• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ミトコンドリアを標的とするゲノム編集技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H04523
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90120:生体材料学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

山田 勇磨  北海道大学, 薬学研究院, 准教授 (60451431)

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
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード薬物送達システム / ミトコンドリア / ゲノム編集 / 遺伝子治療 / ナノカプセル
研究開始時の研究の概要

ミトコンドリアは細胞核とは異なる独自の遺伝子(ゲノム)を保有しており、ミトコンドリアのゲノム変異(遺伝子に傷がつく)と様々な疾患との関連が報告されている。本研究では、ミトコンドリア標的型ナノカプセル (MITO-Porter)を利用して、疾患細胞のミトコンドリアへゲノム編集装置(遺伝子を書き換えることができる装置)を運搬し、ミトコンドリアの機能を遺伝子レベルで治療することを目指す。本研究で構築するナノカプセルは、ミトコンドリアを標的とする遺伝子治療を実現するだけではなく、多彩な機能を有したミトコンドリアを標的としたライフサイエンスの発展に大きく貢献する事が期待される。

研究成果の概要

ミトコンドリアのゲノム変異と種々の疾患との関連が報告されており、本オルガネラを標的とした遺伝子治療が期待されている。本申請研究では、ミトコンドリア標的型ナノカプセル (MITO-Porter)を用いて標的ミトコンドリアへゲノム編集装置を運搬し、ミトコンドリア機能を遺伝子レベルで治療する事を目的とする。本申請研究では、(1) ミトコンドリア標的型ナノカプセルへのゲノム編集装置パッケージング、(2) ミトコンドリアゲノム編集の検証、(3) モデル疾患動物細胞を用いたゲノム編集、に関する一定の成果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ミトコンドリアは細胞核とは異なる独自の遺伝子(ゲノム)を保有しており、ミトコンドリアのゲノム変異(遺伝子に傷がつく)と様々な疾患との関連が報告されている。本研究では、ミトコンドリア標的型ナノカプセル (MITO-Porter)を利用して、疾患細胞のミトコンドリアへゲノム編集装置(遺伝子を書き換えることができる装置)を運搬し、ミトコンドリアの機能を遺伝子レベルで治療することを目指す。本研究で構築するナノカプセルは、ミトコンドリアを標的とする遺伝子治療を実現するだけではなく、多彩な機能を有したミトコンドリアを標的としたライフサイエンスの発展に大きく貢献する事が期待される。

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

    (32件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 5件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 12件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] University of Lubeck(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a Mitochondrial Targeting Lipid Nanoparticle Encapsulating Berberine2023

    • 著者名/発表者名
      Hori Ikuma、Harashima Hideyoshi、Yamada Yuma
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 2 ページ: 903-903

    • DOI

      10.3390/ijms24020903

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fine‐tuning the encapsulation of a photosensitizer in nanoparticles reveals the relationship between internal structure and phototherapeutic effects2022

    • 著者名/発表者名
      Kubota Fumika、Satrialdi、Takano Yuta、Maeki Masatoshi、Tokeshi Manabu、Harashima Hideyoshi、Yamada Yuma
    • 雑誌名

      Journal of Biophotonics

      巻: 16 号: 3

    • DOI

      10.1002/jbio.202200119

    • 関連する報告書
      2022 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] Recent advances in delivering RNA-based therapeutics to mitochondria2022

    • 著者名/発表者名
      Yamada Yuma、Ishizuka Sen、Arai Manae、Maruyama Minako、Harashima Hideyoshi
    • 雑誌名

      Expert Opinion on Biological Therapy

      巻: 22 号: 9 ページ: 1209-1219

    • DOI

      10.1080/14712598.2022.2070427

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Innovative cancer nanomedicine based on immunology, gene editing, intracellular trafficking control2022

    • 著者名/発表者名
      Yamada Yuma、Sato Yusuke、Nakamura Takashi、Harashima Hideyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 348 ページ: 357-369

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2022.05.033

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extrahepatic targeting of lipid nanoparticles in vivo with intracellular targeting for future nanomedicines2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Takashi、Sato Yusuke、Yamada Yuma、Abd Elwakil Mahmoud M.、Kimura Seigo、Younis Mahmoud A.、Harashima Hideyoshi
    • 雑誌名

      Advanced Drug Delivery Reviews

      巻: 188 ページ: 114417-114417

    • DOI

      10.1016/j.addr.2022.114417

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transplantation of MITO cells, mitochondria activated cardiac progenitor cells, to the ischemic myocardium of mouse enhances the therapeutic effect2022

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Sasaki, Jiro Abe, Atsuhito Takeda, Hideyoshi Harashima and Yuma Yamada
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 4344-4357

    • DOI

      10.1038/s41598-022-08583-5

    • 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] Validation of a therapeutic strategy involving the mitochondrial delivery of thiamine pyrophosphate using brain damage induced mouse model2022

    • 著者名/発表者名
      Yamada Yuma、Ishimaru Takuya、Harashima Hideyoshi
    • 雑誌名

      Clinical and Translational Discovery

      巻: 2 号: 2

    • DOI

      10.1002/ctd2.43

    • 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] An effective in vivo mitochondria-targeting nanocarrier combined with a π-extended porphyrin-type photosensitizer2021

    • 著者名/発表者名
      Satrialdi、Takano Yuta、Hirata Eri、Ushijima Natsumi、Harashima Hideyoshi、Yamada Yuma
    • 雑誌名

      Nanoscale Advances

      巻: 3 号: 20 ページ: 5919-5927

    • DOI

      10.1039/d1na00427a

    • 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] Validation of the mitochondrial delivery of vitamin B1 to enhance ATP production using SH-SY5Y cells2021

