Development of rAAV-mediated brain transduction with transient ultrasound-mediated modulation of the blood-brain interface in adult common marmoset toward modeling epilepsy

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26430102
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 岡田 浩典 日本医科大学, 大学院医学研究科, 研究員 (80416271)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: AAVベクター / てんかん / マーモセット / 超音波 / 血液脳関門 / 疾患モデル / 成体

Outline of Annual Research Achievements

前年度に引き続き、マーモセット脳における血液脳関門開放についての解析を進めた。以前のPETによる解析と同時に進めたrAAVの分布の解析から、マイクロバブルと超音波照射による血液脳関門の開放により、血中に投与したrAAVがマーモセットの脳に非対称に分布していることが確認できていた。今回はrAAVの非対称な分布について再現性を確認した。追加試験においては、rAAVのみをトレーサーとし、rAAVの静脈内投与は超音波照射時のみとした。その結果、頭蓋骨による反射や収束が起こるためか、一部に予想外の位置にrAAVの分布することが確認されたが、血液脳関門が部分的に開放された結果として、rAAVが脳内において非対称に分布した。また、超音波照射後のアルブミンに結合する色素ならびにPETプローブの分布と同様に、rAAVについても海馬に多く検出された。
また、昨年度に構築した、てんかんの病態を誘導する、乳児重症ミオクロニーてんかん(ドラベ症候群)の原因として報告されているナトリウムチャンネル遺伝子の優勢阻害変異体(hSCN1A R222X または hSCN2A R102X)をCAGプロモーター下に発現するSelf-complementary AAVベクタープラスミドを用い、神経細胞に親和性の高い血清型9型でrAAVの作製を進めた。同rAAVの作製において手間取ったが、最終的に投与するために十分と思われる量のrAAVを作製することができ、ひきつづき感染能力などの性状評価を進めた。

Research Products

• [Presentation] Feasibility of large-scale rAAV production from suspension HEK293 cell line using flow electroporation system (2016)
  • Author(s): Okada H., Tomono T., Adachi K., Hirai Y., Okada T
  • Organizer: The 22nd Annual Meeting of Japan Society of Gene and Cell Therapy
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2016-07-28 – 2016-07-30
• [Presentation] Cell therapeutic approach using dental pulp stromal cells for Duchenne muscular dystrophy (2016)
  • Author(s): Nitahara-Kasahara Y., Kuraoka M., Hayashita-Kinoh H., Nakamura-Takahashi A., Masuda C., Imagawa K., Tachibana K., Takeda S., Okada T
  • Organizer: The 22nd Annual Meeting of Japan Society of Gene and Cell Therapy
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2016-07-28 – 2016-07-30
• [Presentation] Systemic administration of rAAV9-microdystrophin with MSCs pre-treatment improves transgene expression and phenotype in CXMDJ (2016)
  • Author(s): Hayashita-Kinoh H., Nitahara-Kasahara Y., Kuraoka M., Okada H., Imagawa K., Tachibana K., Takeda S., Okada T
  • Organizer: The 22nd Annual Meeting of Japan Society of Gene and Cell Therapy
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2016-07-28 – 2016-07-30
• [Presentation] Simple and effective ultracentrifugation-free large-scale purification of recombinant adeno-associated virus serotype 9 (rAAV9) (2016)
  • Author(s): Tomono T., Hirai Y., Okada H., Adachi K., Sakamoto S., Kawano Y., Chono H., Mineno J., Ishii A., Shimada T., Onodera M., Tamaoka A., Okada T
  • Organizer: The 22nd Annual Meeting of Japan Society of Gene and Cell Therapy
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2016-07-28 – 2016-07-30
• [Presentation] Effective microdystrophin expression in non-human primate muscle with AAV type 8 vectors under immune suppression (2016)
  • Author(s): Ishii A., Okada H., Hayashita-Kinoh H., Shin J. H., Okada T., Takeda S
  • Organizer: The 22nd Annual Meeting of Japan Society of Gene and Cell Therapy
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2016-07-28 – 2016-07-30
• [Presentation] Transient Ultrasound-Mediated Microbubble-Assisted Modulation of Blood-Brain Interface in Adult Common Marmoset to Improve rAAV-Mediated Brain Transduction (2016)
  • Author(s): Okada H, Ishibashi H, Masuda C, Hayashita-Kinoh H, Chiyo T, Nitahara-Kasahara Y, Endo-Takahashi Y, Kato K, Negishi Y, Takeda S, Okada T
  • Organizer: American society of gene & cell therapy 19th Annual meeting
  • Place of Presentation: Washington DC, USA
  • Year and Date: 2016-05-04 – 2016-05-07
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Improved Transduction of Canine X-Linked Muscular Dystrophy with rAAV9-Microdystrophin by Introducing Immune Tolerance (2016)
  • Author(s): Hayashita-Kinoh H, Okada H, N. Kasahara Y, Chiyo T, Imagawa K, Tachibana K, Takeda S, Okada T
  • Organizer: American society of gene & cell therapy 19th Annual meeting
  • Place of Presentation: Washington DC, USA
  • Year and Date: 2016-05-04 – 2016-05-07
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Ultracentrifugation-Free Chromatography-Mediated Large-Scale Purification of Recombinant Adeno- Associated Virus Serotype 1 (rAAV1) and rAAV9 from the Serum-Free Culture Supernatant (2016)
  • Author(s): Tomono T, Hirai Y, Okada H, Adachi K, Ishii A, Shimada T, Onodera M, Tamaoka A, Okada T
  • Organizer: American society of gene & cell therapy 19th Annual meeting
  • Place of Presentation: Washington DC, USA
  • Year and Date: 2016-05-04 – 2016-05-07
  • Int'l Joint Research