JP6637652B2 - 抗腫瘍剤の選択方法およびその抗腫瘍剤が含有するsiRNA - Google Patents

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Description

本発明は、抗腫瘍剤の選択方法およびその抗腫瘍剤が含有するsiRNAに関する。
MDM2およびMDM4は癌遺伝子であって、TP53がん抑制遺伝子を抑制的に制御する(非特許文献1参照)。従って、MDM2およびMDM4を人為的に制御することによる、腫瘍細胞の治療方法の開発が期待される。
Wade, M., Li, Y. C., and Wahl, G. M., MDM2, MDMX and p53 in oncogenesis and cancer therapy. Nat Rev Cancer 13:83-96, 2013
しかしながら、どのような場合に、MDM2またはMDM4をどのように制御すれば腫瘍細胞の増殖を制御できるかは明らかではなかった。
本発明は、効率が良く特異性の高い抗腫瘍剤の選択方法およびその抗腫瘍剤が含有するsiRNAを提供することを目的とする。
本発明にかかる一実施態様は、腫瘍を治療するための抗腫瘍剤の選択方法であって、採取した腫瘍細胞のMDM2および/またはMDM4の発現を調べる工程と、採取した腫瘍細胞においてMDM4の発現が高い場合、または採取した腫瘍細胞においてMDM2の発現が低い場合、MDM2および/またはMDM4の発現を抑制する抑制剤を抗腫瘍剤として選択し、採取した腫瘍細胞においてMDM4の発現が低い場合、または採取した腫瘍細胞においてMDM2の発現が高い場合、MDM2の発現を抑制する抑制剤を抗腫瘍剤として選択する工程と、を含む抗腫瘍剤の選択方法である。前記腫瘍細胞においてMDM2の発現が高い場合、MDM4の発現を抑制しなくてもよい。また、前記腫瘍細胞が、正常に発現制御される野生型p53を有していることが好ましい。
上記実施態様において、前記MDM2を抑制する抑制剤が、以下の配列からなる二重鎖部分を有するsiNAを含有してもよい。

CAGCCAUCAACUUCUAGUN (配列番号1)
GUCGGUAGUUGAAGAUCAN (配列番号2)

また、前記MDM4を抑制する抑制剤が、以下の配列からなる二重鎖部分を有するsiNAからなる群:

CCCUCUCUAUGAUAUGCUN (配列番号3)
GGGAGAGAUACUAUACGAN (配列番号4)

GGUCAUGCACUAUUUAGGN (配列番号5)
CCAGUACGUGAUAAAUCCN (配列番号6)

GGUGAAGCAACUUUAUGAN (配列番号7)
CCACUUCGUUGAAAUACUN (配列番号8)

CAACUAUACACCUAGAAGN (配列番号9)
GUUGAUAUGUGGAUCUUCN (配列番号10)

GUGAUGAUACCGAUGUAGN (配列番号11)
CACUACUAUGGCUACAUCN (配列番号12)

より選択されるsiNAを含有してもよい。。
本発明にかかる他の一実施態様は、MDM2の発現を抑制するためのsiNAであって、以下の配列からなる二重鎖部分を有するsiNAである。

CAGCCAUCAACUUCUAGUN (配列番号1)
GUCGGUAGUUGAAGAUCAN (配列番号2)

本発明にかかるさらなる一実施態様は、MDM4の発現を抑制するためのsiNAであって、以下の配列からなる二重鎖部分を有するsiNAからなる群:

CCCUCUCUAUGAUAUGCUN (配列番号3)
GGGAGAGAUACUAUACGAN (配列番号4)

GGUCAUGCACUAUUUAGGN (配列番号5)
CCAGUACGUGAUAAAUCCN (配列番号6)

GGUGAAGCAACUUUAUGAN (配列番号7)
CCACUUCGUUGAAAUACUN (配列番号8)

CAACUAUACACCUAGAAGN (配列番号9)
GUUGAUAUGUGGAUCUUCN (配列番号10)

