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Gene editing treatment model using autosomal dominant retinal dystrophy iPS cell

Research Project

Project/Area Number 18K09458
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56060:Ophthalmology-related
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

Murakami Akira  順天堂大学, 医学部, 教授 (90157743)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 新井 英介  順天堂大学, 医学部, 非常勤助教 (60568210)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords網膜色素変性 / 黄斑ジストロフィ / 錐体ジストロフィ / 優性遺伝 / 遺伝子編集 / 遺伝子治療 / 錐体杆体ジストロフィ / 遺伝子バリアント / 次世代シークエンス / RP1 / ロドプシン / CRX / 錐体桿体ジストロフィ / 疾患iPS細胞 / CRISPR/Cas9 / retinal dystrophy / GUCY2D
Outline of Final Research Achievements

To develop effective gene therapy method for autosomal dominant inherited retinal degenerations (ADIRD) which caused dominant-negative effects (DNE) by abnormal gene, we have created iPS cell lines from a patient with autosomal dominant cone rod dystrophy caused by the GUCY2D gene variant(R838C). We developed the method for allele specific gene editing using CRISPER Cas9 system and made a frame shift deletion in the pathological allele specifically in the iPS cell form the patient.
We introduced NGS with a custom target panel of 130 genes for the molecular diagnosis of IRD and isolated the pathological variants which were presumed having DNE in GUCY2D RHO, PRPH2, CRX, RP1, RP1L1, SNRNP200 and PRPF8 gene. We are now attempting to apply the gene editing method for these variants and suppress DNE

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

錐体ジストロフィに代表される遺伝性網膜変性の原因は遺伝子異常であり、ほとんど確立された治療法はない。病因となっている遺伝子機能の不足を補い代替する遺伝子治療が一部の疾患で有望な成果が得られている。しかし、常染色体優性遺伝を示すものの一部は遺伝子異常により網膜細胞に有害な転写産物ができているためこの方法は無効である。このような病態に対して患者血液細胞由来のiPS細胞を用いて正常な遺伝子の機能を損なうことなく、有害な働きをする遺伝子のみをを働かなくするように遺伝子編集をおこなう方法を考案しモデルを作成した。また、多数の患者さんのゲノム解析を行い、この技術が応用しうる疾患遺伝子の候補を同定した。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 眼科遺伝学-分子遺伝学と難治性眼疾患地用への展開2021

    • Author(s)
      村上 晶
    • Journal Title

      日本眼科学会雑誌

      Volume: 125 Pages: 210-290

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cd9 Protects Photoreceptors from Injury and Potentiates Edn2 Expression2020

    • Author(s)
      Iwagawa T, Aihara Y, Umutoni D, Baba Y, Murakami A, Miyado K, Watanabe S. .
    • Journal Title

      Invest Ophthalmol Vis Sci

      Volume: 61 Issue: 3 Pages: 7-7

    • DOI

      10.1167/iovs.61.3.7

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] CRX遺伝子バリアントが認められた黄斑ジストロフィ2020

    • Author(s)
      高 丹、平方寿彬、村上 晶
    • Organizer
      第124回日本眼科学会総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 眼科遺伝学 分子遺伝学と難治性眼疾患治療への展開2020

    • Author(s)
      村上 晶
    • Organizer
      第124回日本眼科学会総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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