2022 Fiscal Year Annual Research Report

Development of degron system for cancer therapy

Research Project

Project/Area Number	20H03171
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	成瀬智恵京都大学, 医学研究科, 准教授 (30372486)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	杉原一司京都大学, 医学研究科, 技術職員 (10377418) 浅野雅秀京都大学, 医学研究科, 教授 (50251450)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	デグロン / PD-1 / マウス
Outline of Annual Research Achievements	デグロンシステムは，細胞が本来持つタンパク質分解システムを利用して，人工的にデグロンタグを付加した標的タンパク質を，薬剤の添加により分解するプロテインノックダウン法である。動物個体での利用については，株化がん細胞にデグロンシステムを強制発現させてマウスに移植した例が報告されているが，個体の内在性タンパク質に応用した例は未だ発表がない。そこで，薬剤を腹腔内投与することによって，動物組織特異的に標的タンパク質を簡便にかつ迅速にノックダウンできるシステムを開発する。さらに，この方法を拡張して，組織・細胞特異的にデグロンシステムを機能させる方法を確立する。今年度，我々は本研究におけるデグロンシステムを機能させるために重要なE3ユビキチンリガーゼCRBNのヒト化マウスを作製した。このマウスはホモ接合体は健康であり，繁殖にも問題がないことがわかった。また，CRBNヒト化マウスの胚を用いて，ゲノム編集によりPD-1の下流にデグロンタグを組み込んだマウスの作製に成功した。ホモ接合体は健康であり，繁殖にも問題がないことがわかった。これらのマウスを用いて，がん治療モデルを作製する予定である。また，CRBN野生型マウス細胞においても，本研究で用いているデグロンシステムが機能することがわかった。様々な種類の細胞株を用いて詳細に調べたところ，ES細胞，T細胞，繊維芽細胞で有効であることがわかったので，さらに，分子メカニズムを解析する予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本研究計画に重要な遺伝子改変マウスを作製でき，計画通りに繁殖している。また，新たに，野生型マウスでも機能するデグロンシステムを明らかにすることができた。
Strategy for Future Research Activity	本年度作製した遺伝子改変マウスを用いて，がんの治療実験を行う。また，このマウスの血液細胞を移植することで，野生型マウスにおける治療実験を行う。さらに，培養細胞を用いて，野生型マウスにおいてデグロンシステムの機能するメカニズムを明らかにする。