前2回では、中枢神経系と筋組織を取り上げ、受容体介在性送達を通じた小核酸医薬の肝外送達の取り組みを紹介しました。今回は肺・気道に焦点を当てます。CNSや筋組織が主に全身投与に依存するのに対し、肺には吸入という自然な投与経路があり、局所投与により肺組織内の薬物曝露を高めながら、全身への分布を抑えることが期待されます。

しかし、肺に到達することと、そこで十分な薬効を発揮することは同じではありません。粘液バリアの通過、粘液線毛クリアランスやマクロファージによる貪食からの回避、標的細胞への取り込みは、肺への小核酸送達で解決すべき課題です。こうした課題に対応するため、吸入製剤と細胞標的型送達プラットフォームの開発が並行して進んでいます。

1. 吸入投与で肺内曝露を高めるには複数の障壁を越える必要がある

吸入投与は局所薬物曝露を高め、全身曝露を抑えやすい一方、小核酸医薬が霧化や吸入によって肺に届くまでには、複数の生物学的障壁を越える必要があります。

まず、製剤は霧化時のせん断力に耐え、核酸分子の構造と活性を保つ必要があります。気道に入った後は粘液層を通過し、線毛運動による除去を回避しなければなりません。肺に到達した薬物は、肺胞マクロファージに取り込まれ、除去される可能性があります。標的領域に届いた後も、細胞に取り込まれ、エンドソームから脱出してはじめて、小核酸が細胞質で作用できます[1]。

そのため、肺送達の評価では、薬物が肺組織に到達したかだけでなく、標的細胞内での分布、取り込み、機能的な放出も調べる必要があります。

吸入投与で薬物が越える粘液、粘液線毛クリアランス、肺胞マクロファージなどの肺内障壁
図1. 吸入投与で越える必要がある肺内の複数の障壁[1]。

αvβ6:肺細胞への標的送達を支える重要な入口

現在、肺標的小核酸の主流はリガンド結合型オリゴヌクレオチドです。化学修飾によりオリゴヌクレオチドの安定性を高めたうえで、結合したリガンドが肺上皮の受容体を認識し、標的細胞への取り込みを促進し、非特異的な分布を抑えます。

公開情報によると、肺関連の送達プラットフォームや戦略は30件以上開示されています。その中で、インテグリンαvβ6は最も頻繁に登場し、臨床検証が進む肺標的送達先の一つです。αvβ6は主に上皮細胞に発現し、肺損傷、炎症、線維化などの病態で発現が上昇します。ArrowheadのPulmonary TRiM™はαvβ6標的リガンドを用い、標的リガンド、リンカー、化学修飾siRNAを組み合わせたモジュール型構造で、siRNAペイロードを交換することで、送達モジュールを維持しながら治療標的を変更できます[19]。ArrowheadはMUC5AC、MMP7、RAGE、TSLPなど、肺疾患に関連する複数の標的を検討しています[4-6]。ARO-RAGEは同プラットフォームで臨床研究に進んだ代表例です。また、TSLPとIL-33を同時に標的とするsiRNAなど、複数の炎症関連分子を一度に調節する戦略も開発中です[18]。

標的プロジェクト開発段階主な公開データ
RAGEARO-RAGE(Arrowhead)第II相吸入184 mg:BALF sRAGE -90.2%、血清 -76.6%;ADA 0/77
MMP7ARO-MMP7 / SRP-1002(Sareptaにライセンス)第I/II相最大448 mg。PD評価項目は未公表。IPF高用量群でSAE 2/6例
MUC5ACARO-MUC5AC(Arrowhead)中止SAE 0/77例。有効性データの公表なし
ENaCARO-ENaC(Arrowhead)中止大規模な毒性試験で局所肺炎症が確認された
TSLPARO-TSLP(Arrowhead)前臨床hPCLSで最大77%低下;hTSLPヒト化マウスで49%低下;ラットD57で63%低下;タンパク質は94%低下
IL-33 + TSLP名称未公表の二重標的候補(Arrowhead)前臨床2本のsiRNAを1つのαvβ6リガンドに結合;BALFで抗線維化評価
IL-33名称未公表の単一標的候補(Arrowhead)前臨床ラット気管内投与5 mg/kg×2:AC005889のノックダウンはD43まで持続;マウス1–3 mg/kgで76–94%低下

