2015 Fiscal Year Research-status Report
CRISPR/Cas9を用いたin vivoゲノム編集による遺伝子治療法の開発
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15K18330
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
今野 歩 群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40509048)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ゲノム編集 / 遺伝子治療 / AAV |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【In vivoノックアウトの検証】生きたマウスの脳内でアデノ随伴ウイルス（AAV）を介した、遺伝子のノックアウトが可能であるかを検証するために、プルキンエ細胞特異的にGFPを発現したトランスジェニックマウスを対象としたGFPのノックアウト実験を実施した。Cas9のみを発現するAAVを投与した場合、GFPの蛍光が失われることはなかったが、GFP遺伝子をターゲットとしたガイドRNA（gRNA）をCas9と同時に発現した場合のみ、GFPの蛍光が消失したプルキンエ細胞が多数観察された。以上のことから、AAVを用いたIn vivoノックアウトが実施可能であることが示唆された。
【SCA1モデルマウスを対象としたIn vivoノックアウト】脊髄小脳失調症1型（SCA1）のモデルマウスであるB05を治療対象とした研究に移行した。まず、SCA1の原因遺伝子であるATXN1をノックアウトするための適切なgRNA配列をHEK293Tを用いて同定した。同定したgRNA配列をCas9と同時に発現するAAVを作成し、B05に投与後、Rotarodによって、経時的に運動失調の進行を計測した。現在までのところ、治療効果は確認できていないが、引き続き観察を続ける予定である。
【関連する研究発表】関連する研究として、薬剤を用いた脊髄小脳失調症1型の治療研究（Iizuka et al）、AAVを用いたマーモセットへの遺伝子導入法に関する研究（Matsuzaki et al.）、「経頭蓋直流電気刺激法（tDCS）」のメカニズムに関する共同研究（Monai et al.）について、国際誌への論文発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初計画では、1年目はAAVの作成とガイドRNAの最適化を行う予定だった。この計画に従い、Tetシステムを介した二重感染法を用いたAAVの作成を実施し、早期に完了した。具体的には「SpCas9」と「gRNA+tTA or rtTA」をそれぞれ発現させるAAVを作成した。また、gRNAの最適化も同時並行で行い。5種類のgRNAの中から最適と思われる2種類を同定した。ここまでの段階で、1年目の計画が終了したため、2年目の計画であったSCA1モデルマウスを用いたIn vivoノックアウトへと研究を進めている。このため、「当初の計画以上に進展している」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き行動実験によりSCA1モデルマウスの運動失調の進行を観察する。観察後、免疫組織染色やDNA配列解析によるノックアウトの確認などを行う。これがうまくいった場合、In vivoノックインに関しても同様に検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
計画的に使用していたが、\47,397が次年度使用となった。旅費への支出額が予定よりも少なかったために、残額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本金額は、次年度における消耗品の購入に充てる予定である。
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[Journal Article] Calcium imaging reveals glial involvement in transcranial direct current stimulation-induced plasticity in mouse brain2016
Author(s)
Monai H, Ohkura M, Tanaka M, Oe Y, Konno A, Hirai H, Mikoshiba K, Itohara S, Nakai J, Iwai Y, Hirase H.
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Journal Title
NATURE COMMUNICATIONS
Volume: 7
Pages: 22200
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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