュベートした。このdsRNA-Lipofectamine RNAiMAX混合液10μLを細胞培養用培地40μLで希釈し、50μLとした。これを前述のHepG2.2.15細胞懸濁液50μLと混合し、96穴マイクロタイタープレートに播種し、5%CO2インキュベーターにて37℃で3日間インキュベートした(dsRNAの最終濃度:0.91~30nmol/L、3倍希釈系列)。次に前述の細胞培養用培地100μL/ウェルにて培地交換し、5%CO2インキュベーターにて37℃でさらに3日間インキュベートした。そして培養上清を回収するとともに、CellTiter96 AQueous One Solution Cell Proliferation Assay(Promega社製)を用いて細胞生存率を測定した。回収した培養上清中のHBs抗原量を、AlphaLISA Hepatitis B Virus Surface Antigen(HBsAg)Kit(Perkin Elmer社製)を用いて測定した。また、回収した培養上清をBuffer AL(Qiagen社製)およびProteinaseK(ThermoFisher Scientific社製)の混合物で処理し、得られた溶液中のHBVのDNA(HBV DNA)を、リアルタイムPCR法にて定量した。各マーカーについて、各濃度の陰性対照dsRNA添加ウェルに対する各dsRNA添加ウェルの相対値(%)を算出した(図3および図4)。
 RBFOX1、SRSF10、ELAVL1、PUM2のノックダウンにより、HBs抗原が最大30%程度減少し、SRSF9、SNRPA、YTHDC1、SRSF1のノックダウンにより、HBs抗原が最大70~90%程度減少した(図3)。また、PUM2、SRSF1のノックダウンにより、HBV DNAが最大40~50%程度減少し、YTHDC1のノックダウンにより、HBV DNAが最大80%程度減少した。一方、これら遺伝子のノックダウンは細胞生存率に影響を与えなかった(図4)。以上より、HBs抗原をコードするRNA上のEnhI相当領域およびEnhII相当領域に結合するタンパク質を阻害することによりHBVタンパク質の産生阻害やHBV DNA発現量の低下などの抗HBV効果が得られることが明らかとなった。
[試験例4]
(EnhI/EnhII領域欠損コンストラクトを用いたアッセイ、遺伝子型の検討)
 PCR反応は1xPrimeSTAR Max DNA Polymerase(Takara社製)、0.2μmol/Lプライマーを含む反応液中で行った。HBVゲノムDNA(GenBank:AF462041.1;以下「遺伝子型A」ともいう)を鋳型にして、HBs抗原をコードする遺伝子の3’UTRの配列(以下「3’UTR(遺伝子型A)」ともいう)を含む領域1086bpを、配列番号13の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号14の塩基配列からなるプライマーの組み合わせを用いて98℃10秒、58℃5秒、72℃10秒を35回繰り返す条件でPCRを行うことにより、XbaIとSalIの制限酵素部位を導入した増幅断片を得た。この断片をXbaI(Takara社製)、SalI(Takara社製)の組み合わせで処理し、試験例1で作製したPreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型C)のXbaI、SalIの部位に挿入して連結したプラスミドを得た。以下、このプラスミドを「PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型A)」ともいう。PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型A)プラスミドを鋳型にして、配列番号15の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号10の塩基配列からなるプライマーの組み合わせ、および配列番号7の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号16の塩基配列からなるプライマーの組み合わせを用いて98℃10秒、58℃5秒、72℃30秒を35回繰り返す条件でPCRを行うことにより、EnhI領域を欠損したプラスミドを作製するための増幅断片を得た。これら断片をIn-Fusion HD Cloning Kit(Takara社製)を用いて連結し、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型A)プラスミド中のEnhI領域を欠損したプラスミドを得た。以下、このプラスミドを「PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型A)dEnhI」ともいう。PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型A)プラスミドを鋳型にして、配列番号17の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号10の塩基配列からなるプライマーの組み合わせ、および配列番号7の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号18の塩基配列からなるプライマーの組み合わせを用いて98℃10秒、58℃5秒、72℃30秒を35回繰り返す条件でPCRを行うことにより、EnhII領域を欠損したプラスミドを作製するための増幅断片を得た。