図2. Pulmonary TRiM™プラットフォームによる肺標的小核酸医薬の開発状況。

他社も受容体リガンド、抗体複合体、脂質ナノ粒子など、さまざまな技術で肺送達を進めています。Alnylam、Eli Lillyおよび中国企業はαvβ6を標的とする送達技術の特許を出願しています[14-17]。国為科技のGW908はRAGE標的の吸入型小核酸薬としてIND申請が行われています[9]。αvβ6だけが肺標的化の入口ではありません。IonisはCD29(ITGB1)抗体‐オリゴヌクレオチド複合体(AOC)を検討し、肺、筋肉、心臓などへの受容体介在性送達を目指しています[20]。Cytodigmは二つのLNP送達経路を開発しています。Cytofinity™-IHは吸入投与向けで、シアル酸関連構造とSiglec受容体を利用した標的化を検討し、Pulmofinity™は全身投与向けで、ポリシアル酸関連の設計により肺血管内皮を標的とします。

αvβ6、CD29、Siglec受容体、脂質ナノ粒子などを利用する肺・気道向け核酸送達プラットフォーム
図3. 肺・気道向けの代表的な小核酸送達プラットフォームと分子形式。

各プラットフォームは投与経路、標的受容体、キャリア構造が異なります。肺送達技術は、組織曝露を高める段階から特定の細胞種を狙う精密送達へと移行しています。

送達技術が高精度・高安全性へ進む一方、最終的な治療効果は選択する疾患メカニズムと標的に左右されます。

2. 肺・気道疾患における小核酸標的と開発動向

肺疾患には、気道炎症、組織リモデリング、線維化、遺伝性機能異常など、さまざまな病態が関わります。不完全な集計ではありますが、小核酸の開発基盤または可能性がある肺・気道関連標的は少なくとも20あり、線維化、気道炎症、粘液・イオンチャネル、嚢胞性線維症、さらに他領域標的の肺疾患への応用などに分類できます。

肺・気道の小核酸治療標的、開発段階、疾患領域とヒト化モデルの一覧
図4. 肺・気道における代表的な小核酸治療標的、開発企業およびヒト化モデルの一覧。

以下の一覧では、ヒト化マウスモデル関連の製品番号を確認できます。

標的モデル名製品番号
CFTRhuCFTRマウスC001964
CFTRhuCFTR-W1282*マウスC001878
CFTRhuCFTR-F508delマウスC002092
CFTRhuCFTR-c.3718-2477C>TマウスC001880
CFTRhuCFTR-G542XマウスC001877
CFTRhuCFTR-G551DマウスC001879
MMP7huMMP7マウスC001914
MMP7huMMP7(2)マウスC002038
MMP7huMMP7(SD)ラットCR011
TSLPTSLPヒト化マウスモデルC001809
RAGE / AGERRAGE(AGER)ヒト化マウスC002010
MST1MST1ヒト化マウスモデルC002070
MST1RMST1Rヒト化マウスモデルC002110
TGFB2TGFB2ヒト化マウスモデルC001792
TGFB1TGFB1ヒト化マウスモデルC002006
IL4RIL4Rヒト化マウスモデルC001629
KIT (CD117)KITヒト化マウスモデルC001899
ITGAVITGAVヒト化マウスモデルC001866
ITGB6ITGB6ヒト化マウスモデルC001871

図4に掲載された製品番号を、モデル名とともに一覧化しました。図中で「Available」または「R&D」と示され、製品番号が記載されていない標的はこの表に含めていません。CR011はhuMMP7(SD)ラットです。

炎症性肺疾患では、RAGEが複数の送達プラットフォームから最も注目される標的です。喘息やCOPDなどの慢性気道疾患ではRAGE発現が上昇し、炎症の増幅と気道リモデリングに関与します。

ArrowheadのARO-RAGEはPulmonary TRiM™を用い、AGERを標的とするsiRNAを吸入投与してRAGE発現を低下させます。前臨床研究では、ラットの喘息、COPD、急性肺傷害モデルでRAGEをノックダウンし、炎症を抑制しました。カニクイザルでは、単回または複数回の吸入後、肺組織の膜結合型RAGEと、血清および気管支肺胞洗浄液(BALF)中の可溶性RAGE(sRAGE)が用量依存的に低下しました。実施済みの第I/IIa相試験には、健康成人58名と喘息患者19名が参加しました。全体として安全性・忍容性は良好で、血漿中薬物曝露は低値でした。単回184 mg吸入後の29日目には、血清sRAGEの平均最大低下率が76.6%±6.5%、BALF中sRAGEの低下率が90.2%±4.2%でした。2回投与後の血清sRAGE低下率は、健康成人で88.7%±8.4%、喘息患者で76.2%±12.0%でした。吸入siRNAにより、全身曝露を低く保ちながらヒト肺で標的を大きく調節できることが示されました[2]。ただし、バイオマーカーの低下は症状改善を意味するものではなく、治療価値の確認には今後の臨床試験が必要です。

