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ヒト造血幹細胞増幅法を用いた次世代遺伝子治療の確立

研究課題

研究課題/領域番号 21F21108
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分54010:血液および腫瘍内科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

山崎 聡  筑波大学, 医学医療系, 教授 (50625580)

研究分担者 BECKER HANS  筑波大学, 医学医療系, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2021-04-28 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2022年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2021年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード造血幹細胞 / 遺伝子治療 / ゲノム編集 / 遺伝子治療Becker
研究開始時の研究の概要

造血幹細胞(HSC)は、生体内に存在する全血液を供給することが可能である組織幹細胞であり、既にHSC移植として多くの患者を完治させている。しかし、遺伝的血液疾患を対象としたHSC遺伝子治療方法の確立が望まれているが多くの問題が残っている。申請者らは長年における研究の成果から、HSCをPVA添加培養液を用いることで生体外で増幅させる技術開発に成功している。この画期的なHSC増幅培養を用いることで申請者らは“ゲノム編集造血幹細胞による遺伝子治療技術の開発”という遺伝子治療への研究計画を発案し、クローナルな細胞レベルでの増幅を実現させ、安全な遺伝子治療コンセプト開発を目指す。

研究実績の概要

令和3年度は遺伝子治療モデルを提唱するために大きく前進した。具体的には、HSCの増幅培養システムをさらに最適化することで、HSC1個からの効率的なク ローニング技術に成功している。また、この培養システムは、1個のHSCを1ヶ月間で33.000倍に増殖させ、以前に報告している方法と比較してさらにHSCを高効率 に増幅可能な培養系を構築した。これらの結果に基づいて、HSCをゲノム編集後に1細胞から増殖させ、目的の変異をもつ、機能的なHSCクローンを選別する方法 を確立した。さらに遺伝子治療を見据えた研究では、HSC1細胞増幅技術を用いて、重症複合免疫不全症(SCID)マウス由来のHSCを体外でゲノム編集を行い増殖さ せたのちに移植した結果、骨髄や脾臓、末梢血におけるBリンパ球、Tリンパ球分画が構築され、機能的回復を認めたことを明確に示した。さらには、HSC遺伝子治 療の安全性と有効性の向上に繋がると考えられ、次世代の医学技術への発展に寄与しすることを明確に明らかにした。これらの成果は現在、国際雑誌に投稿中であり今後のヒト造血幹細胞においても応用が期待できると確信している。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 8件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 1件、 招待講演 18件)

  • [雑誌論文] Chemically defined cytokine-free expansion of human haematopoietic stem cells2023

    • 著者名/発表者名
      Sakurai Masatoshi、Ishitsuka Kantaro、Ito Ryoji、Wilkinson Adam C.、Kimura Takaharu、Mizutani Eiji、Nishikii Hidekazu、Sudo Kazuhiro、Becker Hans Jiro、Takemoto Hiroshi、Sano Tsubasa、Kataoka Keisuke、Takahashi Satoshi、Nakamura Yukio、Kent David G et al.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 615 号: 7950 ページ: 127-133

    • DOI

      10.1038/s41586-023-05739-9

    • 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] 造血幹細胞の低コスト大量培養技術の開発2022

    • 著者名/発表者名
      木村 隆治、山崎 聡
    • 雑誌名

      臨床血液

      巻: 63 号: 10 ページ: 1422-1429

    • DOI

      10.11406/rinketsu.63.1422

    • ISSN
      0485-1439, 1882-0824
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blocking PD-L1-PD-1 improves senescence surveillance and ageing phenotypes2022

    • 著者名/発表者名
      Wang, T. W., Y. Johmura, N. Suzuki, S. Omori, T. Migita, K. Yamaguchi, S. Hatakeyama, S. Yamazaki, E. Shimizu, S. Imoto, Y. Furukawa, A. Yoshimura, and M. Nakanishi
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 611 号: 7935 ページ: 358-364

    • DOI

      10.1038/s41586-022-05388-4

    • 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] Identification and characterization of in vitro expanded hematopoietic stem cells2022

    • 著者名/発表者名
      Che James L C、Bode Daniel、Kucinski Iwo、Cull Alyssa H、Bain Fiona、Becker Hans J、Jassinskaja Maria、Barile Melania、Boyd Grace、Belmonte Miriam et al.
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: 23 号: 10

    • DOI

      10.15252/embr.202255502

    • 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] Epigenetic traits inscribed in chromatin accessibility in aged hematopoietic stem cells2022

    • 著者名/発表者名
      Itokawa Naoki、Oshima Motohiko、Koide Shuhei、Takayama Naoya、Kuribayashi Wakako、Nakajima-Takagi Yaeko、Aoyama Kazumasa、Yamazaki Satoshi、Yamaguchi Kiyoshi、Furukawa Yoichi、Eto Koji、Iwama Atsushi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 2691-2691