GUGAUGAUACCGAUGUAGN (配列番号11)
CACUACUAUGGCUACAUCN (配列番号12)

より選択されるsiNAである。
本発明にかかるさらなる一実施態様は、MDM2およびMDM4の発現を同時に抑制するためのsiNAペアであって、上記MDM2の発現を抑制するためのsiNAと、上記MDM4の発現を抑制するためのsiNAからなるsiRNAペアである。特に、下記配列からなるsiNAペアであることが好ましい。

CAGCCAUCAACUUCUAGUN (配列番号1)
GUCGGUAGUUGAAGAUCAN (配列番号2)

CCCUCUCUAUGAUAUGCUN (配列番号3)
GGGAGAGAUACUAUACGAN (配列番号4)

本発明にかかるさらなる一実施態様は、上記siNAペアを含有する抗腫瘍剤である。
本発明によって、効率が良く特異性の高い抗腫瘍剤の選択方法およびその抗腫瘍剤が含有するsiRNAを提供することができるようになった。
本発明の一実施例において、表1に記載の腫瘍細胞株におけるMDM2とMDM4の発現を、ウエスタンブロッティングによって調べた結果を示す図である、 本発明の一実施例において、表2に示す配列を有するsiRNA及キメラsiNAを細胞に導入し、MDM2の発現及びp53の発現をウエスタンブロッティングで調べた結果を示す図である、 本発明の一実施例において、表3に示す配列を有するsiRNA及キメラsiNAを細胞に導入し、MDM4の発現及びp53の発現をウエスタンブロッティングで調べた結果を示す図である、 本発明の一実施例において用いたキメラsiNAの構造を模式的に示した図である。 本発明の一実施例において、表1に示した細胞のうち、野生型のp53遺伝子を有している腫瘍細胞株においてMDM2またはMDM4の発現を抑制し、それに伴う細胞残存率を測定した結果を示すグラフである。
以下、上記知見に基づき完成した本発明の実施の形態を、実施例を挙げながら詳細に説明する。
実施の形態及び実施例に特に説明がない場合には、M. R. Green & J. Sambrook (Ed.), Molecular cloning, a laboratory manual (4th edition), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York (2012); F. M. Ausubel, R. Brent, R. E. Kingston, D. D. Moore, J.G. Seidman, J. A. Smith, K. Struhl (Ed.), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons Ltd.などの標準的なプロトコール集に記載の方法、あるいはそれを修飾したり、改変した方法を用いる。また、市販の試薬キットや測定装置を用いる場合には、特に説明が無い場合、それらに添付のプロトコールを用いる。
なお、本発明の目的、特徴、利点、および、そのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態及び具体的な実施例などは、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をこれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図並びに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々な改変並びに修飾ができることは、当業者にとって明らかである。
(1)MDM2および/またはMDM4高発現腫瘍細胞の治療
本発明の一実施態様において、腫瘍を治療するための薬剤の選択方法は、採取した腫瘍細胞のMDM2および/またはMDM4の発現を調べる工程と、採取した腫瘍細胞においてMDM4の発現が高い場合、または採取した腫瘍細胞においてMDM2の発現が低い場合、MDM2および/またはMDM4の発現を抑制する抑制剤を抗腫瘍剤として選択し、採取した腫瘍細胞においてMDM4の発現が低い場合、または採取した腫瘍細胞においてMDM2の発現が高い場合、MDM2の発現を抑制する抑制剤を抗腫瘍剤として選択する工程とを含む。
この選択方法には、具体的には少なくとも以下のような場合が含まれる。
