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ゲノム編集技術を難治性重症心不全治療へ応用する基盤技術整備

研究課題

研究課題/領域番号 16K09500
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 循環器内科学
研究機関大阪大学

研究代表者

肥後 修一朗  大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座准教授 (00604034)

研究分担者 彦惣 俊吾  大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (30423164)
高島 成二  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (90379272)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード心筋症 / ゲノム編集 / 拡張型心筋症 / 心筋細胞 / 相同組み換え / 循環器 / 心不全
研究成果の概要

心筋症遺伝子変異に対する治療介入法は未確立であり、相同組み換え修復(HDR)が非分裂心筋細胞において可能かは不明である。我々は、CRISPR/Cas9によるHDRを介したゲノム編集が、非分裂心筋細胞において可能であることを証明した。ガイドRNA・修復DNAをアデノ随伴ウイルス(AAV)によりCas9を恒常発現する心筋細胞に導入したところ、DNA合成非依存的なHDRを誘導した。Tnnt2遺伝子変異をもつ心筋症モデルマウス心筋細胞において、AAVにより誘導されたHDRにより約12.5%のゲノムDNAが正確に修復された。以上より、HDRによるゲノム編集は心筋細胞においても可能であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

拡張型心筋症は、心臓が拡大し、収縮する力が徐々に低下して心不全に至る、難治性の疾患である。ゲノム解析技術の進歩により、拡張型心筋症の発症に遺伝子変異が大きく関与することが明らかとなっている。革新的な技術であるCRISPR/Cas9ゲノム編集は、様々な疾患分野への医療応用が期待されている。今回我々は、マウス培養心筋細胞を用いて、心筋細胞においてゲノム編集を用いた正確な遺伝子編集が可能であることを証明した。更に、遺伝子変異をもった心筋症モデルマウスの培養心筋細胞において、約12.5%の効率で遺伝子変異を修復することに成功した。これらの知見は、難治性心筋症に対する治療開発につながることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Old-Age Onset Progressive Cardiac Contractile Dysfunction in a Patient with Polycystic Kidney Disease Harboring a <i>PKD1</i> Frameshift Mutation2019

    • 著者名/発表者名
      Suwa Yoshinobu、Higo Shuichiro、Nakamoto Kei、Sera Fusako、Kunimatsu Suzuka、Masumura Yuki、Kanzaki Machiko、Mizote Isamu、Mizuno Hiroya、Fujio Yasushi、Hikoso Shungo、Sakata Yasushi
    • 雑誌名

      International Heart Journal

      巻: 60 号: 1 ページ: 220-225

    • DOI

      10.1536/ihj.18-184

    • NAID

      130007557187

    • ISSN
      1349-2365, 1349-3299
    • 年月日
      2019-01-31
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Targeted Genome Replacement via Homology-directed Repair in Non-dividing Cardiomyocytes2017

    • 著者名/発表者名
      Ishizu T, Higo S, Masumura Y, Kohama Y, Shiba M, Higo T, Shibamoto M, Nakagawa A, Morimoto S, Takashima S, Hikoso S, Sakata Y.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 7 号: 1 ページ: 9363-9363

    • DOI

      10.1038/s41598-017-09716-x

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Btg2 is a Negative Regulator of Cardiomyocyte Hypertrophy through a Decrease in Cytosolic RNA.2016

    • 著者名/発表者名
      Masumura Y, Higo S, Asano Y, Kato H, Yan Y, Ishino S, Tsukamoto O, Kioka H, Hayashi T, Shintani Y, Yamazaki S, Minamino T, Kitakaze M, Komuro I, Takashima S, Sakata Y.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 6 号: 1 ページ: 28592-28592

    • DOI

      10.1038/srep28592

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Medical Application of Genome Editing for Advanced Heart Failure2019

    • 著者名/発表者名
      Shuichiro Higo, Yuki Masumura, Shungo Hikoso, Yasushi Sakata
    • 学会等名
      第83回日本循環器学会学術集会 プレナリーセッション
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Genome Editing Targeting Cardiovascular Disease2019

    • 著者名/発表者名
      肥後 修一朗
    • 学会等名
      第83回日本循環器学会学術集会 モーニングレクチャー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Rapid Evaluation of Candidate Causal Gene Mutation using High-content Image Analysis Combined with Targeted Gene Disruption2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Masumura, Suzuka Kunimatsu, Shuichiro Higo, Yasuaki Kohama, Mikio Shiba, Takumi Kondo, Masato Shibamoto, Seiji Takashima, Shigeru Miyagawa, Shungo Hikoso, Yasushi Sakata
    • 学会等名
      AHA scientific sessions 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Genome Editing in Cardiomyopathy2018

    • 著者名/発表者名
      Shuichiro Higo, Yuki Masumura, Shungo Hikoso, Yasushi Sakata
    • 学会等名
      European Society of Cardiology Congress 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Homology-directed Repair-mediated Genome Replacement Targeting Pathological Mutation in Dilated Cardiomyopathy2018

