Gene therapy for FAP using TTR exon-humanized mouse

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K07354
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: Li Zhenghua 熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 客員准教授 (80398239)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山村 研一 熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 客員教授 (90115197)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 家族性アミロイドポリニューロパチー / トランスサイレチン / 優性遺伝病 / CRISPR/Cas9 / 遺伝子治療

Outline of Final Research Achievements

To make an ideal mouse model for a human genetic disease, familial amyloidotic polyneuropathy (FAP), we first produced a wild-type TTR exon-humanized mouse (TtrhV30exon) in which only mouse exons, but not introns, were replaced with human corresponding exons, using genome editing technology. Then, we produced a mutant TTR exon-humanized mouse (TtrhM30exon) using fertilized eggs of TtrhV30exon. These TTR exon-humanized mice showed completely normal TTR expression patterns, in terms of serum TTR level, spatial-specificity, and temporal-specificity. We then injected 50μg of AAV-gRNA-TTR-SaCas9 containing gRNA into exon-humanized mice using hydrodynamic tail vein injection. In 3 out of 8 mice, serum TTR levels decreased to 50%. These exon-humanized mice will be useful for verifying a new way of treatment for FAP.

Free Research Field

発生遺伝学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

新しい治療法の開発には、ヒトでの遺伝子発現パターンを再現し、ヒト疾患の病態を忠実に反映するマウスモデルが必要であるが意外に困難である。ここで開発したTTR エクソンヒト化マウスでは、これらの問題点を克服することができ、学術的な意義は大きい。ここでのターゲット遺伝子はTTRであり小さく、通常のプラスミドベクターで目的を達成できたが、より大きな遺伝子の場合は、コスミッドベクターや人工細菌染色体等を用いればよく、それにより多くの遺伝子のエクソンヒト化マウスを作製できる道を開くことができ、それを新しい治療法、殊に遺伝子治療法、の開発と検証に応用できるため社会的意義も大きい。