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CRISPR/Cas9 TGAシステムによるアレルギー疾患の新規治療法開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K21618
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分54:生体情報内科学およびその関連分野
研究機関公益財団法人かずさDNA研究所

研究代表者

遠藤 裕介  公益財団法人かずさDNA研究所, 先端研究開発部, 室長 (80612192)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードCRISPR/Cas9 / エピゲノム編集 / ぜんそく / アトピー / 病原性Th2細胞 / CRISPR-TGA / Tpath2 / アレルギー / CRISPR/Cas9 TGA / 病原性リンパ球
研究開始時の研究の概要

これまでの基礎研究の積み重ねにより、各種疾患を制御する因子についてはいくつも報告されている。しかしながら、研究システム面での限界から、病態への影響評価については進みが非常に遅く、実際に治療効果を評価・開発にいたるまでにかなりの時間を要する。本研究では、これまでに培ってきた免疫アレルギー病態研究の経験を生かし、我々が同定してきた制御因子についてCRISPR/Cas9 TGAシステムを用いて疾患治療を効率よく行う新規遺伝子治療システムの構築を図る。

研究成果の概要

特定の転写制御コンポーネント(MS2-p65-HSF1 or KRAB-DNMT3A/3L)と切断活性のないdCas9を組み合わせることでDNAを切らずに制御するエピゲノム編集(dCas9 活性:Epi-activator/抑制:Epi-suppressor)を高効率で誘導できることを示した。具体的には、IL-10、IL-27などのサイトカインについては、数十倍以上の誘導、およびDusp10などのシグナル因子については数倍の発現誘導が認められた。また、リンパ球についてはアデノ随伴ウイルス(AAV)セロタイプDJが、上皮細胞についてはセロタイプ6が優先的に感染できることを検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

エピゲノム編集システムはDNAに傷を入れないため、従来のゲノム編集と比べて安全面での優位性がある。また、エピゲノム編集の強みは、抑制だけでなく特定因子を長期活性化させることができる点にある。疾患制御に関して、特定因子の活性化は一因子だけでも強力な作用を示すことが認められ、アレルギー治療に対する期待は大きい。また、既に臨床面で使用されているAAVや脂質ナノ粒子を用いるため比較的安価であり、経済的・社会的に及ぼす波及効果は大きい。さらに、ほとんど全ての既存治療法は対症療法に限定されているが、本研究でエピゲノム編集を長期間持続する技術が確立されれば根治につながる可能性が高く革新的な治療法となる。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 9件)

  • [雑誌論文] ACC1-expressing pathogenic T helper 2 cell populations facilitate lung and skin inflammation in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Takahiro、Kanno Toshio、Yokoyama Satoru、Sasamoto Shigemi、Asou Hikari K.、Tumes Damon J.、Ohara Osamu、Nakayama Toshinori、Endo Yusuke
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Medicine

      巻: 218(12) 号: 12

    • DOI

      10.1084/jem.20210639

    • 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] Acsbg1-dependent mitochondrial fitness is a metabolic checkpoint for tissue Treg cell homeostasis2021

    • 著者名/発表者名
      Kanno Toshio、Nakajima Takahiro、Kawashima Yusuke、Yokoyama Satoru、Asou Hikari K.、Sasamoto Shigemi、Hayashizaki Koji、Kinjo Yuki、Ohara Osamu、Nakayama Toshinori、Endo Yusuke
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 37(6) 号: 6 ページ: 109921-109921

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109921

    • 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] LMO2 is essential to maintain the ability of progenitors to differentiate into T-cell lineage in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Hirano K., Hosokawa H., Koizumi M., Endo Y., Yahata T., and Hozumi K
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 10

    • DOI

      10.7554/elife.68227

    • 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] SCD2-mediated monounsaturated fatty acid metabolism regulates cGAS-STING-dependent type I IFN responses in CD4+ T cells2021

    • 著者名/発表者名
      Kanno Toshio、Nakajima Takahiro、Yokoyama Satoru、Asou Hikari K.、Sasamoto Shigemi、Kamii Yasuhiro、Hayashizaki Koji、Ouchi Yasuo、Onodera Taishi、Takahashi Yoshimasa、Ikeda Kazutaka、Hasegawa Yoshinori、Kinjo Yuki、Ohara Osamu、Nakayama Toshinori、Endo Yusuke
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4(1) 号: 1 ページ: 820-820

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02310-y

    • 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] A simple method for In-depth proteome analysis of mammalian cell culture conditioned media containing fetal bovine serum.2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura R., Nakajima D., Sato H., Endo Y., Ohara O., and Kawashima Y.
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 5 号: 5 ページ: 2565-2565

    • DOI

      10.3390/ijms22052565

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A long noncoding RNA regulates inflammation resolution by mouse macrophages through fatty acid oxidation activation2020

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Yukiteru、Fujiu Katsuhito、Yuki Ryuzaburo、Oishi Yumiko、Morioka Masaki Suimye、Isagawa Takayuki、Matsuda Jun、Oshima Tsukasa、Matsubara Takumi、Sugita Junichi、Kudo Fujimi、Kaneda Atsushi、Endo Yusuke、Nakayama Toshinori、Nagai Ryozo、Komuro Issei、Manabe Ichiro
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 号: 25 ページ: 14365-14375

    • DOI

      10.1073/pnas.2005924117

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 脂質代謝による免疫システムのfine-tuning2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤裕介
    • 雑誌名

      感染・炎症・免疫

      巻: 2 ページ: 74-77

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] T細胞の活性化と脂質代謝2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤裕介
    • 雑誌名

      臨床免疫・アレルギー科

      巻: 5 ページ: 449-455

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 「代謝で免疫を制御する」:脂肪酸代謝による記憶T細胞への運命決定2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤裕介
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 1 ページ: 54-60

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] T細胞の機能分化を司る脂質イムノメタボリズムの分子作用点解明2021

    • 著者名/発表者名
      遠藤裕介
    • 学会等名
      第7回JFAS
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 代謝で免疫を制御する:疾患を引き起こす脂質イムノメタボリズムの分子作用点2021

    • 著者名/発表者名
      遠藤裕介
    • 学会等名
      静岡 皮膚診療Update
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 代謝で免疫を制御する:T細胞の機能分化を司る脂質イムノメタボリズムの分子作用点2021

    • 著者名/発表者名
      遠藤裕介
    • 学会等名
      動脈硬化Update
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fatty acid metabolism directs cell fate decision During the generation of memory CD4+ T cells2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Endo
    • 学会等名
      FIMSA2021
    • 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] 細胞内脂質の低下を感知して抗ウイルス応答を発揮するT細胞特有のmetabolic regulomeの同定2021

    • 著者名/発表者名
      遠藤裕介
    • 学会等名
      第94回日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fatty acid metabolism directs cell fate decision During the generation of memory CD4+ T cells2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Endo
    • 学会等名
      JSI meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] T細胞の機能分化を司る脂質イムノメタボリズム の分子作用点解明2021

    • 著者名/発表者名
      遠藤裕介
    • 学会等名
      第7回JFAS
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 免疫システムと病気~代謝からアレルギーの克服を目指す~2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤裕介
    • 学会等名
      大人が楽しむ科学教室2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] T細胞の機能分化を司る脂質イムノメタボリズム の分子作用点2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤裕介
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2023-01-30  

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