    • 著者名/発表者名
      Shuichiro Higo, Takamaru Ishizu, Yuki Masumura, Tomoaki Higo Hikoso Shungo, Sakata Yasushi
    • 学会等名
      第9回武田科学振興財団薬科学シンポジウム 医薬応用を目指したゲノム編集
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Multiplexed Measurement of Cell-type Specific Calcium Dynamics Using High-content Image Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Masumura, Suzuka Kunimatsu, Shuichiro Higo, Takamaru Ishizu, Yasuaki Kohama, Mikio Shiba, Takumi Kondo, Tomoaki Higo, Masato Shibamoto, Seiji Takashima, Shungo Hikoso, Yasushi Sakata
    • 学会等名
      第82回日本循環器学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高齢期において進行性難治性心不全を呈しPKD1フレームシフト変異が同定された多発性嚢胞腎の1例2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎友希, 肥後修一朗, 諏訪恵信, 中本敬, 世良英子, 溝手勇, 水野裕八, 藤尾慈, 彦惣俊吾, 坂田泰史
    • 学会等名
      医学生研修医の日本内科学会ことはじめ2018京都
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ハイコンテントイメージ解析及び ゲノム編集を用いた心筋症遺伝子変異の病原性の迅速な評価系の構築2018

    • 著者名/発表者名
      増村雄喜、 國松鈴花、肥後修一朗、小濱康明、志波幹夫、近藤匠巳、肥後友彰、柴本将人、高島成二、宮川繁、彦惣俊吾、坂田泰史
    • 学会等名
      第3回心筋症研究会 YIA
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Verification of novel molecular mechanism of cardiac hypertrophy via regulation of mRNA degradation2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Masumura, Shuichiro Higo, Shungo Hikoso, Seiji Takashima, Yasushi Sakata
    • 学会等名
      第2回BCVR
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 二度の心停止から蘇生され プラコフィリン2(PKP2)ハプロ不全が同定された 不整脈源性右室心筋症(ARVC)の一例2018

    • 著者名/発表者名
      中村聡希, 肥後修一朗, 南口仁, 世良英子, 水野裕八 國松鈴花, 志波幹夫, 高島成二, 彦惣俊吾, 坂田泰史
    • 学会等名
      第221回日本内科学会近畿地方会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム編集の重症心不全医療応用2018

    • 著者名/発表者名
      肥後修一朗、増村雄喜、彦惣俊吾、坂田泰史
    • 学会等名
      第22回日本心不全学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Homology-directed Repair-mediated Genome Replacement Targeting Pathological Mutation in Cardiomyocytes2018

    • 著者名/発表者名
      Takamaru Ishizu, Shuichiro Higo, Shungo Hikoso, Yasushi Sakata
    • 学会等名
      第1回日本循環器学会基礎研究フォーラム 基礎研究助成講演
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Therapeutic Genome Editing Targeting an Upstream Genetic Basis of Advanced Heart Failure2018

    • 著者名/発表者名
      Shuichiro Higo, Takamaru Ishizu, Yuki Masumura, Tomoaki Higo, Shungo Hikoso, Yasushi Sakata
    • 学会等名
      第82回日本循環器学会学術集会 プレナリーセッション
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 心筋症遺伝子変異に対する相同組換え修復(HDR)を介したゲノム編集治療の開発2017

    • 著者名/発表者名
      石津宜丸 肥後修一朗 志波幹夫 小濱康明 柴本将人 肥後友彰 中川彰人 増村雄喜 森本幸生 彦惣俊吾 坂田泰史
    • 学会等名
      第3回心筋症研究会 YIA
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 拡張型心筋症遺伝子変異に対する相同組換え修復(HDR)を介したゲノム編集治療の開発2017

    • 著者名/発表者名
      石津宜丸 肥後修一朗 増村雄喜 小濱康明 志波幹夫 肥後友彰 柴本将人 中川彰人 森本幸生  高島成二 彦惣俊吾 坂田泰史
    • 学会等名
      第2回日本ゲノム編集学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Homology-directed Repair-mediated Genome Replacement Targeting Pathological Mutation in Cardiomyocytes2017

    • 著者名/発表者名
      Shuichiro Higo, Takamaru Ishizu, Yuki Masumura, Tomoaki Higo,Sachio Morimoto, Seiji Takashima, Shungo Hikoso, Yasushi Sakata
    • 学会等名
      AHA scientific sessions 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Clarification of the novel mechanism of cardiomyocyte hypertrophy via regulation of RNA metabolism2016

    • 著者名/発表者名
      増村雄喜, 肥後修一朗, 朝野仁裕, 彦惣俊吾, 坂田泰史, 高島成二
    • 学会等名
      第33 回ISHR2016
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-12-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Single Cell Imaging Analysis Clarifies Quantitative Kinetics of RNA in Cardiomyocytes2016

    • 著者名/発表者名
      増村雄喜, 肥後修一朗, 朝野仁裕, 北風政史, 坂田泰史, 高島成二
    • 学会等名
      第89 回日本生化学学会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 心不全のサイエンス ゲノム編集の難治性心筋症医療応用2019

    • 著者名/発表者名
      肥後修一朗
    • 総ページ数
      216
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758103770
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 心不全 ゲノム編集2018

    • 著者名/発表者名
      肥後修一朗, 石津宜丸, 坂田泰史
    • 総ページ数
      720
    • 出版者
      日本臨牀社
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 医療応用をめざすゲノム編集 拡張型心筋症におけるゲノム編集治療2018

    • 著者名/発表者名
      肥後修一朗
    • 総ページ数
      274
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      9784759817294
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] ゲノム編集技術を用いて拡張型心筋症の遺伝子変異修復に成功

    • URL

      http://www.cardiology.med.osaka-u.ac.jp/?page_id=34515

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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