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自己ゲル化核酸 外国出願あり

国内特許コード P150012420
整理番号 2936
掲載日 2015年10月16日
出願番号 特願2013-511034
出願日 平成24年4月19日(2012.4.19)
国際出願番号 JP2012060613
国際公開番号 WO2012144560
国際出願日 平成24年4月19日(2012.4.19)
国際公開日 平成24年10月26日(2012.10.26)
優先権データ
  • 特願2011-093082 (2011.4.19) JP
発明者
  • 西川 元也
  • 高橋 有己
  • 高倉 喜信
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 自己ゲル化核酸 外国出願あり
発明の概要 本願発明は、実質的に核酸のみから構成されるハイドロゲルを調製する方法を提供することを課題とする。
本願発明は、一部が互いに相補的な、核酸、核酸誘導体、修飾型核酸、核酸と相補的に結合する化合物、およびそれらの混合物からなる群から選択される2本以上の核酸モノマーから構成され、一本の核酸モノマーが、接着性突出末端を構成する部分、1本以上の別の核酸モノマーと二重鎖を形成し得る相補的塩基配列部、を含み、かつ、核酸連結酵素を含有しない、核酸連結酵素を用いることなく核酸ゲルを作成するための核酸ゾル状組成物およびそれを用いて作成される核酸ゲルを提供する。
従来技術、競合技術の概要


核酸、特に、DNAを用いてゲルを作製する試みは既に報告されている(非特許文献1)。非特許文献1に開示の方法では、DNAモノマーの末端をDNAリガーゼを用いて共有結合させている。より詳細には、非特許文献1では、末端に相補的配列を有する各DNA鎖を合成し、T4リガーゼを用いて、X型DNA、Y型DNA、T型DNAを作製したこと、およびこれらDNAを用いてハイドロゲルを作製したことが報告されている。しかし、非特許文献1に開示のDNAを用いて作製されたゲルには、ゲル化に用いる酵素(DNAリガーゼ)が残存することから、安全性及び抗原性が問題となる。



また、非特許文献1に開示の方法では、ゲル化に酵素反応が必要であるため、生体へゲルを投与する際には、あらかじめ生体外でゲルを作製し、得られたゲルの形状で投与しなければならず、投与上、これは大きな制限となる。さらに、引用文献1に開示のゲル化反応は、酵素を用いた反応であることから、比較的大きな物質をゲルの中に封入するには、ゲル化、すなわちライゲーション反応時に封入物質を加える必要があるが、これは封入物質の機能を損なう危険性が高い。また、リガーゼを用いて調製したゲルでは、十分な高さの粘弾性が得られなかった。



この他にも、DNAを構成要素とするハイドロゲルを作成する試みは多く為されており、化学的架橋や熱・pH依存性のものなど多くの報告がある(非特許文献2、3および特許文献1)。



例えば、非特許文献2では、サケ精巣から抽出したDNAを、化学的に(エチレングリコールジグリシジルエーテルの使用により)架橋したのち、1M NaOHとTEMEDを添加し、2時間ほど熱(50℃)を加えてゲルを作成したことを報告している。しかし、かかる方法では、核酸に加えて生体への安全性が懸念される有機化合物を用いるため生体への投与にはその安全性が懸念される。さらに、ゲル化には加熱が必要であるため、変性しやすい物質を含有させることは出来ない。



また、非特許文献3は、pH依存性のY型DNA作製に関する。かかる方法は、pH変化に依存した、DNA分子の状態の変化を利用している。この方法では、DNA溶液にHClを添加し酸性にすることでゲル化させることができ、いったんゲル化したものもNaOHを添加することで溶液の状態に戻すことができる。しかし、ゲル状態を維持するためには、環境を酸性に維持しなくてはならず、ゲルが周囲の環境に対して不安定であるという問題がある。



特許文献1は、化学反応や重合反応を伴わず、人の体温(37℃)付近で十分な強度のハイドロゲルが生理的条件下で簡便、迅速に得られる合成ハイドロゲルを提供する方法を開示している。しかし、該方法で得られるゲルは、多糖類などの水溶性高分子と核酸を混合させてつくられたハイドロゲルであり、温度依存的にゲル-ゾル転移が可能であるが、多糖類などを多量に含むため、核酸からなるハイドロゲルとは言い難い。



一方、ゼラチンや合成ポリマーなどを利用して様々なハイドロゲル製剤が開発されている。これらで調製されるゲルの場合も投与前にゲル化しており、投与後にゲル化するシステムは少ない。注射可能なゲルも報告されているが、これは注射針を通過するサブミクロン~ミクロンサイズのゲルである。従って、注射等による投与の場合には、微細化したゲルが用いられ、その場合には徐放化などのゲル特性は大幅に損なわれる。



また、温度によるゾル-ゲル転移を利用したハイドロゲルが複数報告されている(特許文献2など)。しかしながら、用いられる化合物は一部化学修飾が利用されており、核酸などの純粋な天然素材からなるゲルではない。