(1)採取した腫瘍細胞のMDM2の発現を調べ、採取した腫瘍細胞において採取した腫瘍細胞においてMDM2の発現が低い場合、MDM2および/またはMDM4の発現を抑制する抑制剤を抗腫瘍剤として選択し、採取した腫瘍細胞においてMDM2の発現が高い場合、MDM2の発現を抑制する抑制剤を抗腫瘍剤として選択する。
(2)採取した腫瘍細胞のMDM4の発現を調べ、採取した腫瘍細胞においてMDM4の発現が高い場合、MDM2および/またはMDM4の発現を抑制する抑制剤を抗腫瘍剤として選択し、採取した腫瘍細胞においてMDM4の発現が低い場合、MDM2の発現を抑制する抑制剤を抗腫瘍剤として選択する。
(3)採取した腫瘍細胞のMDM2およびMDM4の発現を調べ、採取した腫瘍細胞においてMDM4の発現が高い場合、MDM2および/またはMDM4の発現を抑制する抑制剤を抗腫瘍剤として選択し、採取した腫瘍細胞においてMDM2の発現が高い場合、MDM2の発現を抑制する抑制剤を抗腫瘍剤として選択する。
(4)採取した腫瘍細胞のMDM2およびMDM4の発現を調べ、採取した腫瘍細胞においてMDM2の発現が低い場合、MDM2および/またはMDM4の発現を抑制する抑制剤を抗腫瘍剤として選択し、採取した腫瘍細胞においてMDM4の発現が低い場合、MDM2の発現を抑制する抑制剤を抗腫瘍剤として選択する。
ここで、高いか低いかは、正常組織における発現を標準レベルとし、標準レベルと比べて判断することとする。この正常組織における発現レベルは、腫瘍細胞が由来する個体とは他の個体の発現レベルであってもよいが、腫瘍細胞と同一個体の発現レベルであることが好ましい。また、腫瘍細胞が由来する組織と異なる組織であってもよいが、腫瘍細胞が由来する組織であることが好ましい。例えば、腫瘍細胞が由来する組織と同じ組織に腫瘍を有しない複数の健常人の当該組織における平均のレベルや、腫瘍細胞が由来する個体において腫瘍細胞が由来する組織のうちの健常な細胞におけるレベルなどが考えられる。
なお、これらの腫瘍において、発現制御が正常に行われる野生型p53を有することが好ましい。
腫瘍細胞が由来する腫瘍組織は特に限定されないが、固形腫瘍であることが好ましく、乳がん、子宮がん、胃がん、大腸がん、膵がん、肝がん、肺がん、前立腺がん、骨肉腫、メラノーマ、などが例示できる。
ここで、抑制剤は特に限定されないが、アンチセンス核酸、siNA(すなわち、siRNA、siDNA,及びsiRNAの一部をDNAに置換したキメラ分子)、shNA(すなわち、shRNA、shDNA,及びshRNAの一部をDNAに置換したキメラ分子)、ボナック核酸、核酸アプタマー、デコイ核酸などの核酸医薬であることが好ましく、siNAが特に好ましい。これら核酸配列の決定は、当業者には容易であるが、siNAにおいて、腫瘍抑制効果が高く、オフターゲット作用による腫瘍毒性が少ない点で、好ましい配列を以下に述べる。なお、本明細書において、塩基配列はsiRNAの場合で代表させて述べるので、特に明記されていない場合、U(ウラシル)はT(チミン)の意味を含むものとする。実際にsiDNAやキメラ分子を用いる場合は、Uの代わりにTに用いるものとする。また、siNAを二重らせんの形で表す、すなわち2列の配列で示す場合、上方の鎖をパッセンジャー鎖、下方の鎖をガイド鎖の配列とし、パッセンジャー鎖は左が5‘端、ガイド鎖は右が5’端とする。
<腫瘍細胞においてMDM4の発現が高い場合>
本発明のsiNAは、腫瘍細胞においてMDM4の発現が高い場合における、MDM2および/またはMDM4の発現を抑制するためのsiNAであって、MDM2の発現を抑制するためのsiNAの二重鎖部分が、
1489:
CAGCCAUCAACUUCUAGUN (配列番号1)
GUCGGUAGUUGAAGAUCAN (配列番号2)
であって、
MDM4の発現を抑制するためのsiNAの二重鎖部分が、以下の配列を有するsiNAからなる群:
452:
CCCUCUCUAUGAUAUGCUN (配列番号3)
GGGAGAGAUACUAUACGAN (配列番号4)
317:
GGUCAUGCACUAUUUAGGN (配列番号5)
CCAGUACGUGAUAAAUCCN (配列番号6)
347:
GGUGAAGCAACUUUAUGAN (配列番号7)
CCACUUCGUUGAAAUACUN (配列番号8)
788:
