2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of gene therapy against neurodegenerative diseases using CRISPR/Cas9-based genome editing
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16K15477
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
平井 宏和 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (70291086)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | CRISPR/Cas9 / 小脳 / 遺伝子治療 / SCA1 / AAVベクター / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
CRISPR/Cas9を用いたin vivoゲノム編集を介した脊髄小脳失調症1型(SCA1)のモデルマウスの遺伝子治療が可能であるのか検証することを目的とした。まず、小脳プルキンエ細胞特異的にGFPを発現するトランスジェニック（L7-GFP）マウスのGFP遺伝子を編集し、GFPタンパク質の発現抑制を試みた。その結果、明らかに多くのプルキンエ細胞においてGFP発現を欠損させることに成功した。
続いてSCA1モデルマウスに、変異Ataxin-1に対するgRNAとSpCas9を発現させてゲノム編集を行い、変異Ataxin-1タンパク質の産生を阻害することを試み、効果をRotarodによって追跡した。しかしながら、明らかな治療効果は確認できなかった。SpCas9は遺伝子サイズが大きく、プロモーターとSpCas9のみで、AAVベクターのパッケージング限界に極めて近いサイズとなってしまい、SpCas9の発現量が極めて低いことが予想された。実際、免疫染色でSpCas9の発現を確認したところ、発現が極めて少ないことがわかった。
そこで遺伝子サイズの小さい黄色ブドウ球菌由来SaCas9を使用して実験を行った。SaCas9はSpCas9とPAM配列が異なるため、最適なgRNAの再選定を行い、再度AAVベクターを作成した。これを用いてSCA1モデルマウスの遺伝子治療を試みたが、やはり有意な治療効果が認められなかった。治療を試みたマウスからゲノムDNAを抽出し、ゲノムシークエンスを実施したが、期待された領域に対するゲノム編集は確認できなかった。今後の研究のためにトリプルCRISPR法などの導入により、ゲノム編集効率を上げる方法を検討した。
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Research Products
(15 results)