これら断片をIn-Fusion HD Cloning Kit(Takara社製)を用いて連結し、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型A)プラスミド中のEnhII領域を欠損したプラスミドを得た。以下、このプラスミドを「PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型A)dEnhII」ともいう。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 HBVゲノムDNA(配列番号19、以下「遺伝子型B」ともいう)を鋳型にして、HBs抗原をコードする遺伝子の3’UTRの配列(以下「3’UTR(遺伝子型B)」ともいう)を含む領域1095bpを、配列番号20の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号21の塩基配列からなるプライマーの組み合わせを用いて98℃10秒、58℃5秒、72℃10秒を35回繰り返す条件でPCRを行うことにより、XbaIとSalIの制限酵素部位を導入した増幅断片を得た。この断片をXbaI(Takara社製)、SalI(Takara社製)の組み合わせで処理し、試験例1で作製したPreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型C)のXbaI、SalIの部位に挿入して連結したプラスミドを得た。以下、このプラスミドを「PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型B)」ともいう。PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型B)プラスミドを鋳型にして、配列番号22の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号10の塩基配列からなるプライマーの組み合わせ、および配列番号7の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号23の塩基配列からなるプライマーの組み合わせを用いて98℃10秒、58℃5秒、72℃30秒を35回繰り返す条件でPCRを行うことにより、EnhI領域を欠損したプラスミドを作製するための増幅断片を得た。これら断片をIn-Fusion HD Cloning Kit(Takara社製)を用いて連結し、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型B)プラスミド中のEnhI領域を欠損したプラスミドを得た。以下、このプラスミドを「PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型B)dEnhI」ともいう。PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型B)プラスミドを鋳型にして、配列番号24の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号10の塩基配列からなるプライマーの組み合わせ、および配列番号7の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号25の塩基配列からなるプライマーの組み合わせを用いて98℃10秒、58℃5秒、72℃30秒を35回繰り返す条件でPCRを行うことにより、EnhII領域を欠損したプラスミドを作製するための増幅断片を得た。これら断片をIn-Fusion HD Cloning Kit(Takara社製)を用いて連結し、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型B)プラスミド中のEnhII領域を欠損したプラスミドを得た。以下、このプラスミドを「PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型B)dEnhII」ともいう。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 HBVゲノムDNA(GenBank:U95551.1;以下「遺伝子型D」ともいう)を鋳型にして、HBs抗原をコードする遺伝子の3’UTRの配列(以下「3’UTR(遺伝子型D)」ともいう)を含む領域1086bpを、配列番号26の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号27の塩基配列からなるプライマーの組み合わせを用いて98℃10秒、58℃5秒、72℃15秒を35回繰り返す条件でPCRを行うことにより、XbaIとSalIの制限酵素部位を導入した増幅断片を得た。この断片をXbaI(Takara社製)、SalI(Takara社製)の組み合わせで処理し、試験例1で作製したPreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型C)のXbaI、SalIの部位に挿入して連結したプラスミドを得た。以下、このプラスミドを「PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型D)」ともいう。PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型D)プラスミドを鋳型にして、配列番号28の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号10の塩基配列からなるプライマーの組み合わせ、および配列番号7の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号29の塩基配列からなるプライマーの組み合わせを用いて98℃10秒、58℃5秒、72℃30秒を35回繰り返す条件でPCRを行うことにより、EnhI領域を欠損したプラスミドを作製するための増幅断片を得た。