Elucidation of pathophysiology after hepatitis B virus cccDNA cleavage by CRISPR / Cas9 treatment
Project/Area Number |
20K17020
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 53010:Gastroenterology-related
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
Murai Kazuhiro 大阪大学, 医学系研究科, 特任助教(常勤) (50867314)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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Keywords | 非相同末端修復結合 / olaparib / PARP阻害薬 / HPF1 / LIG4 / HBV / cccDNA / PARP / オラパリブ / 非相同末端修復 / CRISPR/Cas9 |
Outline of Research at the Start |
B型肝炎ウイルス(HBV)は感染肝細胞核内にcovalently closed circular DNA(cccDNA)を形成する。抗HBV既存治療はcccDNAに対する作用は少なく、cccDNAを標的とした治療の開発が重要である。申請者はHBVゲノムを標的としたCRISPRがcccDNAを減少させることを見出している。CRISPR単独ではcccDNA完全排除はできず、DNA修復機構やcccDNA形成維持機構による治療阻害が想定される。本研究ではCRISPR治療の阻害因子やcccDNA切断時の修復機構を解明する。またCRISPRとの併用でcccDNA排除を可能とする新規治療標的を同定する。
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Outline of Final Research Achievements |
After CRISPR / Cas9 treatment targeting the HBV genome, indel formation was observed at the target site of cccDNA in HBV-infected hepatocytes, and cccDNA and pgRNA decreased. CRISPR/Cas9 targeting the HBV genome significantly increased PARP activity. PARP inhibitor (olaparib) significantly augmented the reduction of the levels of intracellular pgRNA and cccDNA upon CRISPR therapy. The suppression of PARP2 or HPF1, important for the initial step of DNA repair, or LIG4, essential to non-homologous end joining (NHEJ), significantly enhanced anti-viral effect of CRISPR/Cas9 treatment.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
B型肝炎ウイルス(HBV)に対して様々な新規標的薬開発が進んでいるが、cccDNAを直接標的にした治療法はなく、HBVを体内から完全に排除するにはcccDNAを標的とした新規治療法の開発が重要である。HBVゲノムを標的としたCRISPRがcccDNA に二本鎖切断を誘導し、cccDNAを減少させることが実験レベルでは示されているものの全ての感染細胞にCRISPRを導入してもcccDNAを完全に排除することは出来ない。本研究成果によりCRISPRとolaparibの併用が、cccDNAをより低下させることが明らかとなり、cccDNAを標的とした新規治療法の開発の一助となった。
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Report
(3 results)
Research Products
(6 results)
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[Presentation] CRISPR/Cas9とPARP阻害薬(オラパリブ)によるB型肝炎根治を目指した新規治療法の検討2021
Author(s)
村井一裕, 小玉尚宏, 疋田隼人, 下田彬允, 福岡誠, 福富啓祐, 田畑優貴, 牧野祐紀, 山田涼子, 阪森亮太郎, 巽智秀, 竹原徹郎
Organizer
第57回日本肝臓学会総会
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[Presentation] Novel anti-HBV combination treatment using CRISPR/Cas9 targeting HBV genome and suppression of NHEJ-mediated DNA repair.2021
Author(s)
Kazuhiro Murai, Takahiro Kodama, Hayato Hikita, Akiyoshi Shimoda, Jihyun Sung, Makoto Fukuoka, Satoshi Shigeno, Keisuke Fukutomi, Yuki Tahata, Yuki Makino, Ryoko Yamada, Ryotaro Sakamori, Tomohide Tatsumi, Tetsuo Takehara 
Organizer
AASLD The Liver Meeting 2021
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[Presentation] Novel anti-HBV therapies using CRISPR/Cas9 targeting HBV genome strongly suppress HBV2020
Author(s)
Kazuhiro Murai, Takahiro Kodama, Hayato Hikita, Akiyoshi Shimoda, Makoto Fukuoka, Keisuke Fukutomi, Yuki Tahata, Yuki Makino, Ryoko Yamada, Ryotaro Sakamori, Tomohide Tatsumi, Tetsuo Takehara
Organizer
AASLD The Liver Meeting Digital Experience (TLMdX)
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