A new AAV delivery method for gene therapy of hypomyelinaitng leukodystrophy
| Project/Area Number |
21H02886
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
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| Research Institution | National Center of Neurology and Psychiatry |
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Principal Investigator |
井上 健 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 疾病研究第二部, 室長 (30392418)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | 先天性大脳白質形成不全症 / 遺伝子治療 / アデノ随伴ウィルス / マイクロバブル超音波併用法 |
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| Outline of Research at the Start |
アデノ随伴ウィルス（AAV）は神経系への親和性が高く、非分裂細胞に導入可能で、安全性も高い遺伝子治療用ベクターであることから、多くの小児神経難病の遺伝子治療の有力なプラットフォームとして期待されている。一方で中枢神経系全体に効率よくAAVを行き渡らせる投与技術は確立されていない。AAVの脳室内投与は、安全性、有効性、有用性の側面から今後実用化が期待される投与経路であるが、脳全体への十分な拡散性が担保できていない。そこで本研究では脳内への広範囲高効率AAV導入を可能にするためにマイクロバブル超音波併用法を用いた脳室内投与技術を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
マイクロバブル超音波併用法は血液脳関門の透過性を一時的に上げることができる薬剤デリバリー技術として脳腫瘍治療領域への開発が進んでいるが、脳室内から脳実質へのAAV透過性を亢進させることも同様に期待できる。そこでマイクロバブル超音波併用法を用いたAAVの脳室内投与の有効性をマウスおよびマーモセットで検証し、特にAAVデリバリーが難しいとされるオリゴデンドロサイトへの安全かつ広範囲高効率なAAVデリバリー技術を確立する。これにより我々が開発を進めてきた先天性大脳白質形成不全症を始め、多くの小児神経難病の遺伝子治療法の実用化に寄与する基盤技術の確立が期待される。
本年度は下記の研究を実施した。
１）マイクロバブル超音波併用法を用いたAAVの脳室内投与の有効性のマウスでの検証と条件の最適化
野生型マウスを用いた有効性検証と条件最適化を行う。AAVはオリゴデンドロサイト特異的にGFPを発現するベクターAAV９-hCNP-NegmiRNAを選択した。片側の脳室内にAAVをマイクロバブルと共に投与し、直後に超音波を照射。２週間後に脳切片を作成し、蛍光シグナルの強度と脳損傷の程度を検証し、安全かつ有効性の高い超音波照射の条件を検索した。その結果、60秒および90秒の照射で非照射群に比べ、有意に高い効率でのAAV導入を得ることができた。一方、120秒の照射では導入効率が落ちることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前年度からの施設のコロナ感染対策の影響による計画の遅れに加え、実験結果のブレが観察されたため、条件検討のための実験、あるいは再現実験の実施などが必要となり、その結果、計画より進捗がやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験条件の再検討を丁寧に行った結果、科学的な確実性が高い条件を明らかにすることができた。今後は、この条件の元、治療効果の検証など遺伝子治療としての有用性の検討を実施する予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(19 results)
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[Journal Article] Whole genome sequencing of 45 Japanese patients with intellectual disability.2021
Author(s)
Chihiro Abe-Hatano, Aritoshi Iida, Shunichi Kosugi, Yukihide Momozawa, Chikashi Terao, Keiko Ishikawa, Mariko Okubo, Yasuo Hachiya, Hiroya Nishida, Kazuyuki Nakamura, Rie Miyata, Chie Murakami, Kan Takahashi, Kyoko Hoshino, Haruko Sakamoto, Sayaka Ohta, Masaya Kubota, Eri Takeshita, Akihiko Ishiyama et al.
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Journal Title
American Journal of Medical Genetics - Part A
Volume: 185
Issue: 5
Pages: 1468-1480
DOI
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Peer Reviewed
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[Presentation] The time-course changes of electroencephalogram findings in a girl with loss-of-function mutations of SMC1A.2021
Author(s)
Kazuhiko Hashimoto, Eiji Nakagawa, Shimpei Baba, Noriko Sumitomo, Eri Takeshita, Yuko Shimizu-Motohashi, Takashi Saito, Chihiro Abe-Hatano, Ken Inoue, Aritoshi Iida, Keiko Ishikawa, Yukihide Momozawa, Shunichi Kosugi, Michiaki Kubo, Masayuki Sasaki, Yu-ichi Goto.
Organizer
The 22nd Annual Meeting of the Infantile Seizure Society
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