2021 Fiscal Year Annual Research Report
機能獲得型変異による原発性免疫不全症へのゲノム編集を用いた新規遺伝子治療の開発
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19K08312
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| Research Institution | National Center for Child Health and Development |
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Principal Investigator |
内山 徹 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 成育遺伝研究部, 室長 (10436107)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西増 弘志 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00467044)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 遺伝子治療 / 機能獲得型変異 / ゲノム編集 / 変異アレル特異的編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
活性化PI3K delta症候群（APDS）をはじめとする機能獲得型変異による疾患に対するゲノム編集では、変異アレルのみを編集する必要がある。変異アレル特異的な認識と編集の開発のため、APDSの原因となるPIK3CD遺伝子のホットスポット変異であるE1021Kを片アリルにもつT細胞株を樹立した。片アレルの機能獲得型変異によることから樹立した細胞に対して、変異部位がシード配列に位置するようガイドRNAを設計し、変異アレルのみの認識と破壊を試みた。複数のガイドRNAを設計し、各ガイドRNAにおける切断効率を、次世代シーケンサーを用いて解析した。その結果、最も効率の高い条件では、80％程度のindel挿入が可能であり、indel挿入によるフレームシフトの誘導は70％であった。APDS患者では、PI3K/Aktシグナルの恒常活性化が起こることから、変異アレルの破壊によるシグナル伝達の正常化に関して、患者細胞を用いた解析を実施した。まず、ホットスポットであるE525KおよびE1021Kを持つAPDS患者よりT細胞株を樹立した。これらの細胞株では、健常人由来T細胞株に比較し、Aktのリン酸化の亢進が認められた。次に、各変異に対して同様にゲノム編集を実施したところ、70-80%の効率で変異荒れる特異的なindel挿入が可能であった。これらの細胞におけるAktのリン酸化を解析したところ、ゲノム編集前の患者T細胞に比べて、リン酸下の低下が認められた。一方で、本来２copy存在するPIK３CDの方アレルを破壊することから、haploinsufficiencyによる影響が出る可能性もある。In vivoにおける解析のため、ヒトPIK３CD遺伝子変異に対応する変異を持つマウスの作製を行なっている。
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[Journal Article] Nonconditioned ADA-SCID gene therapy reveals ADA requirement in the hematopoietic system and clonal dominance of vector-marked clones.2021
Author(s)
Uchiyama T, Sirirat Takahashi S, Nakabayashi K, Okamura K, Edasawa K, Yamada M, Watanabe N, Mochizuki E, Yasuda T, Miura A, Kato K, Tomizawa D, Otsu M, ArigaT , Onodera M.
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Journal Title
Molecular Therapy: Methods & Clinical Development
Volume: 23
Pages: 424-433
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Severe Liver Disorder Following Liver Transplantation in STING-Associated Vasculopathy with Onset in Infancy.2021
Author(s)
Ishikawa T, Tamura E, Kasahara M, Uchida H, Higuchi M, Kobayashi H, Shimizu H, Ogawa E, Yotani N, Irie R, Kosaki R, Kosaki K, Uchiyama T, Onodera M, Kawai T.
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Journal Title
J Clin Immunol.
Volume: 41(5)
Pages: 967-974
DOI
Peer Reviewed
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