CAACUAUACACCUAGAAGN (配列番号9)
GUUGAUAUGUGGAUCUUCN (配列番号10)
1036:
GUGAUGAUACCGAUGUAGN (配列番号11)
CACUACUAUGGCUACAUCN (配列番号12)
より選択される。MDM2とMDM4の発現の一方を抑制する場合、いずれか一方の配列を用いて発現を抑制すればよく、MDM2とMDM4の発現の両方を抑制する場合、両方の配列を用いて発現を抑制すればよい。
ここで、パッセンジャー鎖の3‘端の塩基とガイド鎖の5’端の塩基は標的mRNAと塩基対を形成しないことが明らかになっており(Betancur et al., Frontiers in Genetics vol.3, p.1-6, 2012; Ma. J-B et al., Nature vol.434, p.666-670, 2005; Frank F. Nature vol.465, p.818-822, 2010 + supplemental information)、どの塩基であってもsiNAの発現抑制能は低下しないと考えられるので、特に限定されない。
また、これらのsiNAは、片側の鎖または両側の鎖の3‘末端にオーバーハングが付加されていてもよく、その配列及びヌクレオチドの個数は限定されないが、配列はmRNAに相補的な配列、あるいはポリTであることが好ましく、個数は2個であることが好ましい。
<腫瘍細胞においてMDM2の発現が高い場合>
本発明のsiNAは、腫瘍細胞においてMDM2の発現が高い場合における、MDM2の発現を抑制するためのsiNAであって、MDM2の発現を抑制するためのsiRNAが、
1489:
CAGCCAUCAACUUCUAGUN (配列番号1)
GUCGGUAGUUGAAGAUCAN (配列番号2)
である。
この時、MDM4の発現を抑制してもよいが、抑制しなくてもかまわない。発現を抑制する場合は、腫瘍細胞においてMDM4の発現が高い場合に用いられる上記5つの配列から選択してもよい。
(2)医薬への応用
本発明に係る抗腫瘍剤はまた、有効成分である核酸の他、必要に応じて、一般に用いられる各種成分をさらに含み得るものであり、例えば、1種以上の医薬的に許容され得る賦形剤、崩壊剤、希釈剤、滑沢剤、着香剤、着色剤、甘味剤、矯味剤、懸濁化剤、湿潤剤、乳化剤、分散剤、補助剤、防腐剤、緩衝剤、結合剤、安定剤、コーティング剤などを含み得る。
投与経路は、全身投与または局所投与のいずれも選択することができる。この場合、疾患、症状などに応じた適当な投与経路を選択する。本発明に係る抗腫瘍剤は、経口経路、非経口経路のいずれによっても投与できる。非経口経路としては、通常の静脈内投与、動脈内投与の他、皮下、皮内、筋肉内などへの投与を挙げることができる。さらに、経粘膜投与または経皮投与を実施することができる。
剤形は、特に限定されず、種々の剤形、例えば、経口投与のためには、錠剤、カプセル剤、散剤、顆粒剤、丸剤、液剤、乳剤、懸濁液、溶液剤、酒精剤、シロップ剤、エキス剤、エリキシル剤とすることができる。非経口剤としては、例えば、皮下注射剤、静脈内注射剤、筋肉内注射剤、腹腔内注射剤などの注射剤;経皮投与または貼付剤、軟膏またはローション;口腔内投与のための舌下剤、口腔貼付剤;ならびに経鼻投与のためのエアゾール剤;坐剤とすることができるが、これらには限定されない。これらの製剤は、製剤工程において通常用いられる公知の方法により製造することができる。また本発明に係る薬剤は、持続性または徐放性剤形であってもよい。
注射剤を調製する場合は、有効成分にpH調節剤、緩衝剤、安定化剤、等張化剤、局所麻酔剤などを添加し、常法により皮下、筋肉内及び静脈内用注射剤を製造することができる。この場合のpH調節剤及び緩衝剤としてはクエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、リン酸ナトリウムなどを挙げることができる。安定化剤としてはピロ亜硫酸ナトリウム、 エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、チオグリコール酸、チオ乳酸などを挙げることができる。局所麻酔剤としては塩酸プロカイン、塩酸リドカインなどを挙げることができる。等張化剤としては、塩化ナトリウム、ブドウ糖などが例示できる。
