遺伝子治療に向けた一塩基編集技術の活用「クラッベ病モデルマウスを用いて」

Research Project

Project/Area Number	20K07769
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
Research Institution	Osaka Medical and Pharmaceutical University
Principal Investigator	田中義久大阪医科薬科大学, 医学部, 助教 (20648703)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	濱岡仁美 (黒瀬仁美) 大阪医科薬科大学, 医学部, 講師 (80545608)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords	クラッベ病 / 脱髄疾患 / ゲノム編集 / CRISPR/Cas9 / 一塩基編集
Outline of Research at the Start	遺伝子異常によるヒトの病気の約6割は、一塩基の変異（SNP）によって引き起こされている。一塩基の編集技術は様々な病気の治療を可能とする技術である。本研究は、遺伝性脱髄疾患であるクラッベ病のモデル動物として知られているTwitcherマウスに一塩基編集技術を利用し、SNPsによってもたらされる様々な疾患の根本的な治療法の開発に向けた基礎研究を行う。まず培養細胞を用いたin vitroの系で一塩基編集技術を確立し、さらに一塩基編集技術が生体で応用できることを証明する。
Outline of Annual Research Achievements	本研究は、遺伝性脱髄疾患であるクラッベ病のモデル動物として知られているtwitcherマウスに一塩基編集技術を活用し、一塩基多型によってもたらされる疾患の根本的な治療法の開発に向けた基礎研究を行う。昨年度までに、in vivoでガラクトセロブロシダーゼ（GALC）遺伝子の修復を行うために、アデノ随伴ウイルス（AAV）作製用のプラスミドベクターを調整した。当該年度では、まずin vivoでの修復を行う前に、GFP遺伝子を搭載したAAVを用いて最適なAAVのセロタイプの探索、最適なAAVの投与法および最適なAAVの投与時期について検証した。検証の結果、生後3日後のマウスに、AAV9を側脳室、脳幹、側頭静脈に投与することで、中枢神経系において広範囲にGFPを導入できることが示された。導入条件を最適化した上で、GALC遺伝子の修復ツールを搭載したAAV9を生後3日後のtwitcherマウスに投与した。Twitcherマウスの寿命は約40日であるが、AAV9を投与したtwitcherマウスでは、生後60日を超える寿命延長の効果が認められた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason Twitcherマウスの取得、アデノ随伴ウイルス（AAV）ベクターの構築および最適なAAVのセロタイプの探索に時間を要したため。
Strategy for Future Research Activity	In vivoでのガラクトセロブロシダーゼ（GALC）の修復により、twitcherマウスの寿命延長効果が認められたため、何がどのように改善されたのか詳細に検証する。In vivoでの編集効率、正常なGALC発現量の解析、脱髄の改善具合を組織学的解析、生化学的手法および分子生物学的手法などを用いて評価する。