線維芽細胞を用いた遺伝子導入による先天性副腎皮質 過形成の治療の開発

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22591148
• Research Institution: National Research Institute for Child Health and Development
• Principal Investigator: 内木 康博 独立行政法人国立成育医療研究センター, 生体防御系内科部, 内分泌代謝科医師 (20470007)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小野寺 雅史 独立行政法人国立成育医療研究センター, 成育遺伝研究部, 部長 (10334062) ; 深見 真紀 独立行政法人国立成育医療研究センター, 分子内分泌研究部, 部長 (40265872) ; 勝又 規行 独立行政法人国立成育医療研究センター, 基礎内分泌研究室, 室長 (10260340)
• Keywords: 先天性副腎皮質過形成 / 21水酸化酵素欠損症 / 遺伝子治療 / 線維芽細胞 / レトロウィルスベクター / 小児内分泌 / ips細胞

Research Abstract

本研究目的は先天性副腎皮質過形成で、特に頻度の高い21水酸化酵素欠損症を対象としCyp21a1遺伝子欠損マウスを用いて遺伝子治療モデルを開発することである。今回我々が用いるCyp21a1遺伝子欠損マウスはその自然発生の遺伝子欠損のためにステロイド生合成に必要な21水酸化酵素活性が失われており、前駆物質であるprogesteroneが血中に蓄積して、代謝物であるdeoxycorticosteronとcorticosteronが減少している。
昨年度我々は研究協力者より提供されたCyp21a1遺伝子ヘテロ欠損マウスの凍結受精胚からヘテロ欠損マウスを作成し、ヘテロマウス同士を交配してCyp21a1遺伝子ホモ欠損マウスを作成し、その血液中のprogesteroneが蓄積して、代謝物であるdeoxycorticosteronが減少しているのを確認している。
本年度はこのマウスから初代培養して得られた線維芽細胞にレトロウイルスベクターを用いてCyp21a1遺伝子を発現させ、培養液中に添加したprogesteroneが21位水酸化を受けてdeoxycorticosteronに代謝されるのを確認した。
さらにCyp21a1遺伝子ホモ欠損マウス1個体において、初代培養の後にCyp21a1遺伝子を発現させた線維芽細胞を生後6週にマトリジェルを用い皮下に移植後、その2週間後の採血を行い血中のステロイド代謝物の測定を行った。移植前のprogesteroneは20.9ng/ml(野生型では0.29-4.65ng/ml)と著しく上昇していたが移植後の採血では0.717ng/mlと正常化しており、今回の遺伝子治療が成功したことを確認した。
また同様にCyp21a1遺伝子ホモ欠損マウスの線維芽細胞からips細胞を作成し、さらにips細胞に感染しうるレトロウィルスベクターを作成してCyp21a1遺伝子の発現に成功し、Cyp21a1遺伝子発現ips細胞株を樹立できた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

1個体ではあるが遺伝子治療が成功したことを確認できた。またCyp21a1遺伝子を発現するips細胞株を樹立できた。

Strategy for Future Research Activity

今回成功したCyp21a1遺伝子発現線維芽細胞導入による遺伝子治療について個体数を増やして安全性、安定性を確認する。
さらにCyp21a1遺伝子欠損マウスでは乳児期の死亡率が高いため、より早く遺伝子を導入する目的で乳児期にips細胞を移植することを試みる予定である。