ARO-RAGE吸入投与後の血清およびBALF中sRAGEの変化を示す臨床データ
図5. ARO-RAGEの吸入投与後に血清およびBALF中のsRAGEが大きく低下した[2]。

中国企業もRAGE標的小核酸医薬を開発しています。国為科技のGW908では、AGERヒト化マウスへの気管内投与後、14日目に肺組織のRAGE mRNAが90%超低下し、標的タンパク質は56日間の観察期間を通じて約80%抑制されました。カニクイザルでは標的タンパク質のノックダウンが84日間持続しました。ラットの噴霧投与試験では、投与24時間後、肺の薬物濃度が肺・肝臓・腎臓の測定総量の96.2%を占め、肺組織への分布が示唆されました[9]。サイヤジェンはRAGE標的のHUGO-GT™ヒト化マウス(製品番号:C002010)を作製し、肺組織におけるヒト転写産物とタンパク質の発現を検証しています。

RAGEヒト化マウスの肺組織におけるマウスAGERとヒトAGERのmRNA発現確認RAGEヒト化マウスの血清および肺組織におけるマウスRAGEとヒトRAGEのタンパク質発現確認
図6. RAGEヒト化マウス(製品番号:C002010)の肺におけるヒト遺伝子・タンパク質発現の検証データ。

肺の炎症性疾患では組織損傷と免疫活性化が続きます。一方、特発性肺線維症(IPF)は肺組織の瘢痕化が進行し、肺機能が低下する慢性疾患です。MMP7(マトリックスメタロプロテアーゼ7)は細胞外マトリックスの再構築や組織損傷の修復に関与し、その発現量はIPFの進行や予後と関連するため、治療標的として研究されています。

Arrowheadが開発したARO-MMP7はSareptaにライセンスされ、SRP-1002として開発が続いています[21]。前臨床研究では肺線維化を改善する可能性が示されました。第I/IIa相試験は完了しており、公表情報では良好な安全性、薬物動態、肺機能が報告されていますが、標的ノックダウンの薬力学的データは公表されていません[5]。TGF-β1/2、CTGF、HSP47、MUC5Bなども、小核酸による抗線維化治療の標的候補として研究されています。

ブレオマイシン誘発ラット肺線維症モデルにおけるMMP7サイレンシングの評価
図7. 肺傷害ラットモデルにおけるARO-MMP7/SRP-1002の線維化抑制・改善評価[22]。

MMP7に加え、TGF-β1/2、CTGF、HSP47、MUC5Bなども、肺線維化や粘液異常に関する研究で注目されています。各標的が関与する病理過程は異なるため、今後の薬剤開発では疾患メカニズムと患者層別化を踏まえた評価が必要です。

嚢胞性線維症(CF)はCFTR遺伝子変異によって起こる遺伝性疾患です。CFTRがコードする塩化物イオンチャネルは、上皮細胞のイオン・水分輸送に関わります。機能が損なわれると気道粘液の脱水と粘稠化を招き、反復感染や肺機能障害のリスクが高まります。CFTRの変異型によっては、従来の低分子調節薬に加え、ASOによる介入も検討されています。

SpliSenseが開発する吸入ASOのSPL84は、3849+10 kb C→T変異を持つCF患者を対象とします。この変異は潜在的なスプライス部位を活性化し、異常スプライシング転写産物を生じさせ、正常なCFTRタンパク質の発現を低下させます。第IIa相試験では肺機能改善の可能性が示されました。公表結果では、ppFEV1の推定平均絶対改善幅はプラセボ比で約10ポイントで、約70%の参加者が5ポイント以上改善しました。吸入ASOによる肺の遺伝性疾患治療の概念実証となる結果です[10]。第IIb相試験は2026年9月に開始され、既存のCFTR調節薬による治療に上乗せして、50 mgを週1回、12週間吸入する有効性を評価する計画です[12]。今後のデータにより、特定変異を持つ患者での治療可能性がさらに検証されます。SPL84はFDAのファストトラック指定および希少疾病用医薬品指定、EMA PRIME指定を受け、2026年6月には嚢胞性線維症財団から最大1,300万ドルの助成を受けました[11]。サイヤジェンはCFTRのUTRヒト化と発現検証を含む6種類のヒト化モデルを構築しています。

