| Project/Area Number |
22KK0127
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 54:Internal medicine of the bio-information integration and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
合山 進 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (80431849)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
程 久美子 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (50213327)
山本 圭太 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (70899301)
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| Project Period (FY) |
2022-10-07 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥20,150,000 (Direct Cost: ¥15,500,000、Indirect Cost: ¥4,650,000)
Fiscal Year 2025: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | lncRNA / 骨髄系腫瘍 / NEAT1 / CRISPR/Cas13 / siRNA / 白血病融合遺伝子 / 脂質ナノ粒子 / 核酸医薬 / 白血病幹細胞 / CRISPR-Cas13 |
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| Outline of Research at the Start |
日本では高齢化社会の進展とともに医療費が増加し、これまでのように莫大なコストをかけて新薬を開発する方法は限界に達している。この状況を一変させる可能性を秘めているのが、核酸医薬である。核酸医薬は、一度プラットフォームが出来れば、がんの種類に応じた分子標的治療を容易にかつ自在に、しかも安価に行うことが可能となる。そこで本研究では、世界最大規模の白血病患者由来細胞ライブラリを保有するCincinnati Children’s Hospital Meical Centerと共同で、白血病原因RNAを標的とする画期的な核酸医薬の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、脂質ナノ粒子(Lipid Nanoparticle: LNP)やVirus-like particle (VLP)などの新しいドラックデリバリーシステムを活用して、造血器腫瘍発症の原因となるRNAを直接標的とする治療法の開発を目指している。これまでに、造血器腫瘍を含む様々ながん細胞で高発現しているlong-noncoding RNA (lncRNA)を標的とする治療法の開発を行い、パラスペックル構成lncRNAであるNEAT1を標的とするCRISPR-Cas13が、骨髄系腫瘍細胞の増殖を強く抑制することを見出した。さらに、RNA-seqやRIP-seqを行い、NEAT1標的Cas13が骨髄系腫瘍細胞に対して抗腫瘍効果を示すメカニズムを明らかにした。また、骨髄系腫瘍の発症・進展の原因となるドライバー融合遺伝子MLL-AF9やドライバー変異(NPM1変異、NRAS変異など)を特異的に認識するsiRNAをデザインし、正常分子に比べて変異RNAの発現を強く抑制することを、レポーターアッセイで確認した。今後は、これらの変異分子標的siRNAが、標的変異を有する骨髄系腫瘍の増殖を特異的に抑制することを細胞を用いた実験で確認する予定である。また現在、これまでに開発してきた複数の造血器腫瘍指向形LNPやVLPの導入効率を、様々な造血器腫瘍細胞株や患者由来骨髄系腫瘍細胞を用いて検討している。今後はDrug deliveryシステムとしてのLNPやVLPに、上記の白血病遺伝子を標的としたsiRNAおよびCas13/crRNAを組み合わせ、造血器腫瘍に対する治療効果を検証していく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
白血病融合遺伝子を特異的に認識するsiRNAのデザインに成功した。また、lncRNA NEATをCRISPR-Cas13を用いて標的とすることで強い増殖抑制効果が認められることを見出し、その分子機序を明らかにした。また、造血器腫瘍指向形LNPの絞り込みや、新たなRNA導入手法であるVLPの開発も進んでいる。全体的にみて、研究は順調に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究成果に基づき、相互に関連する以下の３つのプロジェクトを推進する。
(1) 白血病原因遺伝子標的療法の開発：これまでに白血病融合遺伝子MLL-AF9、変異遺伝子(NRAS-G12D、NPM1変異)を特異的に標的とするsiRNAのデザインに成功した。今年度は、LNPやVLPを用いてsiRNAを細胞に導入することにより、標的とする変異を持つ白血病細胞の増殖を特異的に抑制できるかどうかを検証する。
(2) CRISPR-Cas13を活用したlncRNA標的療法の開発：CRISPR-Cas13を活用したNEAT1標的療法が強い増殖抑制効果を示すことを明らかにし、そのメカニズムを明らかにした。今年度は、LNPやVLPを用いて、NEAT1標的Cas13を用いた造血器腫瘍治療が臨床的に実行可能かどうかを検証する。
(3) 造血器腫瘍指向形LNPの検証：これまでに開発してきたLNPと患者由来の造血器腫瘍細胞を用いて、効率良くヒト患者由来の造血器腫瘍細胞にRNAを導入することのできるLNPを開発する。
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