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細胞内作用場の制御による遺伝子変異修復技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H05581
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 ゲノム医科学
研究機関京都大学

研究代表者

堀田 秋津  京都大学, iPS細胞研究所, 特定拠点講師 (50578002)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワードゲノム編集 / iPS細胞 / CRISPR / 相同組換え / 一塩基修復 / 一塩基変異 / 一塩基置換 / CRISPR-Cas9 / 遺伝子治療
研究成果の概要

ヒトの疾患原因となる遺伝子変異の約半数は一塩基変異である。近年のCRISPR-Cas9を始めとするゲノム編集技術を用いることで、NHEJ(非相同末端結合)を介した欠失は比較的簡便に誘導可能であるが、HDR(相同組換え)を利用したノックインの効率は1%以下と極めて効率が悪かった。そこで我々は、細胞の中にあらかじめCRISPR-Cas9とガイドRNAをpiggyBacトランスポゾンベクターで組み込んでおき、二種類の薬剤でCas9の活性を誘導可能なCRONUSシステムを開発した。これにより、これまでの効率(<1%)を大幅に上回る、20%から30%もの効率で狙った一塩基改変が誘導可能となった。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2023 2021 2020 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 11件) 図書 (6件) 産業財産権 (8件)

  • [国際共同研究] Skoltech(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Site-specific randomization of the endogenous genome by a regulatable CRISPR-Cas9 piggyBac system in human cells2018

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Ishida, Huaigeng Xu, Noriko Sasakawa, Mandy Siu Yu Lung, Julia Alexandra Kudryashev, Peter Gee & Akitsu Hotta
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: online 号: 1 ページ: 310-310

    • DOI

      10.1038/s41598-017-18568-4

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pluripotent stem cell models of Blau syndrome reveal an IFN-γ?dependent inflammatory response in macrophages2018

    • 著者名/発表者名
      Takada Sanami、Kambe Naotomo、Kawasaki Yuri、Niwa Akira、Honda-Ozaki Fumiko、Kobayashi Kazuki、Osawa Mitsujiro、Nagahashi Ayako、Semi Katsunori、Hotta Akitsu、Asaka Isao、Yamada Yasuhiro、Nishikomori Ryuta、Heike Toshio、Matsue Hiroyuki、Nakahata Tatsutoshi、Saito Megumu K.
    • 雑誌名

      J ALLERGY CLIN IMMUNOL

      巻: 141 号: 1 ページ: 339-349.e11

    • DOI

      10.1016/j.jaci.2017.04.013

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Human AK2 links intracellular bioenergetic redistribution to the fate of hematopoietic progenitors2018

    • 著者名/発表者名
      Oshima Koichi、Watanabe Akira、Nakahata Tatsutoshi、Saito Megumu K. et al.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 497 号: 2 ページ: 719-725

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.02.139

    • NAID

      120006466601

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Srf destabilizes cellular identity by suppressing cell-type-specific gene expression programs2018

    • 著者名/発表者名
      Ikeda T, Hikichi T, Miura H, Shibata H, Mitsunaga K, Yamada Y, Woltjen K, Miyamoto K, Watanabe A, Hiratani I, Yamada Y, Yamamoto T, Hotta A, Okita K, Masui S
    • 雑誌名

      Nat Commun.

      巻: 9 号: 1 ページ: 1387-1387

    • DOI

      10.1038/s41467-018-03748-1

    • NAID

      120006517799

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell-type-specific genome editing with a microRNA-responsive CRISPR?Cas9 switch2017

    • 著者名/発表者名
      Hirosawa Moe、Fujita Yoshihiko、Parr Callum、Hayashi Karin、Kashida Shunnichi、Hotta Akitsu、Woltjen Knut、Saito Hirohide
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 45 号: 13 ページ: e118-e118

    • DOI

      10.1093/nar/gkx309

    • NAID

      120006306001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 筋ジストロフィー治療応用を目指したゲノム編集技術の開発動向2017

    • 著者名/発表者名
      蒔田幸正, 穂積裕幸, 堀田秋津
    • 雑誌名

      Clinical Calcium

      巻: 27 ページ: 391-399

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Duchenne型筋ジストロフィーに対するゲノム編集戦略2016

    • 著者名/発表者名
      徐 淮耕, 堀田秋津
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 259 ページ: 73-79

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Genome editing gene therapy for Duchenne muscular dystrophy.2015

    • 著者名/発表者名
      Hotta A.
    • 雑誌名

      J. Neuromuscul. Dis.,

      巻: 2 号: 4 ページ: 343-355

    • DOI

      10.3233/jnd-150116

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] From genomics to gene therapy: induced pluripotent stem cells meet genome editing.2015

    • 著者名/発表者名
      Hotta A, and Yamanaka S.
    • 雑誌名

      Annu. Rev. Genet.,

      巻: 49 号: 1 ページ: 47-70

    • DOI

      10.1146/annurev-genet-112414-054926

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Minimizing off-target mutagenesis risks caused by programmable nucleases.2015

    • 著者名/発表者名
      Ishida K*, Gee P*, and Hotta A. (*: equal contribution)
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.,

      巻: 16 号: 10 ページ: 24751-24771

    • DOI

      10.3390/ijms161024751

    • NAID

      120005689182

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient genomic correction methods in human iPS cells using CRISPR-Cas9 system.2015

    • 著者名/発表者名
      Li HL, Gee P, Ishida K, and Hotta A.
    • 雑誌名

      Methods,

      巻: S1046 ページ: 27-35

    • DOI

      10.1016/j.ymeth.2015.10.015

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Genome Editing Applications for iPS Cells and Duchenne Muscular Dystrophy2017

