Fundamental study for new gene targeted molecular therapy for mitochondrial disease

2018 Fiscal Year Annual Research 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 – 2019-03-31
• 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とどまっている致死型ミトコンドリア遺伝子疾患であるMELAS（乳酸アシドーシスおよ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、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は効果が確認されていた。このため、患者皮膚線維芽細胞を用いてPIポリアミドの効果を培養条件下に確かめることを計画した。
平成27年度には茨城県立医療大学倫理委員会の規定に従って3名のMELAS患者および患者対照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実験が中断され、PIポリアミドを添加した細胞培養に至らなかった。
平成28年度には新たな研究教職者に依頼し、3種類の異なる濃度のPIポリアミドを添加した細胞培養を1か月間、2回行った。継代培養の際、1週間毎にトリプシン処理をした細胞の一部からDNA抽出キットを用いてDNAを抽出した。そしてPCRを行い、PIポリアミドの効果を検討した。その結果患者皮膚線維芽細胞ではPIポリアミドは遺伝子変異率に対して効果がないことが確認された。また細胞の代謝系に対しての効果を確認するためのマススペクト解析を行うため、細胞培養上清を凍結保存した。
平成29年度にはマススペクト解析の予備実験を行い、測定系の条件を確立した。
平成30年度には予備実験にて確立した測定条件を用い、実際の患者細胞培養上清のマススペクト解析を行った。今後学会等にて発表を行う予定である。