細胞送達能を高めた改変型酵素を用いるムコ多糖症II型の造血幹細胞遺伝子治療法開発

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K08262
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: 嶋田 洋太 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (20560824)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 樋口 孝 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (30595327) ; 大橋 十也 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (60160595) ; 小林 博司 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (90266619)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 遺伝子治療

Outline of Annual Research Achievements

ムコ多糖症II型（MPS II）はイズロン酸-2-スルファターゼ（IDS）遺伝子の異常により生じるX連鎖性劣性遺伝病であり、欠損酵素の基質であるグリコサミノグリカン（GAG）の蓄積を伴った中枢神経病変等の多様な症状を全身性に呈する。本研究の目的は、細胞送達能を高めた改変型IDSを搭載するレンチウイルスベクターを作成し、同ベクターを用いた造血幹細胞遺伝子治療のMPS IIへの有効性を明らかにすることである。本年度は、改変型IDSを搭載するレンチウイルスベクターと通常のヒトIDSを搭載する同ベクターを作成し、それぞれのベクターを用いて遺伝子導入を行ったCD34陽性造血幹細胞をMPS IIモデルマウスに移植し、その有効性の比較を行った。その結果、マウス骨髄における移植した造血幹細胞の生着率については両群での有意な差は認められない一方で、評価を行ったいずれの臓器においても今回作成した改変型IDS群は通常のIDS群よりも酵素活性が低く、GAGの蓄積改善についても不十分であることが判明した。そこで今回作成した改変型IDSの生化学的特徴について再度検討を行ったところ、通常のIDSと比較して発現量を増やしても酵素活性が上昇し難いことが明らかとなった。さらに、発現させた改変型IDSの一部は疎水性の強い画分で認められ、改変型IDSの一部は凝集していることが示唆された。以上から、今回作成した改変型IDSは凝集し易いという予期していなかった物性を有することが判明した。現在、この問題点を改善した新たな酵素の開発を進めている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

予期していなかった改変型IDSの物性が判明し、当初のものでは期待した成果が得られないことが判明した。現在、物性を改善した新たな改変型IDSの作成を進めており、再度解析を試みる。

Strategy for Future Research Activity

改変型IDSは抗トランスフェリン受容体抗体とヒトIDSを融合させたものであり、凝集し易い性質を改善するためアミノ酸配列をより親水性を高めるよう工夫した改変型IDSの作成を行った。現在、その物性の解析中であり、物性の改善が確認され次第、レンチウイルスへと搭載し、同ベクターを用いた造血幹細胞遺伝子治療の有効性評価を行う。

Causes of Carryover

研究遂行している過程で、当初予期していなかった改変型IDSの物性が明らかとなり、研究の完遂には改変型IDSの物性改善が必要となったため。物性を改善した改変型IDSの作成を進め、それを搭載したレンチウイルスベクターの作成や同ベクターによる造血幹細胞遺伝子治療の有効性解析に使用する。