    • 著者名/発表者名
      Yamada Y, Ishimaru T, Ikeda K, Harashima H
    • 雑誌名

      J. Pharm. Sci.

      巻: 111 号: 2 ページ: 432-439

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2021.08.033

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Validation of gene therapy for mutant mitochondria by delivering mitochondrial RNA using a MITO-Porter, a liposome-based nano device2020

    • 著者名/発表者名
      Kawamura E, Maruyama M, Abe J, Sudo A, Takeda A, Takada S, Yokota T, Kinugawa S, Harashima H, Yamada Y
    • 雑誌名

      Mol. Ther. - Nucleic Acids

      巻: - ページ: 687-698

    • DOI

      10.1016/j.omtn.2020.04.004

    • 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
  • [雑誌論文] Validation of a mitochondrial RNA therapeutic strategy using fibroblasts from a Leigh syndrome patient with a mutation in the mitochondrial ND3 gene2020

    • 著者名/発表者名
      Yamada Y, Somiya K, Miyauchi A, Osaka H, Harashima H
    • 雑誌名

      Sci. Rep

      巻: - 号: 1 ページ: 7511-7511

    • DOI

      10.1038/s41598-020-64322-8

    • 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
  • [雑誌論文] The use of a MITO-Porter to deliver exogenous therapeutic RNA to a mitochondrial disease’s cell with a A1555G mutation in the mitochondrial 12S rRNA gene results in an increase in mitochondrial respiratory activity2020

    • 著者名/発表者名
      Yamada Yuma、Maruyama Minako、Kita Tomoko、Usami Shin-ichi、Kitajiri Shin-ichiro、Harashima Hideyoshi
    • 雑誌名

      Mitochondrion

      巻: 55 ページ: 134-144

    • DOI

      10.1016/j.mito.2020.09.008

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Power of mitochondrial drug delivery systems to produce innovative nanomedicines2020

    • 著者名/発表者名
      Yamada Y, Satrialdi, Hibino M, Sasaki D, Jiro A, Harashima H
    • 雑誌名

      Adv. Drug. Deliv. Rev.

      巻: 154-155 ページ: 187-209

    • DOI

      10.1016/j.addr.2020.09.010

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] mtDNA 変異モデルマウス細胞におけるゲノム編集装置の活性評価2023

    • 著者名/発表者名
      1.野呂田楓、石塚宣、廣瀬みさ、真栄城正寿、渡慶次学、原島秀吉、山田勇磨
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリアDDSの夢: ミトコンドリア標的型ナノ医薬品の創出2022

    • 著者名/発表者名
      山田 勇磨
    • 学会等名
      日本薬剤学会第37年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリアDDSを基盤とした遺伝子細胞治療への挑戦2022

    • 著者名/発表者名
      山田 勇磨、原島秀吉
    • 学会等名
      第28回日本遺伝子細胞治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 治療用rRNA送達によるミトコンドリア遺伝子治療戦略の検証2022

    • 著者名/発表者名
      山田勇磨、丸山美菜子、原島秀吉
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第7回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリアを標的とする核酸ナノ医薬品の創製を目指して2022

    • 著者名/発表者名
      山田 勇磨
    • 学会等名
      ゲノム創薬・創発フォーラム第9回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリア標的型 Drug Delivery System を基盤とした遺伝子治療戦略の検証2021

    • 著者名/発表者名
      山田 勇磨、原島秀吉
    • 学会等名
      日本ゲノム編集学会第6回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガネラ標的型DDSを基盤とした創剤研究の最前線2021

    • 著者名/発表者名
      山田 勇磨
    • 学会等名
      第72回北日本小児科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Targeting mitochondria: innovation of mitochondrial drug delivery system (DDS) to mitochondrial medicine2021

    • 著者名/発表者名
      Yamada Y, Harashima H
    • 学会等名
      Mitochondrial Medicine -Therapeutic Development
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリアを標的とする遺伝子治療戦略の検証2021

    • 著者名/発表者名
      山田 勇磨、原島秀吉
    • 学会等名
      第20回日本ミトコンドリア学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 希少疾患の未来について考える 患者とともに挑むイノベーション2021

    • 著者名/発表者名
      山田 勇磨
    • 学会等名
      iPark Frontier Talk
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mito-porter, A Mitochondrial Dds Towards An Innovative Therapy.2020

    • 著者名/発表者名
      Yamada Y, Harashima H
    • 学会等名
      2020 Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society.
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] MITO-Porter, a cutting-edge mitochondrial DDS.2020

    • 著者名/発表者名
      Yamada Y, Harashima H
    • 学会等名
      Pharmaceutical Society of Korea 2020.
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリア標的型ナノ医薬品の創製を目指して2020

    • 著者名/発表者名
      山田 勇磨
    • 学会等名
      第35回日本小児神経学会北海道地方会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] ミトコンドリア 疾患治療の新時代2023

    • 著者名/発表者名
      柳 茂、三牧 正和
    • 総ページ数
      245
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758104098
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 北海道大学 大学院薬学研究院 薬剤分子設計学研究室HP

    • URL

      https://www.pharm.hokudai.ac.jp/yakusetu/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [備考] 北海道大学 大学院薬学研究院 HP

    • URL

      https://www.pharm.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [産業財産権] ミトコンドリアゲノム編集用脂質ナノ粒子2023

    • 発明者名
      山田勇磨、原島秀吉、他
    • 権利者名
      山田勇磨、原島秀吉、他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-027872
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] ミトコンドリアDNAの3243位のアデニンからグアニンへの変異による変異tRNA Leuを検出する方法2020

    • 発明者名
      山田勇磨、原島秀吉
    • 権利者名
      北海道大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-073420
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi