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Development and application of optically controllable viral vectors.

Research Project

Project/Area Number 19K07768
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research InstitutionNational Institute of Infectious Diseases

Principal Investigator

Tahara Maino  国立感染症研究所, ウイルス第三部, 主任研究官 (10572109)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords麻疹ウイルス / 狂犬病ウイルス / 光遺伝学 / ウイルスベクター / ウイルス / ウイルス ベクター
Outline of Research at the Start

iPS細胞作製等の再生医療研究、遺伝子治療研究分野では、増殖を正確に制御できるウイルスベクターの開発が強く望まれているが、そのようなベクターは、未だ開発されていなかった。最近、申請者は麻疹ウイルス、または狂犬病ウイルスポリメラーゼのドメイン間に光応答性スイッチタンパク質を挿入し、外部からの青色光照射によって増殖を制御できるウイルスベクター技術を開発した。
本研究では、作製した光制御性ウイルスを用い応用研究を行う。そしてこのウイルス光制御技術を再生医療、癌治療分野用ベクターへ適用させることによって医学研究分野に大きく貢献できることを示す。

Outline of Final Research Achievements

Mononegaviruses are promising tools as oncolytic vectors and transgene delivery vectors for gene therapy and regenerative medicine. By using the Magnet proteins, which reversibly heterodimerize upon blue light illumination, photocontrollable mononegaviruses (measles and rabies viruses) were generated. The Magnet proteins were inserted into the flexible domain of viral polymerase. Photocontrollable viruses showed efficient replication and oncolytic activities only when the viral polymerases were activated by blue light illumination.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ウイルスをベクターとして利用する場合に期待されつつも困難とされてきた技術の一つが、遺伝子発現や増殖を意のままに操ることである。この技術があれば、不要になったウイルスベクターを簡単に取り除くことができる。また必要な場所、必要な時にだけ遺伝子発現させることができ、利便性や安全性が飛躍的に向上する。今回開発したウイルスベクターによって以上のことが実現され、再生医療研究、遺伝子治療研究、癌治療研究を革新的に進めるツールになりうることが示された。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Universita della Svizzera italiana(スイス)

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    • Author(s)
      田原舞乃, 竹田誠
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      医学のあゆみ

      Volume: 279 Pages: 1010-1014

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    • Author(s)
      田原舞乃, 竹田誠
    • Journal Title

      感染炎症免疫

      Volume: 50 Pages: 144-145

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      田原舞乃, 竹田誠
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 280 Pages: 905-910

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  • [Journal Article] Enhanced isolation of SARS-CoV-2 by TMPRSS2-expressing cells2020

    • Author(s)
      Matsuyama Shutoku、Nao Naganori、Shirato Kazuya、Kawase Miyuki、Saito Shinji、Takayama Ikuyo、Nagata Noriyo、Sekizuka Tsuyoshi、Katoh Hiroshi、Kato Fumihiro、Sakata Masafumi、Tahara Maino、Kutsuna Satoshi、Ohmagari Norio、Kuroda Makoto、Suzuki Tadaki、Kageyama Tsutomu、Takeda Makoto
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 117 Issue: 13 Pages: 7001-7003

    • DOI

      10.1073/pnas.2002589117

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Photocontrollable mononegaviruses2019

    • Author(s)
      Tahara M, Takishima Y, Miyamoto S, Nakatsu Y, Someya K, Sato M, Tani K, Takeda M
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A

      Volume: 116 Issue: 24 Pages: 11587-11589

    • DOI

      10.1073/pnas.1906531116

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Optically controllabile rabies virus2019

    • Author(s)
      Tahara M, Sato M, Takayama-Ito M, Saijo M, Tani K, Takeda M.
    • Organizer
      第66回日本ウイルス学会
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  • [Presentation] A new optically controllable measles virus vector2019

    • Author(s)
      Tahara M, Sato M, Nakatsu Y, Tani K, Takeda M
    • Organizer
      Negative Strand Virus Meeting
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    • Author(s)
      Tahara M, Sato M, Tani K, Takeda M
    • Organizer
      Sapporo Summer Symposium for One Health
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 感染・炎症・免疫2020

    • Author(s)
      田原舞乃,竹田誠
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      羊土社
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光制御性のウイルスタンパク質、その遺伝子、及びその遺伝子を含むウイルスベクター2019

    • Inventor(s)
      谷 憲三朗, 平本 貴史, 竹田 誠, 田原 舞乃
    • Industrial Property Rights Holder
      谷 憲三朗, 平本 貴史, 竹田 誠, 田原 舞乃
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2019
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    • Overseas

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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