軟膏剤を調製する場合は、有効成分に通常使用される基剤、安定剤、湿潤剤、保存剤などが必要に応じて配合され、常法により混合、製剤化される。基剤としては、流動パラフィン、白色ワセリン、サラシミツロウ、オクチルドデシルアルコール、パラフィンなどを挙げることができる。保存剤としては、パラオキシ安息香酸メチル、パラオキシ安息香酸エチル、パラオキシ安息香酸プロピルなどを挙げることができる。
抗腫瘍剤に含有される有効成分の量は、該有効成分の用量範囲や投薬の回数などにより適宜決定できる。
用量範囲は特に限定されず、含有される成分の有効性、投与形態、投与経路、疾患の種類、対象の性質(体重、年齢、病状および他の医薬の使用の有無など)、および担当医師の判断など応じて適宜選択される。一般的には適当な用量は、例えば対象の体重1kgあたり約0.01μg〜100mg程度、好ましくは約0.1μg1mg程度の範囲であることが好ましい。しかしながら、当該分野においてよく知られた最適化のための一般的な常套的実験を用いてこれらの用量の変更を行うことができる。上記投与量は1日1回乃至数回に分けて投与することができる。
(1)腫瘍細胞株におけるMDM2及びMDM4の発現とsiRNAによる発現抑制
各腫瘍細胞株(表1参照)の細胞抽出液を用いて、ウエスタンブロッティングを行った。
1次抗体として、抗MDM2マウスモノクローナル抗体(2A10)(Abcam社)、抗MDM4ウサギポリクローナル抗体(Bethyl Laboratories社)、抗p53マウスモノクローナル抗体(BP53−12)(Cell Sciences社)、抗p21マウスモノクローナル抗体(DCS60)(Cell Signaling Technology社)、抗βアクチンマウスモノクローナル抗体(8H10D10)(Cell Signaling Technology社)を用い、2次抗体は、HRP結合抗マウスIgGヒツジ抗体及びHRP結合抗ウサギIgGロバ抗体(GE Healthcare社)を用いた。HRPの基質としてECL Prime Western Blotting Detection Reagent (GE Healthare社)を用い、Ez-Capture II Imaging System (アトー株式会社)によって化学発光を検出した。結果を図1に示す。
wtTP53と示したMCF−7からA549まで細胞株は野生型のp53遺伝子を有しており、p53の発現は抑制されている。これらの細胞では、MDM2かMDM4のいずれかが高レベルで発現している。また、mtTP52と示したKatoIIIからDLD−1までの細胞株は変異型の不活性なp53遺伝子を有しているため、その発現が検出される細胞株もあるが、いずれもMDM4が中〜高レベルで発現していた。
これらの細胞でMDM2またはMDM4の発現を抑制するため、表2(MDM2)及び表3(MDM4)に示す配列を有するsiRNA及キメラsiNAを、Lipofectamine RNAiMAX (Invitrogen社)を用いて細胞に導入(6穴ディッシュの場合、導入前日に0.6〜1.5x10個播種した培養に対し、1nMのsiRNAを用い、96穴ディッシュの場合、導入前日に0.5〜1.5x10個播種した培養に対し、0.2、1.0、5.0nMのsiRNAを用いた)し、MDM2またはMDM4の発現及びp53の発現を同様にウエスタンブロッティングで調べた。その結果を図2及び表4(MDM2)、図3及び表5(MDM4)に示す。図3では、p53の活性化の指標として、p21の発現も同時に調べた。なお、表2においては、347から1713までは公知の配列であり、480から7414までは新規に設計した配列であり、表3においては、235から1603までは公知の配列であり、317から2263までは新規に設計した配列である。コントロールとしては、siRNA不添加(Mock)、無関係な配列を有するsiRNA(Naito-1)、ランダムな配列を有するsiRNA(Naito random)を用いた。これらの配列を表6に示す。
また、いくつかの配列に対しては、キメラsiNAでも同様に実験を行い、表にその結果を示した。キメラsiNA(dsRDC)の構造(パッセンジャー鎖は16から23番目、ガイド差は1から6番目がDNAで、残りの塩基はRNA)を図4に示す。