なお、CpG DNAをアジュバントとする試みは多くなされている。コレステロール修飾やチオエート化による活性化能の増強も報告されている。しかしながら、こうした場合には、アジュバント(CpG DNA)と抗原とは同時に投与されても、生体内での挙動は別々になることが懸念される。また、チオエート型DNAの場合には、高いタンパク結合性による組織障害が問題である。

産業上の利用分野


本発明は、自己ゲル化核酸に関する。具体的には、本発明は、リガーゼなどの核酸連結酵素を用いることなく、実質的に核酸のみからなるハイドロゲルを調製する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
一部が互いに相補的な、核酸、核酸誘導体、修飾型核酸、核酸と相補的に結合する化合物、およびそれらの混合物からなる群から選択される2本以上の核酸モノマーから構成され、一本の核酸モノマーが、接着性突出末端を構成する部分、1本以上の別の核酸モノマーと二重鎖を形成し得る相補的塩基配列部、を含み、かつ、核酸連結酵素を含有しない、核酸連結酵素を用いることなく核酸ゲルを作成するための核酸ゾル状組成物。

【請求項2】
生体内でゲルを作成するための、請求項1に記載のゾル状組成物。

【請求項3】
核酸モノマーが、相補的塩基配列部において相補的に結合し、かつ、接着性突出末端が生理的条件下で体温以上の融解温度を示す二本鎖配列を形成する程度に相補的である配列構造からなる、請求項1または2に記載のゾル状組成物。

【請求項4】
請求項1~3のいずれかの核酸ゾル状組成物の核酸濃度および/または塩濃度を高めることにより、核酸連結酵素を用いることなく核酸ゲルを作成する方法。

【請求項5】
請求項1に記載の第1の核酸モノマーを含む、核酸連結酵素を含有しない、第1のゾル状組成物;および
請求項1に記載の第2の核酸モノマーを含む、核酸連結酵素を含有しない、第2のゾル状組成物;
を別々に含む、核酸連結酵素を含有しない核酸ゲルを作成するためのキットであって、
該第1の核酸モノマー中の接着性突出末端が第1の配列を含み、
該第2の核酸モノマー中の接着性突出末端が第2の配列を含み、かつ、
該第1の配列と該第2の配列が互いに生理条件下で体温以上の融解温度を示す二本鎖配列を形成する程度に相補的である、核酸連結酵素を用いることなく核酸ゲルを作成するためのキット。

【請求項6】
請求項5に記載のキットにおける、第1のゾル状組成物と第2のゾル状組成物とを混合することにより、ゲルを形成させることを含む、核酸連結酵素を含有しない核酸ゲルを作成する方法。

【請求項7】
請求項1に記載の核酸モノマーを含み、核酸連結酵素を含有しない、第1のゾル状組成物;および
両末端に接着性一本鎖からなる突出末端を有する二本鎖核酸を含有し、核酸連結酵素を含有しない第2のゾル状組成物;
を別々に含む、核酸連結酵素を含有しない核酸ゲルを作成するためのキットであって、
該第1の核酸モノマー中の接着性突出末端が第1の配列を含み、
該二本鎖核酸の両末端の突出末端が第2の配列を含み、かつ、
該第1の配列と該第2の配列が互いに生理条件下で体温以上の融解温度を示す二本鎖配列を形成する程度に相補的である、核酸連結酵素を用いることなく核酸ゲルを作成するためのキット。

【請求項8】
請求項7に記載のキットにおける、第1のゾル状組成物と第2のゾル状組成物とを混合することにより、ゲルを形成させることを含む、核酸連結酵素を含有しない核酸ゲルを作成する方法。

【請求項9】
請求項4、6および8のいずれかに記載の方法により作成された、核酸連結酵素を含有しない核酸ゲル。

【請求項10】
請求項4、6および8のいずれかに記載の方法において、ゲルの形成前にゲルに封入させるべき内封物質をゾル状組成物に添加することを含む、内封物質を封入し、かつ、核酸連結酵素を含有しない核酸ゲルを作成する方法。

【請求項11】
内封物質が、低分子化合物、タンパク質、および細胞から選択される、請求項10に記載の方法。

【請求項12】
請求項10または11記載の方法により作成された、内封物質を含有し、かつ、核酸連結酵素を含有しない核酸ゲル。

【請求項13】
核酸モノマーが、CpGモチーフを含む、請求項1~12のいずれか1項に記載の核酸ゾル状組成物、方法、キット、または核酸ゲル。

【請求項14】
核酸モノマーの種類数が、3~8である、請求項1~13のいずれか1項に記載の核酸ゾル状組成物、方法、キット、または核酸ゲル。

【請求項15】
核酸モノマーがCpGモチーフを含むことを特徴とする、免疫アジュバントを作成するための、請求項1~3のいずれか1項に記載のゾル状組成物。

【請求項16】
請求項9または12に記載の核酸ゲルを含む、免疫アジュバントであって、核酸モノマーがCpGモチーフを含むことを特徴とする免疫アジュバント。
国際特許分類(IPC)
Fターム
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出願権利状態 公開
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