Development of a safe and simple transplant therapy to treat congenital gene polymorphism

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22974
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: Kojima Nobuhiko 横浜市立大学, 理学部, 准教授 (90342956)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: 赤血球 / 赤血球ゴースト / ALDH2 / レンチウイルス / 強制発現 / 遺伝子治療

Outline of Final Research Achievements

Many Japanese have low alcohol tolerance. This is due to ALDH2 polymorphism. To treat such genetic constitution, we tried to develop red blood cell containing wild-type ALDH2, which can be transfused into blood stream without immunosuppressants. Our original plan was to express ALDH2 in erythroblasts but we changed it to stuff ALDH2 protein into red blood cell ghost. We found a condition to fill red blood ghost with protein. It was also confirmed functional ALDH2 was overexpressed in animal cell lines. We are now selecting stable transfectants and trying to make red blood cells possessing ALDH2.

Free Research Field

細胞生物学、組織工学、臓器設計学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

肝臓の代謝酵素には多型が存在し、これによって様々な疾患や体質が生じる。重篤な症状を伴う場合は肝臓移植が実施されるが、生涯にわたって厳しい食事制限を強いられる場合でも、肝臓移植が適用にならないケースも多い。代替法として、血液中に代謝酵素を投与する酵素補充療法があるが、酵素が分解されやすく毎日の投与が必要となる。本研究の方法論では、代謝酵素を赤血球の細胞膜で包むため血液中での安定性が増すことや、補酵素をともに充填して酵素活性を高めることが期待できる。代謝酵素の多型は我々の生活を制約する運命そのものである。本研究成果は運命に左右されずに生活できる社会の実現に繋がるものである。