| 研究課題/領域番号 |
21K07782
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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52050:胎児医学および小児成育学関連
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| 研究機関 | 藤田医科大学 |
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研究代表者 |
秦 龍二 藤田医科大学, 医学部, 教授 (90258153)
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| 研究分担者 |
尾身 実 藤田医科大学, 医学部, 講師 (00400416)
八幡 直樹 藤田医科大学, 医学部, 講師 (60450607)
吉川 哲史 藤田医科大学, 医学部, 教授 (80288472)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | MELAS / iPS細胞 / TALEN / ゲノム編集 / ミトコンドリア病 / iPS / gene editing |
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| 研究開始時の研究の概要 |
【研究方法】：①変異mtDNAを標的としたTALEN pairを作製し、最も効率の良いTALEN pairを組み込んだAAVベクター（AAV-mtTALEN）を作製する。②MELAS患者由来iPS細胞より分化誘導した骨格筋細胞と神経細胞でのAAV-mtTALENの有効性と病態機構の解明を細胞（in vitro）レベルで検討する。③mtDNAにMELASと同様の点変異を持つMito-miceを用いて、遺伝子治療の有効性と病態機構の解明を、in vivoレベルで検討する。
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| 研究成果の概要 |
申請者はゲノム編集法（TALEN pairsの開発）を用いることで、MELAS特異的iPS細胞での変異mtDNAの割合を増加又は減少させることに成功した。本研究では更に効率の良いゲノム編集法(TALEN pairs)の開発を試み成功した。次いでMELAS-iPS細胞を骨格筋細胞へ分化誘導する為、Tet-On MyoD1システムを組み込んだiPS細胞(MyoD-iPSC)を作製した。そしてDoxを加えて骨格筋への分化誘導が可能かどうかを検討した。その結果変異mtDNAを高頻度(90%以上)持っていても骨格筋への分化誘導が可能であることが示され、MELASの病態機構の一部が明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
MELAS の原因遺伝子変異の一つである G13513A 変異を標的とした新規のTALEN pairs の開発を行った。その結果MELAS特異的iPS細胞でのmtDNAのcopy数は減らさず、変異mtDNAの割合を、効率よく減らせる新規のTALEN pairsの開発に成功した。この結果はMELASに対する遺伝子治療の可能性を示す基礎的なデータと考えられる。またiPS細胞から骨格筋細胞分化の過程で、変異mtDNAを高頻度(90%以上)持っていても骨格筋への分化誘導が可能であることが明らかとなり、MELASの病態機構の一部が明らかとなった。
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