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30440-2

    • 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] Hematopoietic progenitor cells specifically induce a unique immune response in dental pulp under conditions of systemic inflammation2022

    • 著者名/発表者名
      Osaki Julia、Yamazaki Satoshi、Hikita Atsuhiko、Hoshi Kazuto
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 8 号: 2 ページ: e08904-e08904

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2022.e08904

    • 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] Dual-antigen targeted iPSC-derived chimeric antigen receptor-T cell therapy for refractory lymphoma2022

    • 著者名/発表者名
      Harada Sakiko、Ando Miki、Ando Jun、Ishii Midori、Yamaguchi Tomoyuki、Yamazaki Satoshi、Toyota Tokuko、Ohara Kazuo、Ohtaka Manami、Nakanishi Mahito、Shin Chansu、Ota Yasunori、Nakashima Kazutaka、Ohshima Koichi、Imai Chihaya、Nakazawa Yozo、Nakauchi Hiromitsu、Komatsu Norio
    • 雑誌名

      Molecular Therapy

      巻: 30 号: 2 ページ: 534-549

    • DOI

      10.1016/j.ymthe.2021.10.006

    • 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] iPSC-Derived Neoantigen-Specific CTL Therapy for Ewing Sarcoma2021

    • 著者名/発表者名
      Ishii Midori、Ando Jun、Yamazaki Satoshi、Toyota Tokuko、Ohara Kazuo、Furukawa Yoshiki、Suehara Yoshiyuki、Nakanishi Mahito、Nakashima Kazutaka、Ohshima Koichi、Nakauchi Hiromitsu、Ando Miki
    • 雑誌名

      Cancer Immunology Research

      巻: 9 号: 10 ページ: 1175-1186

    • DOI

      10.1158/2326-6066.cir-21-0193

    • 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] Polyvinyl alcohol hydrolysis rate and molecular weight influence human and murine HSC activity ex vivo2021

    • 著者名/発表者名
      Sudo Kazuhiro、Yamazaki Satoshi、Wilkinson Adam C.、Nakauchi Hiromitsu、Nakamura Yukio
    • 雑誌名

      Stem Cell Research

      巻: 56 ページ: 102531-102531

    • DOI

      10.1016/j.scr.2021.102531

    • 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] Immunohistological score of transcription factor 21 had a positive correlation with its urinary excretion and proteinuria in immunoglobulin A nephropathy.2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi-Kobayashi M, Usui J, Yaguchi M, Yamazaki S, Kawamura T, Kaneko S, Seshan SV, Yamagata K.
    • 雑誌名

      Histol Histopathol

      巻: 10 ページ: 1093-098

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-conditioned bone marrow chimeric mouse generation using culture-based enrichment of hematopoietic stem and progenitor cells2021

    • 著者名/発表者名
      Ochi Kiyosumi、Morita Maiko、Wilkinson Adam C.、Iwama Atsushi、Yamazaki Satoshi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 3568-3568

    • DOI

      10.1038/s41467-021-23763-z

    • 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
  • [学会発表] 知の統合が創出する血液系研究の最前線2023

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体外造血幹細胞増幅はなぜ可能になった?2022

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      北日本血液研究会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 造血幹細胞増幅技術から応用への展開2022

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      湘南鎌倉総合病院
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 対称・非対称分裂のバランス推定を用いた造血幹細胞プールの加齢変化予測2022

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      ソニー ウェブセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノム編集造血幹細胞が創造する未来2022

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      第40回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 造血幹細胞の恒常性と生体内動態2022

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      新学術領域研究「細胞ダイバース」研究成果報告シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 造血幹細胞における移植後早期の変還2022

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      Meet The Hematologists in Tokyo
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Expanded Common myeloid progenitor act in concert with the spleen to support hematopoietic stem cell transplantation2022

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      第19回 幹細胞シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 造血幹細胞移植後の脾臓における造血挙動2022

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      第44回日本造血・免疫細胞療法学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 造血幹細胞の増幅と応用2022

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      「配偶子インテグリティ」 第5回オンラインセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト造血幹細胞の増幅技術と応用へ2022

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      第21回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト造血幹細胞の増幅2022

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      第6回理論免疫学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Expanding bona fide HSCs2021

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamazaki
    • 学会等名
      63rd ASH Annual Meeting
    • 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] Edited Hematopoietic stem cell cloning2021

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      74th IRCMS seminar Mini Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 造血幹細胞の増幅技術開発とその臨床応用に向けて2021

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      理研BRC設立20周年記念シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 造血幹細胞の増幅技術開発とその臨床応用に向けて2021

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      BioJapan2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] To The future from development of ex vivo hematopoietic stem cells expansion 造血幹細胞の増幅技術から見えてくる未来2021

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      日本組織培養学会 第 93 回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 造血幹細胞増幅技術を用いた将来の展望2021

    • 著者名/発表者名
      山崎聡
    • 学会等名
      第42回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-05-27   更新日: 2024-03-26  

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