2019 Fiscal Year Research-status Report
in vivoゲノム編集を応用した次世代型生物学的ペースメーカの作成
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18K15882
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
井原 健介 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (50770210)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 生物学的ペースメーカ / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心臓の活動は電気刺激で支配されており、洞結節と呼ばれるペースメーカ細胞にから発生した電気刺激が刺激伝導系と呼ばれる特殊な細胞集団を経由して心臓全体に伝播し、その電気刺激に応じて心臓のポンプ活動が行われている。
ペースメーカ細胞の異常などにより心拍数が遅くなりふらつきや失神を生じる徐脈性不整脈に対する治療法は、現代医学では機械式のペースメーカを植え込む手術しかなく、そのバッテリー交換のため繰り返しの手術が必要となり、その手術による合併症も問題となっている。また機械的ペースメーカによる人工的な電気刺激は、刺激伝導系を介さず不自然な心臓拍動となるためにペーシング誘発性心筋症を生じる。
これら問題点を解決し、永続的な作動/非侵襲的治療/自然な心臓拍動を実現するため、我々は遺伝子を自由に書き換えることができるゲノム編集技術CRISPR/Cas9を応用し、本来ペースメーカ細胞でない刺激伝導系細胞に対して静脈注射でペースメーカ遺伝子導入を行いペースメーカ細胞(生物学的ペースメーカ)化させることを目指している。遺伝子が書き換えられているためにその効果の永続性が期待でき、刺激伝導系細胞をペースメーカ細胞化させるため自然な電気刺激伝播・心臓拍動も維持され、それらを手術ではなく静脈注射で達成できれば機械式ペースメーカに代わる画期的な徐脈性不整脈の治療法となりうると考える。
前年度において、静脈注射による刺激伝導系特異的な遺伝子発現誘導法を確立し、当該年度においてはその手技を応用しペースメーカ遺伝子の刺激伝導系特異的な発現誘導を試みた。しかし、その遺伝子発現誘導に必要なベクター作成が困難であり、時間を要している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
当初の研究計画上では、前年度までに確立した静脈注射による刺激伝導系特異的な遺伝子発現誘導法を応用しペースメーカ遺伝子の刺激伝導系特異的な発現誘導を試みる予定であったがベクター作成に時間を要し、発現誘導実験に至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度実験計画に関して引き続き継続し、レポーター遺伝子の代わりにペースメーカ遺伝子を用いて、刺激伝導系特異的遺伝子発現誘導を行い、ペースメーカ活動を評価する方針である。
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| Causes of Carryover |
実験計画が遅れ当該年度施行予定であった実験が施行できていないため、最終年度延長を行い次年度に未施行の実験を行うことした。それに伴い次年度使用額が生じた。
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