ミトコンドリア病に対する新規遺伝子治療にむけた基礎的研究

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09626
• Research Institution: Ibaraki Prefectural University of Health Science
• Principal Investigator: 中山 智博 茨城県立医療大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (70307528)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩崎 信明 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (70251006) ; 石井 一弘 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (70323293) ; 中村 勇 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 講師 (20549505)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: ミトコンドリア遺伝子疾患 / 新規遺伝子治療 / 化学化合物

Outline of Annual Research Achievements

遺伝子治療が困難で対症療法のみに留まっている致死型ミトコンドリア遺伝子疾患であるMELAS（乳酸アシドーシス及び脳卒中様発作を伴うミトコンドリア脳筋症）に対し、ウィルスベクターを利用しない化学化合物（DNA 結合化合物PI ポリアミド、国際特許出願番号：PCT/JP2012/058957、発明者：矢野隆光（研究協力者））による新規遺伝子治療を確立することを目標としている。この効果は患者サイブリッド細胞で既に確認されている。また、サイブリッド細胞を用いら毒性実験では、細胞機能に影響を及ぼさないことがわかっている。本研究の目標は、患者皮膚線維芽細胞を用いてDNA結合化合物PIポリアミドの効果を培養条件下で確かめることである。この効果が確認された場合、まず患者皮膚線維芽細胞より分化誘導した人工多能性幹細胞(iPS細胞)、並びに筋管細胞を用いて効果を確認し、その後臨床治験をすることを予定している。
平成27年度には、MELAS患者及び患者対照から皮膚片を採取し、皮膚線維芽細胞培養系を樹立する。皮膚片採取の際には茨城県立医療大学倫理委員会の規定に従い、患者の同意を得た上で患者の不利益にならないよう皮膚採取時の疼痛および感染対策、その後の情報漏洩対策を行う。皮膚線維芽細胞を3か月継代培養し、培養安定化を得る。その後、PIポリアミド添加培養液を用いた培養を3種類の濃度別に行う。培養の際は適宜トリプシン処理をした後に継代培養をし、細胞密度が70-80%程度を保つようにする。そして初期3か月は2週間毎に、その後6カ月間は1か月毎に、継代培養をする際のトリプシン処理をした細胞の一部を、DNA抽出キットを用いて処理しDNAを抽出する。このDNAは保存し、次年度にPCRを行う際の鋳型とする。同時に次年度のマススペクト解析に用いるため、細胞培養上清を凍結保存する。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

予定通り3名のMELAS患者から皮膚片を採取し、3か月の継代培養を経て、皮膚線維芽細胞培養系を樹立した。また、皮膚線維芽細胞を用いた、ポーラログラフィーによるミトコンドリア機能測定の予備実験を行い、測定系の条件を検討、確立した。
しかしながら研究協力者の健康上の理由によりPIポリアミド添加した細胞培養に至らず、実験の進捗が予定より遅れている。

Strategy for Future Research Activity

当初外部委託予定であったマススペクト解析が当施設で行うことが可能となったため、細胞培養液を用いたマススペクト解析の条件検討を行う。
PIポリアミド添加をした細胞培養およびDNA抽出に関しては新たな研究協力者を募集し、行う。
ミトコンドリア機能測定に関しては、細胞培養が終了次第行う。

Causes of Carryover

研究協力者の健康上の理由から実験が中断した。このため予定していた謝金の支払いが停止となった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

新たなる研究協力者を募集し、実験を継続する。