革新的なゲノム編集遺伝子治療実現のための包括的基盤形成

Research Project

Project/Area Number	23K27750
Project/Area Number (Other)	23H03059 (2023)
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund (2024) Single-year Grants (2023)
Section	一般
Review Section	Basic Section 56060:Ophthalmology-related
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	西口康二名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (30447825)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	秋山雅人九州大学, 医学研究院, 講師 (10757686) 藤田幸輔名古屋大学, 医学系研究科, 助教 (80708115) 小柳俊人九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (80880690)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,980,000 (Direct Cost: ¥14,600,000、Indirect Cost: ¥4,380,000) Fiscal Year 2025: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2024: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2023: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Keywords	網膜色素変性 / 遺伝子治療 / ゲノム編集 / アデノ随伴ウイルス
Outline of Research at the Start	網膜色素変性（RP）に対して、アデノ随伴ウイルス（AAV）を用いたゲノム編集遺伝子治療の開発が期待されている。ゲノム編集の適応範囲は広いが、低い治療効率が問題となっている。また、日本人RPでは遺伝子診断率が約40％と低く、ゲノム編集の治療対象となる新規高頻度変異の同定は重要な課題である。本研究では、極めて高い編集効果を示す新しいゲノム編集遺伝子治療法の有効性をマウス網膜変性モデルで検証する。さらに、RP患者を対象とした世界最大のゲノムワイド関連解析（GWAS）による新規高頻度変異の同定と変異ごとの臨床データベースの構築を介して、革新的なゲノム編集遺伝子治療実現のための包括的基盤を形成する。
Outline of Annual Research Achievements	網膜色素変性（RP）に対して、アデノ随伴ウイルス（AAV）を用いたゲノム編集遺伝子治療の開発が期待されている。ゲノム編集の適応範囲は広いが、低い治療効率が問題となっている。また、日本人RPでは遺伝子診断率が約40％と低く、ゲノム編集の治療対象となる新規高頻度変異の同定は重要な課題である。本研究では、極めて高い編集効果を示す新しいゲノム編集遺伝子治療法のマウス網膜変性モデルでの有効性の検証と、RP患者を対象とした世界最大のゲノムワイド関連解析（GWAS）による新規高頻度変異の同定と変異ごとの臨床データベースの構築を目的としている。マウス網膜変性に対する新規ゲノム編集遺伝子治療の実用性の評価については、培養細胞モデルで基本的有効性を確認した後、治療ベクターを、網膜変性マウスの網膜下投与後、視機能解析（網膜電図（ERG）、視覚誘発電位（VEP）、視力、恐怖条件付け実験）、組織学的解析（組織免疫染色）、分子生物学的解析（RT-PCR、ウェスタンブロット）、onとoff target解析（Miseq）を実施し、in vivo治療の有効性・安全性を評価している。拡大GWASと新規高頻度変異の同定については、収取済みのRP患者DNAのうち潜性（劣性）遺伝に矛盾しない600名（600家系）に対し、GWASアレイによるジェノタイピングを実施し、引き続き解析を行っている。治療技術の開発とその臨床応用を双方向性に探求することで、実用性の高い革新的なゲノム編集遺伝子治療基盤の確立が期待される。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason マウスモデルでの治療については、治療ベクター構造を決定し、マウスin vivo実験に移行している。ゲノム編集評価のための次世代シーケンスやオフターゲット解析、表現型評価のための視機能評価系については、実験系を確立し、運用済であるため研究遂行に支障はない。また、拡大GWASと新規高頻度変異の同定と臨床データベースの構築についても、順調に進行しており問題はない。以上の点から、おおむね順調に進展していると評価した。
Strategy for Future Research Activity	今後、当初の計画に沿って以下の手順で研究を実施していく。 ①マウス網膜変性に対するゲノム編集遺伝子治療の実用性の評価　治療ベクターを、モデルマウス網膜下投与後、視機能解析（網膜電図（ERG）、視覚誘発電位（VEP）、視力、恐怖条件付け実験）、組織学的解析（組織免疫染色）、分子生物学的解析（RT-PCR、ウェスタンブロット）、onとoff target解析（Miseq）を実施し、in vivo治療の有効性・安全性を評価（～2026年3月）。 ②拡大GWASと新規高頻度変異の同定　GWASアレイによるジェノタイピングを九州大学で実施（～2024年6月）。追加タイピングGWASで検出されたRP関連SNPとパネルシーケンス（既知のRP遺伝子82個の全エクソンのシーケンス）結果の関連解析後、新規高頻度変異を同定。また、必要に応じて全ゲノム解析も実施（～2026年3月）。 ③高頻度変異ごとの臨床データベースの構築　検出された高頻度変異について、変異ごとに臨床データ（視力、視野、OCT、眼底自発蛍光などの定量値）を抽出し、新規作製したデータベースに情報を登録（～2026年3月）。