このように、新規配列として、643、691、830、1489、2381、6068は、十分なMDM2抑制活性を有し、非特異的なp53発現亢進活性は有していない。また、新規配列として、317、347、452、788、1036は、十分なMDM4抑制活性を有し、非特異的なp53発現亢進活性は有していない。
(2)腫瘍細胞株に対するMDM2抑制配列の増殖抑制活性
MDM2抑制配列として(1)で選択された配列(643、691、830、1489、2381、6068)を有するsiRNA及びキメラsiNAについて、MDM2抑制によるp53の発現抑制解除を通じた増殖抑制活性を調べた。
具体的には、SJSA−1細胞に対し、1nMの各siRNAをトランスフェクトして5日間培養し、その後WST−8細胞増殖アッセイを行い、siRNAを導入していないコントロール細胞の細胞数に対する、siRNA導入細胞の細胞数の割合(ここでは細胞残存率と呼ぶ)を調べた。MDM2抑制による細胞増殖阻害効果が大きいほど、細胞残存率が小さくなる。表6にその結果を示したが、ここでは、細胞残存率が60%以下であるものを合格とした。なお、いくつかの配列については、キメラsiNA分子を用いて同様に細胞残存率を調べ、増殖阻害率=100−細胞残存率とし、表7にその結果を示したが、ここでは、その比が40%以上であるものを合格とした。
次に、増殖阻害効果がp53の発現抑制解除によるかどうかを調べた。
まず、SJSA-1細胞(MDM2高発現骨肉種)を用いて変異型p53の安定発現細胞を作製した。ヒト変異型p53株(A138V)は、野生型ヒトp53のコドン138のアラニンをバリンに変換したドミナントネガティブ変異体で、野生型p53の機能を有さず、野生型p53を拮抗抑制する。(Yamato, K et al., A human temperature-sensitive p53 mutant p53Val-138: modulation of the cell cycle, viability and expression of p53-responsive genesOncogene 11:1-6, 1995)。そのヒトTP53(A138V) cDNAをpCMVneo(Tsutsumi-Ishii Y, et al, Response of heat shock element within the human HSP70 promoter to mutated p53 genes. Cell Growth Differ 6:1-8, 1955)のBamHIサイトに導入し、TP53(A138V)/pCMVneoを作製した。一方、SJSA-1細胞を1ウエル当り2mlの培地(10%FCS加RPMI1640)に1×10細胞で播種した。翌日、Lipofectamine LTX(Invitrogen社)6μlとPlasmid DNA 2μgをOpti-MEM(Invitrogen社)で希釈してそれぞれ200μlとした後、両者を混和し、室温で30分間静置し、その後全量を培養に添加して、トランスフェクションを行った。24時間後に、細胞をトリプシン処理し、0.9mg/mlのG418添加培地に再懸濁し、1ウエル当り培地量100μl、細胞数100細胞で播種した。その後、3−4日毎に培地を交換し、十分に細胞が増えた所で、残存した複数のクローンについて変異型p53の発現を調べ、最も高い発現を示したクローン8を選択し、変異型p53の安定発現細胞株とした。正常のSJSA−1細胞と同様にキメラsiNA分子を用いて同様に細胞残存率を調べ、増殖阻害率=100−細胞残存率とし、表7にその結果を示したが、その比が40%以上であるものを合格とした。
次に、この変異型p53導入細胞の細胞残存率に対するSJSA−1細胞の細胞残存率の比を調べた。すなわち、MDM2に対するsiRNAによってMDM2発現が抑制され、p53の発現抑制解除が生じても、変異型p53導入細胞では、変異型p53がp53に拮抗し、siRNAの効果が相殺される。従って、SJSA−1細胞において、MDM2発現の抑制によって特異的にp53発現抑制が解除され、それによって増殖抑制が生じる場合、変異型p53導入細胞では増殖抑制が生じないことになる。そこで、変異型p53導入細胞の細胞残存率に対するSJSA−1細胞の細胞残存率の比が、SJSA−1細胞の細胞残存率より大きいと、p53によるのではない非特異的増殖が生じていることがわかる。こうすることで、オフターゲット効果の低い配列を選択することができた。
