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Development of new gene therapy for normal mineralization in hypophosphatasia

Research Project

Project/Area Number 16H07213
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Functional basic dentistry
Research InstitutionTokyo Dental College

Principal Investigator

Takahashi Aki  東京歯科大学, 歯学部, 助教 (30778626)

Project Period (FY) 2016-08-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords低ホスファターゼ症 / 遺伝子治療 / アデノ随伴ウイルス / 硬組織 / アルカリホスファターゼ / アデノ随伴ウイルスベクター / 石灰化不全 / 顎骨解析 / 歯牙支持組織解析 / 歯学 / 遺伝性疾患
Outline of Final Research Achievements

In this study, to develop a more effective and clinically applicable approach, we assessed the efficacy of ALP replacement closer to optimal levels on the full recovery of the bone structure as well as the safety of this approach.
We constructed a self-complementary AAV8 vector expressing TNALP driven by the chicken beta-actin (CBA) promoter (scAAV8-CBA-TNALP-D10). The scAAV8-CBA-TNALP-D10 was intravenously injected into newborn HPP mice at a lower-dose of 1.5×1011 v.g./body (1U mL of serum ALP activity) and a higher-dose of 4.5×1012 v.g./body (20U/mL of serum ALP activity).
Improved bone structure in the knee joints of the higher-dose treated mice was demonstrated by X-ray images. There was no significant difference in the femur bone mineral density between higher-dose treated mice and WT mice , while lower-dose treated mice densities were significantly lower (n=5, p<0.01).

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来のHPP 治療法においては、硬組織の石灰化不全に関する有効な治療法はない。したがって、低身長や易骨折性、乳歯の早期脱落の治療は困難である。硬組織の石灰化不全にも有効であるHPP 治療法の開発は患者のQOL を高めることが期待できる。
また、これまでの研究は延命効果を検討しているものが多く、免疫反応や異所石灰化等の副作用に関して明瞭に評価しているものはない。また、すべての重篤な遺伝病において遺伝子治療は唯一の治療法である。よって、安全性の確認はHPP のみならず、他の遺伝病における遺伝子治療の可能性を見出す上で、重要な意義を担う。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Bone-targeted alkaline phosphatase treatment of mandibular bone and teeth in lethal hypophosphatasia via an scAAV8 vector2018

    • Author(s)
      2.Ikeue, R., Takahashi, A.N., Kasahara, Y.N., Watanabe, A., Muramatsu, T., Sato, T., Okada
    • Journal Title

      Molecular Therapy methods & Clinical Development

      Volume: 10 Pages: 361-370

    • DOI

      10.1016/j.omtm.2018.08.004

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Improvement of dentoalveolar condition in lethal Hypophosphatasia by gene therapy2018

    • Author(s)
      Ikeue, R., Takahashi, A.N., Kasahara, Y.N., Kasahara, M., Muramatsu, T., Sato, T., Okada, T
    • Organizer
      IADR 96th Annual Meeting, July 26th, 2018, London
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Improvement of lethal hypophosphatasia in mice by high level expression of bone targeted alkaline phosphatase using self-complementary AAV8 vector2018

    • Author(s)
      Takahashi, A.N., Ikeue, R., Kasahara, Y.N., Watanabe, A., Hirai, Y., Okada, T., Kasahara, M.
    • Organizer
      JSGCT 24th Annual Meeting, July 27th, 2018, 虎ノ門ヒルズ
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 遺伝子治療による重症低ホスファターゼ症モデルマウスの大腿骨伸長不全の改善と行動量の正常化2018

    • Author(s)
      高橋有希、池上良、棚瀬稔貴、笠原正貴
    • Organizer
      第60回歯科基礎医学会学術大会、2018年9月5日、九州大学病院キャンパス百年講堂
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 高用量のアデノ随伴ウイルスベクターは低ホスファターゼ症の大腿骨伸長不全を改善する2018

    • Author(s)
      高橋有希、棚瀬稔貴、松永 智、阿部伸一、新谷誠康、笠原正貴
    • Organizer
      第306回東京歯科大学学会(総会)、2018年10月30日、東京歯科大学
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 重症乳児型低ホスファターゼ症モデルマウスに対する酵素補充遺伝子治療の顎骨・歯 への治療効果2017

    • Author(s)
      池上良
    • Organizer
      第303回東京歯科大学学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 重症低ホスファターゼ症モデルマウスの顎骨及び歯に対する酵素補充遺伝子治療の効果2017

    • Author(s)
      池上良
    • Organizer
      第126回日本補綴歯科学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 重症型低ホスファターゼ症モデルマウスへの酵素補充遺伝子治療が顎骨や歯にもたらす 治療効果2017

    • Author(s)
      池上良
    • Organizer
      第12回ALPS研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 致死性低ホスファターゼ症モデルマウスに対する新規TNALP高発現遺伝子治療による硬組織 石灰化不全の改善と延命効果2016

    • Author(s)
      高橋 有希、池上 良、平井 幸彦、笠原 正貴
    • Organizer
      歯科基礎医学会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵素補充遺伝子治療を行った致死性低ホスファターゼ症モデルマウスの顎骨および歯に対する  効果の解析2016

    • Author(s)
      池上 良、高橋 有希、佐藤 亨、笠原 正貴、村松 敬
    • Organizer
      歯科基礎医学会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-09-02   Modified: 2020-03-30  

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