Development of gene therapy for intervertebral disc degeneration by using cationized gelatin nanospheres

• Project/Area Number: 24K02565
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 由留部 崇 神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (10514648)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田畑 泰彦 京都大学, 医生物学研究所, 教授 (50211371) ; 西田 英高 麻布大学, 獣医学部, 准教授 (00622804) ; 角谷 賢一朗 神戸大学, 医学研究科, 特命准教授 (10533739)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2027: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2026: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2025: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
• Keywords: 脊椎椎間板変性 / 遺伝子治療 / RNA干渉 / CRISPR-Cas9 / mTOR

Outline of Research at the Start

腰痛や坐骨神経痛は世界的な健康問題であり、脊椎椎間板変性は主たる要因である。椎間板の発生・解剖学的特徴から細胞内クリアランス機構であるオートファジーと上流で制御を行うmTORシグナル経路が恒常性維持に重要であると仮説を立てた。過去の細胞・動物実験でRNA干渉とCRISPR-Cas9を用いたmTOR複合体1の選択的な阻害が椎間板変性抑止効果を示すことを確認しており、今回、安全で長期間の作用が期待できるカチオン化ゼラチンナノ粒子をキャリアとした遺伝子導入法に着目した。上記を組み合わせた新たなアプローチの遺伝子抑制技術は細胞自身の清浄・治癒力を高めて変性を防止する、生理的な治療法となる可能性がある。