このように、配列1489が、最も効果的に且つ特異的に、p53の発現抑制解除を通じて細胞増殖を阻害する。
(3)腫瘍細胞株に対するMDM4抑制配列の増殖抑制活性
MDM4発現抑制配列として(1)で選択された配列(317、347、452、788、1036)を有するキメラsiNAについて、MDM4発現抑制によるp53の発現抑制解除を通じた増殖抑制活性を調べた。
まず、MCF7細胞を用い、キメラsiNAを導入したときのMDM4mRNAの発現を、以下のようにして、リアルタイムRT−PCRによって調べた。96穴プレート1ウエル当りMCF−7細胞を4000個播種し、翌日キメラsiNAをLipofectamine RNAiMAXを用いて導入した。48時間後、RealTime ready Cell Lysis Kit(Roche社)とTranscriptor universal cDNA Master(Roche社)を用いて、RNA抽出とcDNA合成を行なった。1ウエルから40μlのRNA抽出液を得て、そのうち2μlのRNAを用いて20μlのスケールで逆転写反応を行なった。反応後の逆転反応液から0.8μlのcDNAと、1μlの20X MDM4 プライマー・TaqMan プローブ (アッセイID: Hs00967238、ABI社)と0.3μl20X 18S rRNAプライマー・TaqMan プローブ(アッセイID: Hs03928990、ABI社)、10μl 2x FastStart Universal Probe Master (ROX)(Roche社)、7.9μl精製水 (合計20μl)を用いて96穴プレートで、Applied Biosystems 7500 Fast Real-Time PCR Systemを用いてMDM4cDNAを増幅した。表7に、18SrRAを内部コントロールとして、Naito-I導入細胞に対する相対的MDM4 mRNA量を示した。
次に、(2)と同様にしてWST8による細胞残存率の解析を行い、Naito-Iを用いたときの細胞残存数を100%としたときの細胞残存率を算出した。そして、本実施例では、得られた細胞残存率をMDM4発現抑制効果と比較した。MDM4発現抑制効果に対して、細胞残存率があまりに小さいものは非特異的細胞致死が生じていると考えられるが、細胞残存率が60%以下で、且つ、細胞残存率/MDM4mRNA発現が60%以上を合格としたとき、これら5つの配列については、すべて合格になった。このように、これら5つの配列は、オフターゲット効果が低いと考えられる。比較例(配列861及び1603)とともに、その結果を表9に示す。
このように、配列317、347、452、788、1036は、最も効果的に且つ特異的に、MDM4発現抑制を通じて細胞増殖を阻害する。
(4)腫瘍細胞に対するMDM2またはMDM4発現抑制の細胞増殖に対する効果
表1に示した細胞のうち、野生型のp53遺伝子を有しているMCF−7からC32TGまでの細胞株について、MDM2またはMDM4の発現を抑制し、それに伴う細胞残存率を測定した。具体的な実験方法は(2)(3)と同様にし、コントロールの配列(siNaito-1)の細胞残存率を100%としたときの相対的な細胞残存率を算出した。なお、発現抑制にはキメラsiNA分子を用い、MDM2については配列1068及び1489、MDM4については配列452及び1036を用いた。その結果を図5に示す。
MDM4の発現が高いMCF−7からA549までの腫瘍細胞において、MDM2およびMDM4のいずれの発現を抑制した場合も効率よく細胞増殖が抑制された。一方、MDM2の発現が高いSJSA−1からC32TGまでの腫瘍細胞においては、MDM2の発現を抑制した場合に効率よく細胞増殖が抑制されたが、MDM4の発現を抑制した場合には、それほど細胞増殖が抑制されなかった。このことから、腫瘍細胞が発現している遺伝子によって、抑制する遺伝子を決定するのが、治療法として効果であることがわかる。すなわち採取した腫瘍細胞のMDM2およびMDM4の発現を調べ、腫瘍細胞においてMDM4の発現が高い場合、MDM2および/またはMDM4の発現を抑制し、MDM2の発現が高い場合、MDM2の発現を抑制するのが好ましく、後者の場合、MDM4の発現を抑制しても、配列によっては全く効果がない訳ではないが、それほど効果的ではない。

