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2022 Fiscal Year Annual Research Report

AAV中和抗体を回避する試み:脳内への遺伝子導入を繰り返し可能にする技術の開発

Research Project

Project/Area Number 19K06899
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

今野 歩  群馬大学, 大学院医学系研究科, 講師 (40509048)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渡邉 康春  富山県薬事総合研究開発センター, その他部局等, 主任研究員 (80646307)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
KeywordsAAVベクター / 中和抗体 / AAV2-BR1N / 血液脳関門
Outline of Annual Research Achievements

アデノ随伴ウイルスベクター(AAV)-PHP.Bはマウスの血液脳関門(BBB)を高効率に透過するカプシドバリアントである。PHP.Bを成体マウスの静脈内に投与した場合、PHP.Bは高効率にBBBを透過するため、静注のみで脳全域への遺伝子導入が可能となった(米国グループがAAV血清型9[AAV9]のバリアントとして開発; Deverman et al, 2016, Nat Biotech)。一方で、研究代表者らはこのPHP.Bを静注した個体血中において、速やかに中和抗体が産生され、二度目以降の静注による遺伝子導入が完全に阻害されることを報告した(Shinohara & Konno et al, 2018, Molecular Neurobiology)。
本研究ではこの中和抗体の産生を回避し、2度目以降の静脈投与による遺伝子導入が可能となる手法の開発を目指して研究を実施した。当初の予定では免疫抑制剤の投与により、中和抗体の産生を抑える手段を計画していたが、種々の免疫抑制剤を試したが、いずれの場合も2度目の静注による遺伝子導入は完全に阻害された。
そこで当初の計画を大幅に変更し、中和抗体が交差しない血清型のAAVベクターを用いる事により、2度目の静注による脳への遺伝子導入を実証する事とした。研究代表者は本研究期間中に、AAV2の血清型が元になっているBBB透過型のAAVベクターであるAAV2-BR1Nを偶然発見した。BR1Nを静注したマウスにはBR1Nに対しての中和抗体ができるが、この中和抗体はAAV9が元になっているPHP.(e)Bとは交差反応しないため、2度目の静注による遺伝子導入が成功すると考えた。この予想は当たり、BR1N投与後に、PHP.eBを投与した場合、PHP.eBによる脳への遺伝子導入が成功した。さらに順番を逆(PHP.eB→BR1N)にしても、脳への遺伝子導入が成功することも確認した。これらの研究内容はすでに論文として発表済みである(Kawabata & Konno et al., 2022)。

  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 6 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Copenhagen(デンマーク)

    • Country Name
      DENMARK
    • Counterpart Institution
      University of Copenhagen
  • [Int'l Joint Research] Stanford University/UCSF/OHSU(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Stanford University/UCSF/OHSU
  • [Int'l Joint Research] University of Western Ontario(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      University of Western Ontario
  • [Journal Article] A blood-brain barrier-penetrating AAV2 mutant created by a brain microvasculature endothelial cell-targeted AAV2 variant2023

    • Author(s)
      Kawabata Hayato、Konno Ayumu、Matsuzaki Yasunori、Hirai Hirokazu
    • Journal Title

      Molecular Therapy - Methods & Clinical Development

      Volume: 29 Pages: 81~92

    • DOI

      10.1016/j.omtm.2023.02.016

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] DOPAnization of tyrosine in α-synuclein by tyrosine hydroxylase leads to the formation of oligomers2022

    • Author(s)
      Jin Mingyue、Matsumoto Sakiko、Ayaki Takashi、Yamakado Hodaka、Taguchi Tomoyuki、Togawa Natsuko、Konno Ayumu、Hirai Hirokazu、Nakajima Hiroshi、Komai Shoji、Ishida Ryuichi、Chiba Syuhei、Takahashi Ryosuke、Takao Toshifumi、Hirotsune Shinji
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-022-34555-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of microglia-targeting adeno-associated viral vectors as tools to study microglial behavior in vivo2022

