脳ゲノム編集機構の分子解析及び新技術開発

• 研究課題/領域番号: 18H04036
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分51:ブレインサイエンスおよびその関連分野
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 鈴木 啓一郎 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (70433654)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 44,720千円 (直接経費: 34,400千円、間接経費: 10,320千円); 2020年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円); 2019年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円); 2018年度: 20,280千円 (直接経費: 15,600千円、間接経費: 4,680千円)
• キーワード: ゲノム編集 / 神経 / HITI法 / SATI法 / プロジェリア症候群 / 脳ゲノム / HITI / SATI

研究成果の概要

神経細胞内の遺伝子変異により引き起こされる数多くの遺伝性神経疾患に対して、現在では有効な治療法は存在していない。本研究では生体内の大部分を占める非分裂神経細胞におけるゲノム編集技術の原理の一端を解明した。本技術を基に、様々な疾患変異を任意の配列に置換できる、より自由度の高い新規のゲノム編集技術「SATI法」法の開発に成功し、実際に遺伝性疾患であるプロジェリア症候群モデルマウスが示す早老症状の回復効果が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果により、神経細胞におけるゲノム編集技術の分子機構の一端が明らかになり、様々なタイプの遺伝子変異を脳だけでなく様々な臓器で修復できるSATI法の開発に成功した。
今後本技術がさらに改良されることで、早老症のみならず他の神経や筋肉や網膜など様々な組織や全身に異常を持つ難治性遺伝病に対し、その原因となる異常遺伝子を病変部位で直接修復する医療への応用が期待される。

研究成果

• [国際共同研究] Salk Institute for Biological Studies(米国)
• [国際共同研究] Chinese Academy of Sciences/BGI-Shenzhen(中国)
• [国際共同研究] Salk Institute for Biological Studies/University of Texas Southwestern/University of California, San Diego(米国)
• [国際共同研究] Chinese Academy of Sciences/BGI-Shenzhen(中国)
• [国際共同研究] Salk Institute for Biological Studies/University of California San Diego(米国)
• [国際共同研究] Chinese Academy of Sciences/BGI-Shenzhen(中国)
• [雑誌論文] Precise in vivo genome editing via single homology arm donor mediated intron-targeting gene integration for genetic disease correction (2019)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, K., Yamamoto, M., Hernandez-Benitez, R., … and Izpisua Belmonte, J.C. (他23名)
  • 雑誌名: Cell Research 巻: 29 号: 10 ページ: 804-819
  • DOI: 10.1038/s41422-019-0213-0
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Development of in vivo genome editing technologies (2020)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 啓一郎
  • 学会等名: 第84回日本循環器学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] HITI法を用いた生体内ゲノム編集技術の開発と治療応用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 啓一郎
  • 学会等名: 第60回日本神経学会学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] Development of in vivo genome editing technologies and application for genome-editing therapy (2019)
  • 著者名/発表者名: Keiichiro Suzuki
  • 学会等名: 第4回日本ゲノム編集学会
  • 招待講演
• [学会発表] Development of novel in vivo genome editing method “HITI” and applications for animal models (2019)
  • 著者名/発表者名: Keiichiro Suzuki
  • 学会等名: 10th workshop on Innovative Mouse Models (IMM2019)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 生体内ゲノム編集技術HITI法の開発と治療応用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 啓一郎
  • 学会等名: 第28回日本形成外科学会基礎学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] Development of in vivo genome-editing technologies and application for genome-editing therapy (2019)
  • 著者名/発表者名: Keiichiro Suzuki
  • 学会等名: 18th Surugadai International Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Manipulation of genomic mutation using genome-editing technology (2019)
  • 著者名/発表者名: Keiichiro Suzuki
  • 学会等名: ACEM/JEMS 2019
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Development of in vivo genome editing technologies and application for genome-editing therapy (2019)
  • 著者名/発表者名: Keiichiro Suzuki
  • 学会等名: Frontiers in Genome Engineering 2019
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Development of targeted gene knock-in method in non-dividing cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Keiichiro Suzuki
  • 学会等名: 22nd Biennial Meeting of the International Society for Developmental Neuroscience
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Genome-editing therapy via HITI (Homology-Independent Targeting Integration) method (2018)
  • 著者名/発表者名: Keiichiro Suzuki
  • 学会等名: 第24回日本遺伝子細胞治療学会
  • 招待講演
• [学会発表] 生体内ゲノム編集技術の開発とゲノム編集治療技術の確立 (2018)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 啓一郎
  • 学会等名: 化学工学会 第50会秋季大会
  • 招待講演
• [備考] あらゆる組織の難治性遺伝病を治療可能に！？全身性ゲノム編集治療技術『SATI』を開発
  • URL: https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2019/20190826_2
• [産業財産権] COMPOSITIONS AND METHODS FOR IN VIVO GENE EDITING (2019)
  • 発明者名: J.C.I.BELMONTE, K. SUZUKI, 他2名
  • 権利者名: J.C.I.BELMONTE, K. SUZUKI, 他2名
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2019
  • 外国