これら断片をIn-Fusion HD Cloning Kit(Takara社製)を用いて連結し、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型D)プラスミド中のEnhI領域を欠損したプラスミドを得た。以下、このプラスミドを「PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型D)dEnhI」ともいう。PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型D)プラスミドを鋳型にして、配列番号30の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号10の塩基配列からなるプライマーの組み合わせ、および配列番号7の塩基配列からなるプライマーおよび配列番号31の塩基配列からなるプライマーの組み合わせを用いて98℃10秒、58℃5秒、72℃30秒を35回繰り返す条件でPCRを行うことにより、EnhII領域を欠損したプラスミドを作製するための増幅断片を得た。これら断片をIn-Fusion HD Cloning Kit(Takara社製)を用いて連結し、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型D)プラスミド中のEnhII領域を欠損したプラスミドを得た。以下、このプラスミドを「PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型D)dEnhII」ともいう。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 HepG2.2.15細胞を用いて、以下の手順でレポーターアッセイを実施した。
 細胞培養用培地として、以下を用いた。
DMEM/F-12、GlutaMAX(Thermo Fisher Scientific社製)+5μg/mLインスリン(富士フイルム和光純薬社製)+1%ペニシリン/ストレプトマイシン(富士フイルム和光純薬社製)+10mmol/L HEPES(富士フイルム和光純薬社製)+50μmol/Lヒドロコルチゾン(富士フイルム和光純薬社製)+10%FBS(Equitech-Bio社製)
 HepG2.2.15細胞を上記培地に懸濁し、1ウェルあたり1×10cell/100μLとなるよう96穴マイクロタイタープレートに播種し、5%CO2インキュベーターにて37℃で一晩インキュベートした。64ngの各種プラスミド(PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型A)、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型A)dEnhI、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型A)dEnhII、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型B)、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型B)dEnhI、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型B)dEnhII、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型C)、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型C)dEnhI、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型C)dEnhII、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型D)、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型D)dEnhI、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型D)dEnhII)のいずれか、および0.25ngのpRL-SV40プラスミド(Promega社製)、0.24μLのTransIT-X2 Transfection Reagent(Mirus社製)を、7.8μLの無血清培地(ThermoFisher Scientific社製)で希釈し、室温で20分インキュベートした。このプラスミド-TransIT-X2 Transfection Reagent混合液8μLを前述のHepG2.2.15を播種したウェルに添加し、さらに1日インキュベートした。次に前述の細胞培養用培地100μL/ウェルにて培地交換し、5%CO2インキュベーターにて37℃でさらに24時間インキュベートした。インキュベート後Dual-Luciferase Reporter Assay System(Promega社製)にてホタルルシフェラーゼによる発光およびウミシイタケルシフェラーゼによる発光を検出した。各ウェルについてウミシイタケルシフェラーゼの発光量で補正したホタルルシフェラーゼの発光量を算出した。そして、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型A)、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型B)、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型C)、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型D)の各プラスミド添加ウェル中のホタルルシフェラーゼの発光量に対する各遺伝子型の欠損プラスミド添加ウェル中のルシフェラーゼの発光量の相対値(%)を算出した結果を、図5に示した。