CFTRヒト化マウスモデルと提供状況の一覧
図8. サイヤジェンのCFTRヒト化マウスモデル一覧。

RAGEによる炎症調節、MMP7を介した線維化への介入、CFTRの異常スプライシングの修正など、肺小核酸には複数の治療メカニズムが見られます。肺小核酸の前臨床評価では「送達先の認識」と「標的調節」の両方が重要です。動物とヒトの配列や受容体の違いを踏まえると、ヒト化マウスモデルの活用が鍵となります。αvβ6などの受容体を介して細胞に取り込まれる薬剤では、受容体ヒト化モデルを使い、リガンドとヒト受容体の結合や内在化を評価できます。組織分布と細胞局在も併せて確認する必要があります。サイヤジェンはαvβ6サブユニットITGAV(C001866)およびITGB6(C001871)のヒト化モデルを提供しています。治療標的に応じて、AGER、MMP7、CFTRの変異モデルなどを組み合わせて評価します。肺・気道関連標的のヒト化モデルの概要は図4をご覧ください。

吸入投与とαvβ6標的リガンドを組み合わせる肺標的送達は、CNSや筋肉向けとは異なる技術経路であり、全身曝露を抑えやすいことが安全性面の特長です。次回は高い血流量と濾過圧を持つ腎臓に焦点を移し、小核酸が腎組織への標的送達をどう実現するかを考察します。

参考文献

  1. Zhang SW, Edwards DA, Langer R, Cheng K. Inhalable materials and biologics for lung defence and drug delivery. Nat Rev Mater. 2026;11(2):90–116. doi:10.1038/s41578-025-00841-y.
  2. O'Carroll M, Kasahara D, Huetsch J, et al. Inhaled siRNA therapy targeting RAGE for pulmonary inflammation: a first-in-human randomized trial. Nat Med. 2026;32(9):3339–3350. doi:10.1038/s41591-026-04607-z.
  3. O'Carroll M, Huetsch J, Ta A, et al. Late breaking abstract: a phase 1 study of subcutaneous administration of ARO-RAGE. Eur Respir J. 2024;64(Suppl 68):PA3942.
  4. ClinicalTrials.gov. NCT07241546: Inhaled ARO-RAGE in allergen-induced mild asthma (Phase 2).
  5. ClinicalTrials.gov. NCT05537025: ARO-MMP7 inhalation solution in healthy participants and participants with IPF.
  6. ClinicalTrials.gov. NCT05292950: ARO-MUC5AC in healthy subjects and patients with muco-obstructive lung disease (terminated).
  7. ClinicalTrials.gov. NCT04375514: ARO-ENaC in healthy volunteers and patients with cystic fibrosis (terminated).
  8. Cystic Fibrosis Foundation. Drug development pipeline: ARO-ENaC (discontinued).
  9. Huang Y, Wei C, Yang Y, et al. Beyond the liver: a modular siRNA platform for pulmonary delivery and preclinical evaluation of RAGE-targeting GW908. OTS 2026, Denver.
  10. SpliSense. SpliSense initiates Phase 2b trial of SPL84 in cystic fibrosis. 2026-09-16.
  11. Cystic Fibrosis Foundation. SpliSense secures up to $13 million to advance the Phase 2b study of SPL84. 2026-06-16.
  12. ClinicalTrials.gov. NCT06429176: SPL84-002 in cystic fibrosis with the 3849+10kb C→T mutation.
  13. U.S. Food and Drug Administration. FDA approves Jascayd (nerandomilast) for idiopathic pulmonary fibrosis. 2025-10-07; 国家药品监督管理局批准那米司特片上市. 2025-10-28; European Commission approval. 2026-07-17.
  14. WO2024129931A1. Alpha-v beta-6 (αvβ6) integrin ligands for extrahepatic delivery (Alnylam). 2024-06-20.
  15. WO2025128462A1. Novel therapeutic delivery moieties and uses thereof (Eli Lilly). 2025-06-19.
  16. WO2025252118A1. 整联蛋白αvβ6特异性配体化合物、缀合物、药物组合物及其用途(苏州瑞博). 2025-12-11.
  17. WO2025130549A1. 一种靶向整合素αvβ6的配体、缀合物、组合物以及它们的用途(北京炫景瑞). 2025.
  18. WO2026096997A1. RNAi agents for dual inhibition of expression of TSLP and IL33 (Arrowhead). 2026-05-07.
  19. WO2025184301A1. RNAi agents for dual inhibition of expression of APOC3 and PCSK9 (Arrowhead). 2025-09-04.
  20. WO2025006955. Anti-CD29 antibody–oligonucleotide conjugates (Ionis Pharmaceuticals). 2025.
  21. Arrowhead Pharmaceuticals. Exclusive License and Collaboration Agreement with Sarepta Therapeutics. Form 10-Q. 2026.
  22. https://ir.arrowheadpharma.com/static-files/740b5038-8ca2-49c9-89af-4dfdf852690a

関連モデル

肺炎症研究向けRAGEヒト化マウス

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