in vivoゲノム編集効率の最適化と疾患モデル動物遺伝子治療への応用
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18K06040
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
三浦 浩美 東海大学, 医学部, 特任助教 (90599523)
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| Project Period (FY) |
2020-03-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | in vivoゲノム編集 / 遺伝子治療 / 疾患モデルマウス / DNA修復系 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、遺伝子治療効果を示す条件を簡便、且つ効率的に検出可能な独自のin vivoゲノム編集効率の評価系モデルマウスを用いて、標的組織におけるゲノム編集効率の検討と、最適条件を用いた疾患モデルマウス遺伝子治療への応用を目指す。具体的には、1)評価系モデルマウスのシステムの再構築と改善、2)各種臓器への遺伝子デリバリー条件の検討、3)疾患モデルマウスを用いたin vivo遺伝子治療を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度は、申請者が独自に開発したin vivo遺伝子治療評価系モデルマウスを用いて、標的臓器への遺伝子導入を試みた。また同時に、その際見出された問題点についてシステムを再構築することで、本モデルマウスの有用性を見い出すことができている。具体的には、本モデルマウスを用いて、導入が比較的簡便な卵管上皮と肝臓へのCRISPR関連核酸の導入を行った。その結果、用いるガイドRNAによって、NHEJ修復またはHDR修復のどちらの修復系により遺伝子修復されたかを見分けることができることが分かった。また、ゲノム編集酵素をDNAとして導入するよりもタンパク質として導入する方が、in vivoでのゲノム編集効率を上昇させることができると分かった。本研究計画では、皮膚疾患のin vivo治療も目指しているため、皮膚への遺伝子導入に関しても並行して進めている。皮膚は生体のバリア機能を果たすことからも遺伝子導入が非常に難しい臓器であることが知られている。そのため本研究では野生型マウスを用いた蛍光遺伝子発現ベクターの導入条件の検討を行った。当初の計画では背側の皮膚に導入を試みようとしていたが、注入条件を安定させることが難しく、主に筋層に導入されてしまうことが分かった。そのため、耳を標的とした導入を試みており、比較的安定して導入できることが分かった。しかし注入可能な容量が極めて少ないため、遺伝子導入領域がかなり限局されているといった問題点も残されている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
各標的臓器へのデリバリー実験の結果から、モデルマウスや用いるリソースの問題点が明らかになったため、本年度は研究計画よりもやや遅れている。しかし一方で、それら問題点を改善することができたため、本モデルマウスの有用性が広がり、この一連の結果を論文としてまとめているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、本モデルマウスを用いて、さらに詳細な各種臓器への導入条件検討を行っていく。また、実際の疾患関連遺伝子を標的としたin vivoゲノム編集を進めていきたい。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