 HepG2.2.15細胞を上記培地に懸濁し、1ウェルあたり1×10cell/500μLとなるよう24穴マイクロタイタープレートに播種し、5%CO2インキュベーターにて37℃で一晩インキュベートした。500ngの各種プラスミド(PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型A)、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型A)dEnhI、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型A)dEnhII、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型B)、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型B)dEnhI、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型B)dEnhII、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型C)、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型C)dEnhI、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型C)dEnhII、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型D)、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型D)dEnhI、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型D)dEnhII)のいずれか、および1.5μLのTransIT-X2 Transfection Reagent(Mirus社製)を、50μLの無血清培地(ThermoFisher Scientific社製)で希釈し、室温で20分インキュベートした。このプラスミド-TransIT-X2 Transfection Reagent混合液52μLを前述のHepG2.2.15を播種したウェルに添加し、一晩インキュベートした。次に前述の細胞培養用培地500μL/ウェルにて培地交換し、5%CO2インキュベーターにて37℃でさらに1日インキュベートした。そして培養上清を廃棄し、細胞をリン酸緩衝生理食塩水(1000μL/ウェル、富士フイルム和光純薬社製)で洗浄、RNeasy Mini Kit(Qiagen社製)を用いてトータルRNAを抽出した。抽出したトータルRNAをPrimeScript RT Reagent Kit with gDNA Eraser(Takara社製)を用いて逆転写し、cDNAを作製した。作製したcDNAをもとにホタルルシフェラーゼRNAの発現量を定量し、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型A)、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型B)、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型C)、PreS2/S-Luc-3’UTR(遺伝子型D)の各プラスミド添加ウェル中のホタルルシフェラーゼRNAの発現量に対する各遺伝子型の欠損プラスミド添加ウェル中のルシフェラーゼRNA発現量の相対値(%)を算出した結果を、図5に示した。
 遺伝子型Aにおいて、EnhI領域またはEnhII領域の欠損により、ホタルルシフェラーゼタンパク質に由来する相対発光量が87%~90%減少した(図5)。一方、EnhI領域またはEnhII領域の欠損により、ホタルルシフェラーゼRNAの相対発現量は31~49%減少した。
 遺伝子型Bにおいて、EnhI領域またはEnhII領域の欠損により、ホタルルシフェラーゼタンパク質に由来する相対発光量が65%~80%減少した。一方、EnhI領域またはEnhII領域の欠損により、ホタルルシフェラーゼRNAの相対発現量は39~43%減少した。
 遺伝子型Cにおいて、EnhI領域またはEnhII領域の欠損により、ホタルルシフェラーゼタンパク質に由来する相対発光量が74%~84%減少した。一方、EnhI領域またはEnhII領域の欠損により、ホタルルシフェラーゼRNAの相対発現量は34~61%減少した。
 遺伝子型Dにおいて、EnhI領域またはEnhII領域の欠損により、ホタルルシフェラーゼタンパク質に由来する相対発光量が86%~91%減少した。一方、EnhI領域またはEnhII領域の欠損により、ホタルルシフェラーゼRNAの相対発現量は51~52%減少した。
