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復帰変異モザイクモデルマウスを用いた表皮細胞の増殖優位性獲得機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H02943
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53050:皮膚科学関連
研究機関奈良県立医科大学

研究代表者

新熊 悟  奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (00613788)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード表皮水疱症 / 遺伝子編集 / 復帰変異モザイク / 再生医療 / 相同組換え / 細胞競合
研究開始時の研究の概要

遺伝子治療は遺伝性皮膚疾患の根治的治療の有望な選択肢である。しかし、遺伝子治療した細胞の全身移植は、安全面やコスト面から実現困難である。もし遺伝子治療した細胞が周囲に対し優位に増殖した場合、最小限の移植で広範囲にその効果を波及することが可能になる。近年、様々な遺伝性皮膚疾患で後天的に一部の皮膚の遺伝子が正常化することが明らかになった。興味深いことに表皮水疱症の正常化部分の面積は他の疾患に比し極めて大きく、増殖優位性を獲得していることが示唆される。そこで、本研究では、遺伝子編集技術により正常化した皮膚を有する表皮水疱症モデルマウスを作製し、表皮細胞の増殖優位性の獲得機序を解明する。

研究成果の概要

表皮水疱症の復帰変異モザイクの面積は他の疾患に比し極めて大きく、表皮水疱症の復帰変異モザイクは増殖優位性を獲得していることが示唆される。そこで、本研究では、表皮細胞の増殖優位性を獲得する機序を解明するため、遺伝子編集技術を応用した復帰変異モザイクを有する表皮水疱症モデルマウスを世界で初めて作製した。
実際には、Col17a1遺伝子に複合ヘテロ接合性に欠失変異をもった接合部型表皮水疱症モデルマウスを作製し、さらに、これらの変異部の間に存在する部位を特異的に切断するCRISPR/Cas9システムを皮内投与したところ、復帰変異モザイクの誘導を行うことに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

遺伝性皮膚疾患の根治的治療の有望な選択肢である遺伝子治療は、全身への遺伝子治療した細胞の移植が必要であり、安全面やコスト面から実現困難である。もし遺伝子治療した細胞が周囲に対して優位に増殖すれば、最小限の移植で広範囲に効果を波及させることが可能になる。表皮水疱症の復帰変異モザイクの面積は他の疾患に比べて大きく、増殖優位性を獲得していることが示唆されている。本研究では、表皮細胞の増殖優位性を解明するため、復帰変異モザイクを有する表皮水疱症モデルマウスを作製した。この成果は、復帰変異モザイクの研究に留まらず、遺伝子・再生治療戦略のブレークスルーにつながる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 2.表皮水疱症でみられる復帰変異モザイク2023

    • 著者名/発表者名
      新熊 悟
    • 雑誌名

      日本皮膚科学会雑誌

      巻: 133 号: 13 ページ: 3065-3073

    • DOI

      10.14924/dermatol.133.3065

    • ISSN
      0021-499X, 1346-8146
    • 年月日
      2023-12-20
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Possible relation of cathepsin C activity and seasonal fluctuation of skin lesions in Papillon?Lef?vre syndrome2023

    • 著者名/発表者名
      Sakai Akari、Shinkuma Satoru、Miura Nobuaki、Deguchi Tokiko、Oginezawa Mahoko、Nakajima Mami、Katsumi Tatsuya、Hayashi Ryota、Abe Riichiro
    • 雑誌名

      British Journal of Dermatology

      巻: 190 号: 2 ページ: 272-274

    • DOI

      10.1093/bjd/ljad373

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New insight of itch mediators and proinflammatory cytokines in epidermolysis bullosa2022

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Hong Ha、Shinkuma Satoru、Hayashi Ryota、Katsumi Tatsuya、Nishiguchi Tomoki、Natsuga Ken、Fujita Yasuyuki、Abe Riichiro
    • 雑誌名

      Journal of Cutaneous Immunology and Allergy

      巻: 5 号: 3 ページ: 78-87

    • DOI

      10.1002/cia2.12230

    • 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] Advances in gene therapy and their application to skin diseases: A review2021

    • 著者名/発表者名
      Shinkuma Satoru
    • 雑誌名

      Journal of Dermatological Science

      巻: 103 号: 1 ページ: 2-9

    • DOI

      10.1016/j.jdermsci.2021.05.004

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Current topics in Epidermolysis bullosa: Pathophysiology and therapeutic challenges.2021

    • 著者名/発表者名
      Natsuga K, Shinkuma S, Hsu CK, Fujita Y, Ishiko A, Tamai K, McGrath JA
    • 雑誌名

      J Dermatol Sci

      巻: 104(3) 号: 3 ページ: 164-176

    • DOI

      10.1016/j.jdermsci.2021.11.004

    • 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
  • [学会発表] 復帰変異モザイクを用いた自家培養表皮による表皮水疱症の治療と復帰変異モデルマウスの作製2023

    • 著者名/発表者名
      新熊 悟
    • 学会等名
      第19回加齢皮膚医学研究会 再生医療のシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SCFを介したメラノサイトと表皮角化細胞の細胞間相互作用2023

    • 著者名/発表者名
      新熊 悟
    • 学会等名
      第5回日本白斑学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] New insight of itch mediators and proinflammatory cytokines in epidermolysis bullosa2022

    • 著者名/発表者名
      Hong Ha Nguyen, Satoru Shinkuma, Ryota Hayashi, Tatsuya Katsumi, Tomoki Nishiguchi, Ken Natsuga, Yasuyuki Fujita, Riichiro Abe
    • 学会等名
      Society of Investigative Dermatology annual meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モザイク病変と遺伝性皮膚疾患2021

    • 著者名/発表者名
      新熊 悟
    • 学会等名
      第72回 日本皮膚科学会中部支部学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CRISPR/Cas9 targeting an intronic region for retrieving Col17 expression in junctional epidermolysis bullosa model mice2021

    • 著者名/発表者名
      Hong Ha Nguyen
    • 学会等名
      The 46th annual meeting of the Japanese society for investigative dermatology
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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