アンチセンスオリゴヌクレオチドや低分子などのRNA結合性分子がバックスプライシングの進行を促進し、
生体内での環状RNAの発現を増強する
Advantages
- 疾患で減少する環状RNAの発現増強により治療する新しいコンセプト
Background and Technology
環状RNAは機能性非翻訳RNAのひとつであり、がんや中枢神経疾患、循環器疾患などで特定の環状RNAの発現減少が報告されており、創薬標的としての注目が近年高まっている。環状RNAを細胞内で発現増強させる技術として、プラスミドを用いた方法や、細胞外で合成した環状RNAを導入する方法が報告されているものの、前者は遺伝子治療に相当するため臨床応用のハードルが高く、後者は合成したRNAによる免疫原性の問題があった。
今回、研究者らは生体内で環状RNAが生合成されるシステムであるバックスプライシングに着目し、環状RNAの生合成を促進させる技術を開発した。バックスプライシングはpre-mRNAのエクソンが環状化する特殊なスプライシングで、エクソンを挟むイントロン上にある逆相補配列（RCM）が二重鎖を形成して環状構造が形成される。バックスプライシングが進行するには、RCMの部分的な二重鎖形成により、反応点であるイントロンと、同一イントロン内の5’スプライスサイトが近接することが必要である。そのことから、本発明者はRCM間の二重鎖形成を安定化させることにより、環状RNAの生合成を促進できると考え、核酸配列に結合する低分子化合物やアンチセンスオリゴヌクレオチドなどの低分子プローブを細胞に投与して安定化させたところ（右図）、環状RNAの発現を濃度依存的に増強させることに成功した。本技術は、環状RNAの発現増強を標的とした創薬開発における、アンチセンスオリゴヌクレオチドや核酸結合低分子の新しい活用例であり、今後の様々な治療につながることが期待される。
Data
- circCHEK2のpre-mRNAの特定部位に結合するアンチセンスオリゴをデザインし、Hela細胞へ投与したところ、濃度依存的なcircCHEK2の増加を確認した。
- RNA結合性化合物(NCD)の結合サイトを有する人工pre-mRNAを導入したHela細胞に対し、NCDを投与したところ濃度(0.5～5 μM)に依存した環状RNAの増加を確認した。なお、認識配列に結合しない別の化合物QCDの投与では、環状RNAの増加は確認されなかった。
Expectations
本技術を用いた新しいコンセプトの創薬開発にご興味のある企業様を探しています。ご興味ございましたら、研究者との面談も可能ですので、ご質問・ご希望等ございましたらいつでもお問い合わせください。
Publications
Patents
特許出願済み（未公開）
Researchers
山田 剛史 先生 （東京医科歯科大学 統合研究機構先端医歯工学創成研究クラスター核酸・ペプチド創薬治療研究センター 特任講師）
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