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2015 Fiscal Year Annual Research Report

ゲノム編集法の応用によるヒト血液幹細胞遺伝子治療モデルの開発

Research Project

Project/Area Number 26670168
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

小柳 義夫  京都大学, ウイルス研究所, 教授 (80215417)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywordsゲノム編集 / 遺伝子治療 / CRISPR法
Outline of Annual Research Achievements

CRISPR法を使ってhomology directed repair (HDR)経路による両アリル遺伝子座位へのDNA fragment挿入組換え実験の効率化に、CD4+ T細胞(JurkatならびにMT-4細胞)で成功した。その標的遺伝子として、まずHIV複製に関与するLEDGF蛋白質をコードするPSIP1遺伝子を試み、挿入蛍光蛋白質をコードする遺伝子の発現量の高い細胞をセルソータで選別する方法により効率よく組換え反応が生じた細胞を得ることができた。そして、次にその外来遺伝子を本来の内在性遺伝子に復帰あるいは単一塩基置換させる遺伝子改修法を開発した。なお、改修遺伝子の発現はウエスタン法により確認した。また、ゲノム編集法を利用した HDR 組換え法により、 HIV プロウイルス特異的に LacO 反復配列を挿入する手法を確立した。そして、その細胞に GFP 融合LacIを発現させ、 蛍光顕微鏡によりGFP凝集像が見出され、すなわち生細胞におけるHIV プロウイルスの動態追跡が可能であることをわかった。一方、ヒト血液幹細胞ならびにT細胞へ遺伝子構築を実現化する試みとして、HIV遺伝子そのものを標的とするゲノム編集技術開発を試みた。その結果、まずTALENの利用により、以前われわれが報告したCRISPR法(Sci Rep 3:2510, 2013)よりも、遺伝子除去効率がきわめて優れていることがわかった。また、CRISPR法によりHIV蛋白質をコードするウイルス遺伝子座位を標的として、HIVの複製を抑制しうる独自のレンチウイルスベクターを開発した(投稿中)。以上の結果から、遺伝子改修法としてCRISPR/Cas9法が有用であることがわかった。具体的に血液細胞、特に血液幹細胞への遺伝子治療法の施行が可能な技術展開への実験を行っている。

  • Research Products

    (10 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Perspectives of genome-editing technologies for HIV therapy2016

    • Author(s)
      Ebina H, Gee P., Koyanagi Y
    • Journal Title

      Current HIV Research

      Volume: 14 Pages: 14040

    • DOI

      10.2174/1570162X13666150807105718

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A high excision potential of TALENs for integrated DNA of HIV-based lentiviral vector2015

    • Author(s)
      Ebina, H, Kanemura Y, Misawa N, Sakuma T, Kobayashi T, Yamamoto T., Koyanagi Y.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 10 Pages: e0120047

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0120047

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Experimental evaluation of the zoonotic infection potency of simian retrovirus type 4 using humanized mouse model2015

    • Author(s)
      Sato K, Kobayashi T, Misawa N, Yoshikawa R, Takeuchi, JS, Miura T, Okamoto M, Yasunaga J, Matsuoka M, Ito M, Miyazawa T, Koyanagi Y
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Pages: 2-8

    • DOI

      10.1038/srep14040

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] HIV感染抑制のための細胞性分子標的2015

    • Author(s)
      小柳 義夫、佐藤佳、蝦名博貴
    • Organizer
      北海道大学遺伝子病制御研究所研究集会「感染・免疫・炎症・発癌」
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2015-12-18 – 2015-12-18
    • Invited
  • [Presentation] RGN発現レンチウイルスベクターによるHIV-1複製抑制2015

    • Author(s)
      上田修平、蝦名博貴、三沢尚子、金村優香、小柳義夫
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-12-04 – 2015-12-04
  • [Presentation] Application of genome editing technologies in HIV research2015

    • Author(s)
      蝦名博貴、上田修平、三沢尚子、金村優香、小柳義夫
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-12-03 – 2015-12-03
    • Invited
  • [Presentation] Host restriction factors for HIV infection2015

    • Author(s)
      Koyanagi Y, Sato K
    • Organizer
      IFOM-KU Joint Symposium
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2015-10-06 – 2015-10-07
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ゲノム編集法のHIV感染症治療への有用性2015

    • Author(s)
      蝦名博貴、上田修平、三沢尚子、金村優香、小柳義夫
    • Organizer
      第62回日本実験動物学会総会シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2015-05-28 – 2015-05-30
    • Invited
  • [Remarks] 京都大学ウイルス研究所annual report 2014

    • URL

      http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/about/data2014/AR2014_whole.pdf

  • [Remarks] 京都大学ウイルス研究所ウイルス病態研究領域ホームページ

    • URL

      http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/Lab/KoyanagiHP/

URL: 

Published: 2017-01-06  

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