 以上の結果はいずれもRNAからタンパク質に翻訳される過程に対するEnhI領域およびEnhII領域の寄与を示すものである。すなわち、HBVの複数の遺伝子型に共通して、HBVゲノムDNA上のEnhIに相当する領域またはEnhIIに相当する領域はRNA上で機能し、タンパク質の発現量を制御することが明らかとなった。
 本発明の医薬組成物は、優れた抗HBV活性を示し、抗B型肝炎ウイルス剤として有用である。

Claims (15)

  1.  B型肝炎ウイルスタンパク質の産生を阻害する医薬組成物であって、B型肝炎ウイルスゲノムDNA上のエンハンサーI領域配列に相当するB型肝炎ウイルスRNA配列、およびB型肝炎ウイルゲノムDNA上のエンハンサーII領域配列に相当するB型肝炎ウイルスRNA配列より選択される少なくとも1つの配列に対し、結合するRNA結合タンパク質の発現または機能を阻害することを特徴とする、医薬組成物。
  2.  B型肝炎ウイルスゲノムDNA上のエンハンサーI領域配列に相当するB型肝炎ウイルスRNA配列が、配列番号1と80%以上の配列同一性を有する配列であり、B型肝炎ウイルゲノムDNA上のエンハンサーII領域配列に相当するB型肝炎ウイルスRNA配列が、配列番号2と80%以上の配列同一性を有する配列である、請求項1に記載の医薬組成物。
  3.  B型肝炎ウイルスゲノムDNA上のエンハンサーI領域配列に相当するB型肝炎ウイルスRNA配列が、配列番号1と90%以上の配列同一性を有する配列であり、B型肝炎ウイルゲノムDNA上のエンハンサーII領域配列に相当するB型肝炎ウイルスRNA配列が、配列番号2と90%以上の配列同一性を有する配列である、請求項1または2に記載の医薬組成物。
  4.  B型肝炎ウイルスタンパク質が、HBs抗原タンパク質である、請求項1~3のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  5.  さらに、B型肝炎ウイルスゲノムDNAの発現量を低下することを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  6.  さらに、完全二本鎖DNAの発現量を低下することを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  7.  RNA結合タンパク質が、RBFOX1、ELAVL2、MBNL1、RBMX、SRSF9、SRSF10、SNRPA、ELAVL1、PUM2、YTHDC1、SRSF1、KHDRBS3およびEIF4Bより選択される少なくとも1つのタンパク質である、請求項1~6のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  8.  B型肝炎ウイルスタンパク質の産生を阻害する物質をスクリーニングする方法であって、B型肝炎ウイルスゲノムDNA上のエンハンサーI領域配列に相当するB型肝炎ウイルスRNA配列、およびB型肝炎ウイルゲノムDNA上のエンハンサーII領域配列に相当するB型肝炎ウイルスRNA配列より選択される少なくとも1つの配列に対し、結合するRNA結合タンパク質の発現または機能を阻害する物質を同定することを特徴とする、スクリーニング方法。
  9.  B型肝炎ウイルスゲノムDNA上のエンハンサーI領域配列に相当するB型肝炎ウイルスRNA配列が、配列番号1と80%以上の配列同一性を有する配列であり、B型肝炎ウイルゲノムDNA上のエンハンサーII領域配列に相当するB型肝炎ウイルスRNA配列が、配列番号2と80%以上の配列同一性を有する配列である、請求項8に記載のスクリーニング方法。
  10.  B型肝炎ウイルスタンパク質が、HBs抗原タンパク質である、請求項8または9に記載のスクリーニング方法。
  11.  B型肝炎ウイルスタンパク質の産生を阻害する物質をスクリーニングする方法であって、
     (a)B型肝炎ウイルスゲノムDNA上のエンハンサーI領域配列に相当するB型肝炎ウイルスRNA配列、およびB型肝炎ウイルゲノムDNA上のエンハンサーII領域配列に相当するB型肝炎ウイルスRNA配列より選択される少なくとも1つの配列に対し、結合するRNA結合タンパク質を同定する工程、
     (b)B型肝炎ウイルスに感染した細胞またはB型肝炎ウイルスを発現する細胞に対し、同定したRNA結合タンパク質の機能もしくは活性を阻害する被験物質、または同タンパク質の発現量を低下させる被験物質を接触させる工程、
     (c)B型肝炎ウイルスに感染した細胞またはB型肝炎ウイルスを発現する細胞におけるB型肝炎ウイルスタンパク質の産生能を測定する工程、および
     (d)(c)のB型肝炎ウイルスタンパク質の産生を阻害する活性を有する物質を選択する工程
    を含む方法。
  12.  (a)が、RNA結合タンパク質配列データベースを用いる工程を含む、請求項11に記載の方法。
  13.  (b)の被験物質が、抗体、ペプチド、タンパク、非ペプチド性化合物、合成化合物、アンチセンス核酸、二本鎖RNA、アデノ随伴ウイルスベクターまたはCRISPR-Casベクター系である、請求項11に記載の方法。
  14.  (c)が、B型肝炎ウイルスに感染した細胞またはB型肝炎ウイルスを発現する細胞の培養上清中のB型肝炎ウイルスタンパク質を測定する工程を含む、請求項11に記載の方法。
  15. (d)の物質が、抗体、ペプチド、タンパク、非ペプチド性化合物、合成化合物、アンチセンス核酸、二本鎖RNA、アデノ随伴ウイルスベクターまたはCRISPR-Casベクター系である、請求項11に記載の方法。
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