    • 著者名/発表者名
      堀田秋津
    • 学会等名
      International Conference of the Genetics Society of Korea (ICGSK) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞での効率的なゲノム編集と筋ジストロフィー治療への応用2017

    • 著者名/発表者名
      堀田秋津
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞での効率的なゲノム編集を目指したCRISPRツールボックス2016

    • 著者名/発表者名
      堀田秋津
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学 会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gene therapy strategy for Duchenne muscular dystrophy using iPS cells and CRISPR genome editing2016

    • 著者名/発表者名
      堀田秋津
    • 学会等名
      Center for Data-Intensive Biomedicine and Biotecnology Seminar
    • 発表場所
      Skoltech, Russia
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞での効率的なゲノム編集を目指したCRISPRツールボックス2016

    • 著者名/発表者名
      堀田秋津
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CRISPRツールボックスによるヒトゲノム編集効率化2016

    • 著者名/発表者名
      堀田秋津
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CRISPR システムにおける in silico オフターゲット配列予想ツール比較2016

    • 著者名/発表者名
      田中 正視, 井福 正隆, 藤本 直子, 堀田 秋津
    • 学会等名
      第1回日本ゲノム編集学会
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Genome editing iPS cells by CRISPR-Cas9 for Duchenne muscular dystrophy gene therapy2016

    • 著者名/発表者名
      堀田秋津
    • 学会等名
      The 39th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-07-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] デュシェンヌ型筋ジストロフィーiPS細胞を用いたゲノム編集遺伝子治療2015

    • 著者名/発表者名
      堀田秋津
    • 学会等名
      第33回日本神経治療学会総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 疾患iPS細胞における新規遺伝子修復戦略2015

    • 著者名/発表者名
      堀田秋津
    • 学会等名
      第39回 阿蘇シンポジウム
    • 発表場所
      阿蘇リゾート グランヴィリオホテル
    • 年月日
      2015-08-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Efficient gene correction of Duchunne muscular dystrophy mutation in iPS cells by TALENs and CRISPR-Cas92015

    • 著者名/発表者名
      堀田秋津
    • 学会等名
      第21回日本遺伝子治療学会総会
    • 発表場所
      Osaka International Convention Center
    • 年月日
      2015-07-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 疾患iPS細胞における病原変異遺伝子のゲノム手術2015

    • 著者名/発表者名
      堀田秋津
    • 学会等名
      第62回 日本実験動物学会 総会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Precise control of CRISPR-Cas9 mediated gene editing for correcting mutation of Duchenne muscular dystrophy in iPS Cells2015

    • 著者名/発表者名
      Hongmei L Li, Norko Sasakawa, Kentaro Ishida, Peter Gee and Akitsu Hotta,
    • 学会等名
      American Society of Gene & Cell Therapy (ASGCT) 18th Annual Meeting
    • 発表場所
      米国ニューオリンズ
    • 年月日
      2015-05-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 生物の科学 遺伝 Vol.71 (05)「iPS細胞の遺伝子変異をゲノム編集で修復する ー疾患研究と遺伝子治療の最先端」2017

    • 著者名/発表者名
      堀田秋津
    • 出版者
      NTS Inc.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 実験医学増刊号 "All About ゲノム編集"2016

    • 著者名/発表者名
      石田賢太郎, 徐 淮耕, 堀田秋津
    • 総ページ数
      234
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] "再生医療2015 幹細胞と疾患iPS細胞の研究最前線"「再生医療に向けたゲノム編集技術」2015

    • 著者名/発表者名
      李 紅梅, 佐伯涼太, 堀田秋津 箸・岡野 栄之, 山中 伸弥 編
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 医学のあゆみ, 患者由来iPS細胞を用いた神経疾患研究2015

    • 著者名/発表者名
      津下 到, 鈴木茂彦, 内藤素子, 堀田秋津, 井上治久
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 病理と臨床,疾患iPS細胞研究を加速する遺伝子改変技術の進歩2015

    • 著者名/発表者名
      堀田秋津, 石田賢太郎, 佐伯涼太
    • 出版者
      文光堂
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] "論文だけではわからない ゲノム編集成功の秘訣Q&A"「ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)でのゲノム編集」2015

    • 著者名/発表者名
      李 紅梅, 堀田秋津 箸・山本 卓 編
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 遺伝子変異導入方法2023

    • 発明者名
      堀田秋津、石田賢太郎
    • 権利者名
      京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 取得年月日
      2023
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] 低抗原性細胞の製造方法2023

    • 発明者名
      堀田秋津、徐淮耕、金子新、王博
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 取得年月日
      2023
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] ゲノムDNAに欠失を誘導する方法2023

    • 発明者名
      堀田秋津、奥嵜雄也、徐淮耕、真下知士、吉見一人、ジー ピーター デビド、北悠人
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 取得年月日
      2023
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] ゲノムDNAに欠失を誘導する方法2021

    • 発明者名
      堀田秋津、奥嵜雄也、徐淮耕、真下知士、吉見一人、ジー ピーター デビド、北悠人
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-559274
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] 低抗原性細胞の製造方法2020

    • 発明者名
      堀田秋津、徐淮耕、金子新、王博
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-500578
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] 低抗原性細胞の製造方法2018

    • 発明者名
      堀田秋津、徐 淮耕、金子 新、王 博
    • 権利者名
      堀田秋津、徐 淮耕、金子 新、王 博
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-026421
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] ゲノムDNAに欠失を誘導する方法2018

    • 発明者名
      堀田秋津、奥嵜雄也、徐淮耕
    • 権利者名
      堀田秋津、奥嵜雄也、徐淮耕
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-231649
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] 部位特異的塩基置換法2017

    • 発明者名
      堀田秋津、石田賢太郎
    • 権利者名
      堀田秋津、石田賢太郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-139268
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2025-03-27  

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