| 研究課題/領域番号 |
21K06835
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分48040:医化学関連
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
橋詰 令太郎 三重大学, 医学系研究科, 講師 (50456662)
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| 研究分担者 |
河野 光雄 三重大学, 医学系研究科, 講師 (00234097)
脇田 幸子 三重大学, 医学系研究科, 技術員 (20782981)
倉橋 浩樹 藤田医科大学, 医科学研究センター, 教授 (30243215)
北畠 康司 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (80506494)
宮川 世志幸 日本医科大学, 医学部, 講師 (90415604)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | ゲノム編集技術 / トリソミー21 / Down症候群 / CRISPR/Cas / 染色体消去 / 細胞生物学 / iPS細胞 / haplotype phasing / 遺伝子発現プロファイル / トリソミー / 染色体 / CRISPR |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本課題では、Down症候群などの異数性染色体異常に対する、染色体消去技術の新規開発を試みる。本研究では、ゲノム編集技術であるCRISPR/Casシステムを用いて、アレル特異的に、ゲノム改変リスクを最少化する目的でペリセントロメア領域に対する染色体分解や、標的染色体へのエピゲノム修飾によるゲノム改変フリーの染色体消去を試みる。これらを通じて、過剰染色体を後天的に細胞から消去する、革新的な細胞再生技術の開発を追求する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、トリソミー21のヒトiPS細胞に対するCRISPR/Cas9による21番染色体単一アレルに対する染色体切断が、標的染色体の細胞からの排除を誘導する現象が明らかにされた。切断箇所数と染色体除去率には正の相関があること、DNA切断後修復機構の阻害が染色体除去率の上昇をみること、アレル特異的な染色体切断酵素のリクルートメントが、アレル非特異的な方法よりも、効率的に染色体消去を誘導すること、本方法が非分裂細胞においても有効であること、過剰染色体の消去が、iPS細胞の遺伝子発現プロファイルや抗酸化能、および細胞増殖速度を正常化すること、および染色体切断に伴う課題が明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本成果は、体外における細胞レベルでの過剰染色体を消去する概念実証研究の成果であり、ゲノム編集技術とアレル特異的操作を基軸とした技術で、標的染色体を細胞から消去できる原理を学術的に提案するものである。これまでほとんどみられなかった過剰染色体を細胞から取り除くという発想と、その原理を提案したという意味において学術的意義があると考えられる。この学術領域の発展を通じて、将来的には、ダウン症候群に伴う様々な合併症の予防や低減に貢献することが期待される。
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