| Project/Area Number |
23K27756
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| Project/Area Number (Other) |
23H03065 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56070:Plastic and reconstructive surgery-related
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
黒田 正幸 千葉大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (00253005)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
窪田 吉孝 千葉大学, 大学院医学研究院, 准教授 (10375735)
吉岡 和香子 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 疾病研究第一部, 科研費研究員 (30870802)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
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| Keywords | 脂肪細胞 / ex vivo遺伝子治療 / 移植 / 過剰発現 / 細胞障害ストレス |
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| Outline of Research at the Start |
申請者らは前駆脂肪細胞に ex vivo で治療用遺伝子を導入し、患者に移植することで治療用タンパクの体内における持続的な補充を可能とする独自の治療研究を進めている。この治療原理は様々な難病治療開発に応用可能であるが、汎用性を飛躍的に高めるには、移植細胞の生着効率に加え、単位細胞あたりの遺伝子発現力の向上が喫緊の課題である。本研究では、前駆脂肪細胞を用い、遺伝子発現性能を最大限に向上させる原理・方法を新たに見出し、それを適応した高発現型遺伝子治療用脂肪細胞の開発を行う。このアプローチにより、申請者らがこれまで進めてきた移植後生着率の向上研究の成果と融合し、新たな適応疾患への応用展開を進める。
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| Outline of Annual Research Achievements |
遺伝子治療・再生医療の開発において、求められる治療遺伝子の発現量は対象とする疾患により様々であり、患者での治療域に到達できず、開発自体が中止になることがある。それを打開する方法として、治療用遺伝子の過剰発現が考えられるが、細胞障害ストレス等により、安定性の高い過剰発現細胞を取得することは現状困難である。本研究では、遺伝子治療用脂肪細胞の更なる適応拡大を図るため、過剰発現により、どの細胞機能、プロセスが障害を受けるのかを明らかにし、それを打開する原理を確立、安定かつ個々の細胞の発現ポテンシャル、言わば「力価」を向上させた遺伝子過剰発現脂肪細胞を調製する原理を確立する。
研究計画に基づき、細胞外へ分泌される、又は細胞内で機能するという局在の異なる2種類の治療用候補遺伝子（それぞれ遺伝子A、遺伝子Bとする）の過剰発現を脂肪細胞へのレンチウイルスベクターを用いた遺伝子導入により進めてきた。遺伝子Aについては過剰発現の影響はないが、強いdoseで導入した細胞から放出された細胞外小胞中に、本来であれば細胞内で翻訳後修飾を受ける前のpre体がより多く含まれていることが分かった。R5年度に遺伝子Bについて認められていた細胞増殖阻害については、遺伝子を駆動するプロモーターを弱いものに変更することにより、増殖阻害が回避できることが分かった。メタボローム解析が必要と考えられるが、遺伝子B産物が触媒する代謝反応の産物による増殖阻害の可能性があると考えられる。また、遺伝子Bについては、当該代謝産物が治療の候補分子となるが、その細胞外への放出量についても、プロモーターを弱いものに変更しても将来的に移植細胞数を考慮すれば治療域に到達できるレベルであると考えられた。しかし、本研究の目的には合致しないため、強力なプロモーター下での過剰発現による増殖阻害を回避する本研究本来の目的を達成する検討を進めている。
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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
遺伝子Bについては増殖阻害の観察できる条件が見つかっており、本研究の目的達成には適した遺伝子であると考えられる。現在過剰発現の影響しているプロセスを明らかにするとともに、その回避の方法について検討中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
遺伝子AについてはMature formが治療用タンパク質であり、pre formはMature formとは異なる機能を有することが知られており、治療の用途には望ましくないと考えられる。コドン至適化を行っていないベクターでの過剰発現で十分な治療域に達すると期待できることから、動物実験に移行する予定である。
遺伝子Bの過剰発現による増殖阻害はその触媒する代謝反応における基質の枯渇、もしくは代謝産物の過剰な生合成による可能性がある。現在は、強力なプロモーター下での過剰発現による増殖阻害を回避する本研究本来の目的を達成する検討を進めている。代謝産物は治療用の分子であることからの過剰な生合成に焦点を当て、生合成された代謝産物を細胞外小胞などにより細胞外に効率的に放出する検討を行う予定である。
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