    • Author(s)
      Okada Yukihiro、Hosoi Nobutake、Matsuzaki Yasunori、Fukai Yuuki、Hiraga Akito、Nakai Junichi、Nitta Keisuke、Shinohara Yoichiro、Konno Ayumu、Hirai Hirokazu
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 5 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s42003-022-04200-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Liver-secreted fluorescent blood plasma markers enable chronic imaging of the microcirculation2022

    • Author(s)
      Wang Xiaowen、Delle Christine、Asiminas Antonis、Akther Sonam、Vittani Marta、Br?gger Peter、Kusk Peter、Vo Camilla Trang、Radovanovic Tessa、Konno Ayumu、Hirai Hirokazu、Fukuda Masahiro、Weikop Pia、Goldman Steven A.、Nedergaard Maiken、Hirase Hajime
    • Journal Title

      Cell Reports Methods

      Volume: 2 Pages: 100302~100302

    • DOI

      10.1016/j.crmeth.2022.100302

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Protective roles of MITOL against myocardial senescence and ischemic injury partly via Drp1 regulation2022

    • Author(s)
      Tokuyama T、Uosaki H、Sugiura A、Nishitai G、Takeda K、Nagashima S、Shiiba I、Ito N、Amo T、 Mohri S、Nishimura A、Nishida M、Konno A、Hirai H、Ishido S、Yoshizawa T、Shindo T、Takada S、 Kinugawa S、Inatome R、Yanagi S
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 25 Pages: 104582~104582

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.104582

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Plasticity of neural connections underlying oxytocin-mediated parental behaviors of male mice2022

    • Author(s)
      Inada Kengo、Hagihara Mitsue、Tsujimoto Kazuko、Abe Takaya、Konno Ayumu、Hirai Hirokazu、Kiyonari Hiroshi、Miyamichi Kazunari
    • Journal Title

      Neuron

      Volume: 110 Pages: 2009~2023.e5

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2022.03.033

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] D-Cysteine Activates Chaperone-Mediated Autophagy in Cerebellar Purkinje Cells via the Generation of Hydrogen Sulfide and Nrf2 Activation2022

    • Author(s)
      Ueda Erika、Ohta Tomoko、Konno Ayumu、Hirai Hirokazu、Kurauchi Yuki、Katsuki Hiroshi、Seki Takahiro
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 11 Pages: 1230~1230

    • DOI

      10.3390/cells11071230

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Electrophysiological and Imaging Analysis of GFP-Tagged Protein Kinase C γ Translocation in Cerebellar Purkinje Cells2022

    • Author(s)
      Hirai Hirokazu、Fukai Yuuki、Konno Ayumu、Hosoi Nobutake
    • Journal Title

      The Cerebellum

      Volume: 21 Pages: 776~783

    • DOI

      10.1007/s12311-022-01384-6

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of a method for the gene expression preferentially in microglia using an adeno-associated virus vector2023

    • Author(s)
      今野歩、岡田如弘、松崎泰教、平井宏和
    • Organizer
      日本生理学会第100回記念大会
  • [Presentation] アデノ随伴ウイルスベクターの静脈投与を介したマウス脳への細胞種特異的遺伝子導入2022

    • Author(s)
      今野歩
    • Organizer
      日本薬物動態学会 第37回年会
    • Invited
  • [Presentation] 血液脳関門透過型AAVベクターによる細胞種特異的遺伝子発現2022

    • Author(s)
      今野歩
    • Organizer
      第96 回日本薬理学会年会/ 第43 回日本臨床薬理学会学術総会
  • [Remarks] 群馬大学大学院 医学系研究科 脳神経再生医学分野

    • URL

      https://synapse.dept.med.gunma-u.ac.jp/

  • [Remarks] 群馬大学 未来先端研究機構 ウイルスベクター開発研究センター

    • URL

      https://synapse.dept.med.gunma-u.ac.jp/vvcenter/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 抑制性ニューロン特異的プロモーター2022

    • Inventor(s)
      平井宏和、今野歩、 松﨑泰教、深井悠貴
    • Industrial Property Rights Holder
      平井宏和、今野歩、 松﨑泰教、深井悠貴
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2022-079298

URL: 

Published: 2023-12-25  

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