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ゲノム編集技術を用いた難治性遺伝性呼吸器疾患の病態解析と次世代新規治療法開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H03669
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分53030:呼吸器内科学関連
研究機関千葉大学 (2020-2021)
自治医科大学 (2019)

研究代表者

鈴木 拓児  千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (80344670)

研究分担者 久田 修  自治医科大学, 医学部, 講師 (60466571)
間藤 尚子  自治医科大学, 医学部, 准教授 (80406149)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2019年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワード遺伝性肺胞蛋白症 / 肺サーファクタント / 肺マクロファージ移植治療 / ゲノム編集 / 肺胞蛋白症 / サーファクタント / マクロファージ / 細胞治療 / 肺サーファクタト / 遺伝子治療
研究開始時の研究の概要

遺伝性肺胞蛋白症は、GM-CSF受容体遺伝子変異により肺サーファクタントが肺の末梢気腔内に貯留し呼吸不全に至る難治性呼吸器疾患である。これまでなかったマウス疾患モデルであるCsf2ra欠損マウスを作製し、肺へ直接マクロファージを移植する治療(PMT)について、(1)前臨床試験としてドナー細胞の種類や細胞数など詳細な治療条件検討を行い、(2)iPS細胞由来マクロファージの特徴を解析し同細胞のPMT治療への可能性を探り、(3)ゲノム編集技術を用いた病態解析とPMT治療への応用について研究する。本研究により肺サーファクタントの病態生理機構の解明と難治性呼吸器疾患の次世代細胞治療の基盤を構築する。

研究成果の概要

遺伝性肺胞蛋白症は、申請者らがGM-CSF受容体遺伝子の変異によることを同定した難治性呼吸器疾患である。新規Csf2raノックアウトマウスを使用して、申請者らが開発した肺へ直接マクロファージを移植する治療について、(1)前臨床試験としてドナー細胞の種類や細胞数など詳細な治療条件検討を行い、(2)iPS細胞由来マクロファージの特徴を解析し同細胞の治療への可能性を探り、(3)ゲノム編集技術を用いた病態解析とPMT治療への応用について研究した。本研究により肺サーファクタントの病態生理機構の解明と難治性呼吸器疾患の次世代細胞治療の基盤を検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

遺伝性肺胞蛋白症の基礎研究として、Csf2raノックアウトマウスの基本的な解析から治療に向けた前臨床試験まで一貫した次世代細胞治療研究の基盤を構築した。本研究では、ヒト稀少呼吸器疾患研究において重要な新規モデルマウスを提示し、新規治療法の有効性について検討するとともに、希少遺伝疾患研究に有用なiPS細胞技術とゲノム編集技術の統合を試みた個別化医療(プレシジョン医療)を目指した新たな治療法のトランスレーショナルリサーチとしての意義がある。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] Cincinnati Children's Hospital Med Ctr(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Hannover Medical School(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Cincinnati Children's Hospital Med Cent(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Hannover Medical School(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Cincinnati Children's Hospital(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] A murine model of hereditary pulmonary alveolar proteinosis caused by homozygous <i>Csf2ra</i> gene disruption2022

    • 著者名/発表者名
      Shima Kenjiro、Arumugam Paritha、Sallese Anthony、Horio Yuko、Ma Yan、Trapnell Cole、Wessendarp Matthew、Chalk Claudia、McCarthy Cormac、Carey Brenna C.、Trapnell Bruce C.、Suzuki Takuji
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology

      巻: 322 号: 3 ページ: L438-L448

    • DOI

      10.1152/ajplung.00175.2021

    • 関連する報告書
      2021 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] Increased Pulmonary GM-CSF Causes Alveolar Macrophage Accumulation. Mechanistic Implications for Desquamative Interstitial Pneumonitis2020

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Takuji、McCarthy Cormac、Carey Brenna C.、Borchers Michael、Beck David、Wikenheiser-Brokamp Kathryn A.、Black Dianna、Chalk Claudia、Trapnell Bruce C.
    • 雑誌名

      American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology

      巻: 62 号: 1 ページ: 87-94

    • DOI

      10.1165/rcmb.2018-0294oc

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effective hematopoietic stem cell-based gene therapy in a murine model of hereditary pulmonary alveolar proteinosis2019

    • 著者名/発表者名
      Hetzel Miriam、Lopez-Rodriguez Elena、Mucci Adele、Nguyen Ariane Hai Ha、Suzuki Takuji、Shima Kenjiro、Buchegger Theresa、Dettmer Sabine、Rodt Thomas、Bankstahl Jens P.、Malik Punam、Knudsen Lars、Schambach Axel、Hansen Gesine、Trapnell Bruce C.、Lachmann Nico、Moritz Thomas
    • 雑誌名

      Haematologica

      巻: 105 号: 4 ページ: 1147-1157

    • DOI

      10.3324/haematol.2018.214866

    • 関連する報告書
      2019 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] Long-Term Safety and Efficacy of Gene-Pulmonary Macrophage Transplantation Therapy of PAP in Csf2ra?/? Mice2019

    • 著者名/発表者名
      Arumugam Paritha、Suzuki Takuji、Shima Kenjiro、McCarthy Cormac、Sallese Anthony、Wessendarp Matthew、Ma Yan、Meyer Johann、Black Diane、Chalk Claudia、Carey Brenna、Lachmann Nico、Moritz Thomas、Trapnell Bruce C.
    • 雑誌名

      Molecular Therapy

      巻: 27 号: 9 ページ: 1597-1611

    • DOI

      10.1016/j.ymthe.2019.06.010

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] The Effect of Pulmonary Macrophage Transplantation Therapy on Bacterial Infection in Hereditary Pulmonary Alveolar Proteinosis2021

    • 著者名/発表者名
      Horio Y, Suzuki T, Shima K, Ma Y, McCarthy C, Carey BC, Arumugam P, Trapnell BC
    • 学会等名
      American Thoracic Society 2021 International Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Csf2ra遺伝子欠損マウスの樹立:遺伝性肺胞蛋白症モデル2020

    • 著者名/発表者名
      島賢治郎、菊地利明、Bruce Trapnell、鈴木拓児
    • 学会等名
      日本肺サーファクタント・界面医学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Restoration of GM-CSF Signaling and Pulmonary Macrophage Transplantation Therapy of Hereditary Pulmonary Alveolar Proteinosis Is Safe, Efficacious, and Durable in Csf2ra Deficient Mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Arumugam PI., Suzuki T., Shima K., Wessendarp M., McCarthy C., Meyer J, Black D., Chalk C., Carey BC., Lachmann N., Moritz T., Trapnell BC.
    • 学会等名
      American Thoracic Society International Conferance
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CRISPR/Cas9 Genome Editing Therapy for Hereditary Pulmonary Alveolar Proteinosis.2019

    • 著者名/発表者名
      Shima K, Suzuki T, Ma Y, Mayhew C, Sallese A, Carey BC, Arumugam P, Trapnell BC,
    • 学会等名
      American Thoracic Society International Conferance
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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