miR依存ゲノム編集システムをコードした脳腫瘍治療用組換えウイルスの創出

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H03559
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 近藤 亨 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 教授 (30270573)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 脳腫瘍 / ゲノム編集 / miR / 組換えウイルス

Outline of Annual Research Achievements

昨年度作製したゲノム編集AAVベクターではspCas9（4104 bp）を使用したため、ゲノム編集のために２種類の組換えウイルス（spCas9の前半部分を組込んだベクター、spCas9の後半部分＋sgRNA発現カセットを組込んだベクター）を共感染させる必要があり、本システムの生体内で機能効率に問題がある。このため全長の短いsaCas9（3159 bp）とその直下に３種類のマイクロRNA(miR)の相補配列をそれぞれ組込んだ新規ゲノム編集AAVベクター群を構築した。更に、本ベクター群にグリオーマ幹細胞(GIC)を含む様々な癌細胞の維持に必要不可欠な遺伝子を標的とするsgRNAを組込んだ。これら新規miR依存ゲノム編集AAVをin vitroで産生しGICに感染させたところ、本ウイルスが強力な増殖阻害と細胞死を誘導することをMTTアッセイと免疫染色により確認した。一方で、本ウイルスは正常神経幹細胞に傷害活性を示さなかった。次に、本ウイルスと１日培養したGICを免疫不全マウス脳に移植したところ、担癌マウスの生存期間の劇的な延長を確認した。また、本ウイルスとGICを混ぜて免疫不全マウス脳に移植した実験においても、本ウイルスの強い抗腫瘍効果と担癌マウスの生存期間の延長を確認した。これらの結果は、新規miR依存ゲノム編集AAVがグリオーマに対する新規治療用ウイルスとして利用可能であることを示唆している。
作製したmiR依存ゲノム編集AAVベクターの適用が可能な癌種について、公開情報を基に網羅的な検索を行った結果、治療満足度の低い膵癌、肝癌を含む複数の難治癌に利用可能であることが判明した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

担癌マウスに使用可能なmiR依存ゲノム編集AAVの作製に成功し、その抗腫瘍効果を確認することができた。また、本ウイルスベクターの適用可能な複数の他癌種（膵癌、肝癌等）を抽出した。

Strategy for Future Research Activity

miR依存ゲノム編集AAVの治療効果に関わる論文作成に必要なデータの収集し、早期に論文投稿を行う。同時に、関連学会で研究成果を発表する。また、選定した他癌種（膵癌、肝癌等）に対する本ウイルスベクターの治療効果を確認する。