Claims (10)

  1. 腫瘍を有する患者を治療するための抗腫瘍剤の選択方法であって、
    前記患者から採取した腫瘍細胞のMDM4の発現を調べる工程と、
    前記採取した腫瘍細胞においてMDM4の発現が高い場合、MDM2の発現を抑制する抑制剤を抗腫瘍剤として選択する工程と、
    を含む抗腫瘍剤の選択方法。
  2. 前記腫瘍細胞が、正常に発現制御される野生型p53を有している、請求項1に記載の抗腫瘍剤の選択方法。
  3. 前記MDM2を抑制する抑制剤が、以下の配列からなる二重鎖部分を有するsiNAを含有する、請求項1または2に記載の抗腫瘍剤の選択方法。

    CAGCCAUCAACUUCUAGUN (配列番号1)
    GUCGGUAGUUGAAGAUCAN (配列番号2)
  4. MDM2の発現を抑制するためのsiNAであって、以下の配列からなる二重鎖部分を有するsiNA。

    CAGCCAUCAACUUCUAGUN (配列番号1)
    GUCGGUAGUUGAAGAUCAN (配列番号2)
  5. MDM4の発現を抑制するためのsiNAであって、以下の配列からなる二重鎖部分を有するsiNAからなる群:

    CCCUCUCUAUGAUAUGCUN (配列番号3)
    GGGAGAGAUACUAUACGAN (配列番号4)

    GGUCAUGCACUAUUUAGGN (配列番号5)
    CCAGUACGUGAUAAAUCCN (配列番号6)

    GGUGAAGCAACUUUAUGAN (配列番号7)
    CCACUUCGUUGAAAUACUN (配列番号8)

    CAACUAUACACCUAGAAGN (配列番号9)
    GUUGAUAUGUGGAUCUUCN (配列番号10)

    GUGAUGAUACCGAUGUAGN (配列番号11)
    CACUACUAUGGCUACAUCN (配列番号12)

    より選択されるsiNA。
  6. MDM2およびMDM4の発現を同時に抑制するためのsiNAペアであって、
    MDM2の発現を抑制するためのsiNAが、請求項4に記載のsiNAであって、
    MDM4の発現を抑制するためのsiNAが、請求項5に記載のsiNAであるsiRNAペア。
  7. 下記配列からなる、請求項6に記載のsiNAペア。

    CAGCCAUCAACUUCUAGUN (配列番号1)
    GUCGGUAGUUGAAGAUCAN (配列番号2)

    CCCUCUCUAUGAUAUGCUN (配列番号3)
    GGGAGAGAUACUAUACGAN (配列番号4)
  8. 請求項6または7に記載のsiNAペアを含有する抗腫瘍剤。
  9. MDM4の発現が高い腫瘍細胞に対する抗腫瘍剤であって、MDM2の発現抑制剤を有効成分として含有する抗腫瘍剤。
  10. 前記MDM2の発現抑制剤が、請求項4に記載のsiNAを含有する、請求項9に記載の抗腫瘍剤。
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