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リキッドバイオプシーを用いた非侵襲的な遺伝子ドーピングの革新的な検出法開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H04062
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59020:スポーツ科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

竹越 一博  筑波大学, 医学医療系, 教授 (40261804)

研究分担者 渡邉 淳  金沢大学, 附属病院, 特任教授 (10307952)
渡部 厚一  筑波大学, 体育系, 准教授 (30447247)
菅澤 威仁  筑波大学, 医学医療系, 助教 (60821840)
竹村 瑞穂  日本福祉大学, スポーツ科学部, 准教授 (70634351)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード遺伝子ドーピング / リキッドバイオプシー / cfDNA / 遺伝子ドーピング検出法 / RNA-seq / クリスパーキャス / アスリート遺伝リテラシー / NGSの2次所見
研究開始時の研究の概要

「遺伝子ドーピング」は、近年の遺伝子治療や遺伝子編集技術の飛躍的な進歩により実用化が非常に懸念されている。それは治療を目的としない競技力のエンハンスメント目的の「体細胞変異の導入」である。従って、体細胞操作を行った組織にのみ「ベクター及び外因性遺伝子」が限局して発現し、血液や尿からは検出が不可能とされる。当然、アスリートから遺伝子検査目的で筋生検や組織生検を行う事は、侵襲性が高く不可能である。今回、申請者らはこの問題点を克服するため、ガン体細胞変異の非侵襲的検出技術「リキッドバイオプシー」を主にその妥当性を検討する。

研究成果の概要

現在、遺伝子ドーピングは、その検出は非常に困難であり、確立された検出方法が世界的にみても存在しないことは極めて問題である。今回、遺伝子ドーピングの非侵襲的な検出法として、リキッドバイオプシーの概念を応用を検討した。ヒトのエリスロポエチン遺伝子(hEPO)をアデノウイルス組み込みマウスに静脈注射し、実際に赤血球が増加するモデルを作成した。本モデルにおいても定量PCR (qPCR)により末梢血の血球分
画から外因性hEPOを検出できた。さらに末梢血からのRNAを用いてRNA-seqを施行し、多数の高感度なRNAマーカーを同定できた。
リキッドバイオプシーの有効性を証明できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

遺伝子ドーピング」は、遺伝子編集技術の登場により実用化が非常に懸念されている。対策として、がんゲノムで利用されている「リキッドバイオプシー」を最適な検査法として研究を進めている。他方で「遺伝子ドーピングそのもの」と「その検出法の開発」は様々な倫理的な問題を内包しており、検出法の実装に至る前にスポーツ倫理を初めとする学際的な議論が必要である。アスリートの遺伝リテラシー獲得を目指したアンチ・ドーピング活動強化にもつなげたい。
「遺伝子ドーピング」が研究されてすでに検出可能であると言うことを、学術的に世に知らしめるだけでも遺伝子ドーピングの抑止力になる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Proof of Gene Doping in a Mouse Model with a Human Erythropoietin Gene Transferred Using an Adenoviral Vector2021

    • 著者名/発表者名
      Sugasawa Takehito、Nakano Takuro、Fujita Shin-ichiro、Matsumoto Yuki、Ishihara Genki、Aoki Kai、Yanazawa Koki、Ono Seiko、Tamai Shinsuke、Manevich Lev、Ueda Haruna、Ishibashi Noriyo、Tamai Kenshirou、Kanki Yasuharu、Yoshida Yasuko、Watanabe Koichi、Takemasa Tohru、Kawakami Yasushi、Takekoshi Kazuhiro
    • 雑誌名

      Genes

      巻: 12 号: 8 ページ: 1249-1249

    • DOI

      10.3390/genes12081249

    • 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
  • [雑誌論文] Detection of Multiple Transgene Fragments in a Mouse Model of Gene Doping Based on Plasmid Vector Using TaqMan-qPCR Assay2020

    • 著者名/発表者名
      Sugasawa Takehito、Aoki Kai、Yanazawa Kouki、Takekoshi Kazuhiro
    • 雑誌名

      Genes

      巻: 11 号: 7 ページ: 750-750

    • DOI

      10.3390/genes11070750

    • NAID

      120007166894

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [図書] 特集今知りたい;遺伝子ドーピングとその検査;リキッドバイオプシーの応用を主にその社会的側面を含めて2020

    • 著者名/発表者名
      竹越一博
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      実験医学 羊土社
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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