大学院生 平野元春さんらの研究成果がChemical Scienceに掲載

生命医科学研究科 創薬有機化学研究室 博士後期課程2年の平野 元春さんらの研究グループは、代表的な核酸医薬品を効率的に細胞内に輸送できるペプチドキャリアの開発に成功し、研究成果がChemical Scienceに掲載されました。

生命医科学研究科　博士後期課程2年
創薬有機化学研究室

平野ひらの　元春　もとはる さん

指導教員：
大学院生命医科学研究科
創薬有機化学研究室　出水　庸介　大学院客員教授

「Magainin 2-derived stapled peptides derived with the ability to deliver pDNA, mRNA, and siRNA into cells」

 pDNA, mRNA, およびsiRNAを細胞内へ送達可能なMagainin 2由来ステープルペプチドの開発

Chemical Science
DOI ：10.1039/D3SC04124G

—今回の研究内容について平野さんに解説していただきました。
従来の医薬品では狙うことができなかったDNAやRNAを標的とする核酸医薬品や、コードしたタンパク質を細胞内で発現可能なmRNAなどの核酸医薬品はニューモダリティとして注目されています。しかしながら、核酸医薬品の多くは単独で細胞膜を透過することができないため、細胞内移行を促進するためのデリバリーツール開発が重要になります。その一つとして期待されているのが、細胞膜透過性ペプチド（Cell-penetrating peptide; CPP）です。CPPは細胞内へ移行する性質を示し、核酸等の膜透過性に乏しい分子の細胞内輸送キャリアとしての応用が報告されています。
私はこれまでにアミノ酸側鎖の架橋（ステープル）手法を用いたヘリカル構造制御に基づく抗菌ペプチド開発を行ってきました。本研究では、抗菌ペプチドとCPP間で両親媒性（カチオン性および疎水性）の構造的性質の類似点に着目し、抗菌ペプチドの配列を改変することで核酸の細胞内輸送が可能な新たなCPP開発を行いました。
本研究の結果、抗菌ペプチドの一つであるMagainin 2を改変したステープルペプチドは、核酸（pDNA、mRNA、siRNA）と単純に混合するだけでコンパクトな複合体を形成し、それぞれの核酸を効率的に細胞内輸送できることを明らかにしました。本研究成果は、CPP開発おける抗菌ペプチドの有用性を示していると考えており、今後、治療を目的としたmRNAやsiRNAのデリバリーのための新規CPP開発に役立つことが期待されます。

本研究は、近年注目されている創薬モダリティである核酸を対象にし、効率的な細胞内輸送が可能なペプチドキャリアの開発研究です。同一のペプチド配列を用いて、pDNA、mRNA、およびsiRNAの異なる核酸分子の輸送を達成できたことは、ペプチドを用いたデリバリーツール開発の可能性を広げ得ると考えております。また、研究内容が評価され、雑誌のFront coverに採択して頂けたことを大変光栄に思います。
本研究の論文発表にあたり、出水先生をはじめ、丁寧かつ熱心なサポート頂いた共著の先生方に深く感謝申し上げます。今後も学位取得に向けて、また同分野の発展に貢献できるように日々、研究に邁進して参りたいと思います。

論文アクセプトおめでとうございます！
平野さんは、他大学の学部4年の時から外研生として国立医薬品食品衛生研究所に所属し、たった1年間でユニークな抗菌ペプチドを発見し、その成果を論文に纏めてくれました。その後、修士1年からは創薬有機化学研究室の学生として、自身が見出した抗菌ペプチドを核酸医薬品のDDS（ドラッグデリバリーシステム）キャリアとして活用する研究に取り組み、今回の素晴らしい成果に繋がりました。休日には表参道でおしゃれを楽しむ充実した生活を送る一方で、実験の際には粘り強さと決断力を発揮し、泥臭い作業を見事にこなしていました。最終的には、自身のファッションと同じように洗練されたスタイルで論文を纏め上げたところが平野さんらしいです。
今回のペプチドを活用した更なる応用研究も進行中であり、平野さんの活躍がますます楽しみです。