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HOMEプレスリリース生きた細胞をプラットホームにした 未来の医薬DNAアプタマーの創製技術「EV-SELEX法」〜μ-オピオイド受容体を標的とする高機能DNAアプタマーの創出に成功、 次世代GPCR創薬への応用に期待〜

生きた細胞をプラットホームにした 未来の医薬DNAアプタマーの創製技術「EV-SELEX法」〜μ-オピオイド受容体を標的とする高機能DNAアプタマーの創出に成功、 次世代GPCR創薬への応用に期待〜

ポイント

  • 生きた細胞をプラットホームとするDNAアプタマー創薬技術「EV-SELEX法」を開発
  • 未来の医薬と期待されながら、創薬が困難だったDNAアプタマーを迅速、低コストで開発を可能に
  • 主要な医薬開発ターゲット＝GPCRを標的とした次世代医薬の開発を加速する可能性

概要

　富山大学学術研究部工学系・田端俊英教授、池本光志・富山大学工学部協力研究員、順天堂大学医学部薬理学講座・上窪裕二准教授、富山大学学術研究部薬学・和漢系・歌大介准教授らの研究グループは、生きた細胞が発揮する生理機能そのものをプラットホームとして未来の医薬DNAアプタマーを創薬する技術「EV-SELEX（Extracellular Vesicle-Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment）法」を開発しました。
　DNAアプタマーは遺伝子情報を担う物質であるDNAに立体構造を取らせ、医薬として用いるものです。さまざまな病因分子に結合するものが創製できるため、DNAアプタマーは治療薬のない疾患に対する創薬技術として期待されてきましたが、従来のCell-SELEX法では高性能なアプタマーを得るのに時間とコストがかかることが問題となっていました。本技術は、医薬の開発ターゲットとして最も重要なGタンパク質共役容体 （G Protein-Coupled Receptor (GPCR））に対するDNAアプタマーを短時間・低コストで創薬でき、創薬に大きな進歩をもたらすものです。
　いろいろな塩基配列を持ったDNAを、標的GPCRを発現する生きた細胞にかけると、偶然立体構造が構造に合致したものが標的GPCRに結合し、DNAが結合したGPCRは「細胞内取り込み（エンドサイトーシス※2）」され、さらにその後に起こる「細胞外小胞（Extracellular Vesicles (EV)※3）として放出」されるという一連の細胞生理プロセスが引き起こされます。EV-SELEX法はこの細胞生理プロセスをDNAアプタマーの選別機構として利用する点に特徴があります。今回、本技術を用いることにより、従来技術Cell-SELEX法では困難であったGPCRに対する高い親和性と選択性を有するDNAアプタマーを効率的に取得することが可能となりました。
　本手法の有効性を実証するため、疼痛制御に関与するGPCRであるμ-オピオイド受容体（MOR；モルヒネ系の鎮痛薬のターゲットとして有名）※4を標的とするDNAアプタマーの取得を試みました。その結果、何も化学修飾を施していないにも関わらず、MORに特異的かつ強固に結合し、モルヒネ様の受容体アゴニスト（作動薬）※5活性を示すDNAアプタマー「Dapt-μR」の取得に成功しました。さらに、Dapt-μRは、マウス髄腔内投与実験において、機械的痛覚刺激に対して有意な鎮痛効果を示すことを確認しました。
　本成果は、既存治療が十分でない難治性疾患に対する新たな核酸医薬の開発に加え、機能解析が十分に進んでいないGPCRを標的とした次世代創薬の基盤技術としての応用が期待されます。本研究成果は Nature系列誌「Communications Biology」 に 2026 年 7月7日（火）（日本時間19:00）に掲載されます。

用語解説

※2）エンドサイトーシス
細胞が細胞膜の一部を陥入させることで、細胞外の物質を細胞内へ取り込む機構のことです。特に、細胞膜上の受容体にリガンドが結合することで誘導される受容体介在性エンドサイトーシスは、標的分子を選択的かつ効率的に取り込む仕組みとして知られます。

※3）細胞外小胞（EV）
細胞外小胞（Extracellular Vesicles（EV））は、細胞から分泌される直径約30～150 nm程度の膜小胞の総称であり、エクソソームをはじめとする複数のサブタイプが存在します。エクソソーム内部にはタンパク質や核酸などの生体分子が含まれており、これらの内包物を介して細胞間の情報伝達を担います。また、細胞に発現させたGPCRはエクソソーム膜上に組み込まれ、受容体機能を保持した状態で提示されます。

※4）μ-オピオイド受容体（MOR）
脳や脊髄に存在し、痛みの制御において中心的役割を担うGPCRです。モルヒネなどのオピオイド鎮痛薬が作用する主要な標的ですが、副作用の軽減が重要な課題となっています。μ-オピオイド受容体（MOR）のサブタイプとしてδ-オピオイド受容体（DOR）およびκ-オピオイド受容体（KOR）が知られています。

※5）アゴニスト(作動薬)
受容体に結合してその機能を活性化し、特定の生理反応を引き起こす物質を指します。本研究で創出された「Dapt-μR」は、μ-オピオイド受容体(MOR)に結合するだけでなく、その活性化を介してモルヒネと同様の鎮痛効果を誘導する機能を有します。

研究内容の詳細

生きた細胞をプラットホームにした 未来の医薬DNAアプタマーの創製技術「EV-SELEX法」 〜μ-オピオイド受容体を標的とする高機能DNAアプタマーの創出に成功、 次世代GPCR創薬への応用に期待〜 [PDF, 670KB]

論文情報

論文名

“Efficient and Specific Selection of High-Affinity DNA Aptamers Targeting μ-Opioid Receptor via Functional Extracellular Vesicles”

著者

Mitsushi J. Ikemoto*, Yuji Kamikubo*, Daisuke Uta, Kengo Kirinoki, Mari Kiriyama, Takumi Miyajima, Hakushun Sakairi, Masanobu Kano, Takashi Sakurai, and Toshihide Tabata* 　* Corresponding authors

掲載誌

Communications Biology

DOI

https://doi.org/10.1038/s42003-026-10525-0

お問い合わせ

富山大学学術研究部工学系　教授　田端 俊英

  • TEL:076-445-6742
  • Email: