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日本発の遺伝子編集ブタ作出方法の検証

研究課題

研究課題/領域番号 21K19527
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分55:恒常性維持器官の外科学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

宮川 周士  大阪大学, 微生物病研究所, 招へい研究員 (90273648)

研究分担者 前田 晃  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (00319708)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードCISPR/Cas3 / Knockout / GGTA1 / PERV-C / Xenotransplantation / PERV / CRISPR/Cas3 / ブタ線維芽細胞 / CMAH / Hanganutziu-Deicher抗原 / ブタ内在性レトロウイルス / 再生医療 / バイオ人工臓器 / ノックアウト / CRISPR
研究開始時の研究の概要

バイオ人工臓器(異種移植)の分野では、当初、相同組み替え法は困難を極めたが、新法によるknockout(KO)法が我々も含めブタでも成功している。しかし、CRISPR/Cas9法には特許の問題が絡んでおり、今回研究協力者の真下知士グループが開発したCRISPR/Cas3法を応用してKO-ブタの作出を進める。現時点でブタ細胞での有効性はまだ確立されていない。ブタの繊維芽細胞、等を使って、先ずはこのCas3法で既にCas9法でKO経験のあるブタGalTと4GalNT2のKOを比較しながら行う。次に、SLA ClassI,II、とPERV(内在性レトロウイルス)-CのKOの有効性の検証を行う。

研究成果の概要

CPISPR/Cas3法をブタ細胞に適用するために、GGTA1とPERV-Cに対するKOを試みた。まずGGTA1のexon 9にtarget用plasmidsを用意し、ブタの線維芽細胞に遺伝子導入した。Gal-epitopeの発現をFACSにて分析、次にnested PCRを実行した。 さらに、各グループのPCR産物を大腸菌に形質転換させ、各コロニーをPCRチェックした。結果は294-754bpの欠失が証明された。
次に、PERV-Cに焦点を置き、Cas3法でKOを試みた。しかし、大腸菌のコロニーを解析するには至らなかった。結論、異種移植におけるCRISPR/Cas3法の効果及び特徴を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この研究で、異種移植分野の(ブタを使った)臓器開発での遺伝子のtargeting法で、一般に普及しているCRISPR/Cas9を使わずに、日本で開発されている新たな方法であるCRISPR/Cas3を使うことが可能になれば、特許の問題を気にせずに遺伝子編集が可能になる。これは単に異種移植分野だけでなく、他の医学・畜産、等の分野に大きく影響をもたらす。

報告書

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

    (23件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] The hybrid CL-SP-D molecule has the potential to regulate xenogeneic rejection by human neutrophils more efficiently than CD472024

    • 著者名/発表者名
      K Iemitsu, R Sakai, A Maeda, K Gadomska, S Kogata, D Yasufuku, J Matsui, K Masahata, M Kamiyama, H Eguchi, S Matsumura, Y Kakuta, H Nagashima, H Okuyama, S Miyagawa
    • 雑誌名

      Transpl Immunol.

      巻: 84 ページ: 102020-102020

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study of the mechanisms responsible for the action of new immunosuppressants and their effects on rat small intestinal transplantation2022

    • 著者名/発表者名
      Shuji Miyagawa, Tasuku Kodama, Rei Matsuura, Pei-Chi Lo, Rieko Sakai, Chiyoshi Toyama, Yuichi Takama, Yoshiyuki Ihara, Yoichi Kakuta, Kazuaki Yamanaka, Katsuyoshi Matsunami, Hiroshi Eguchi, Akira Maeda, Hiroomi Okuyama
    • 雑誌名

      Transpl Immunol .

      巻: 70 ページ: 101497-101497

    • DOI

      10.1016/j.trim.2021.101497

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immunosuppressive effect of a C5a receptor antagonist via macrophage regulation of an intestinal transplant in a rat model2022

    • 著者名/発表者名
      Chiyoshi Toyama, Akira Maeda, Shuhei Kogata, Koki Takase, Tasuku Kodama, Kazunori Masahata, Masafumi Kamiyama, Takehisa Ueno, Yuko Tazuke, Hiroshi Eguchi, Katsuyoshi Matsunami, Shuji Miyagawa, Hiroomi Okuyama
    • 雑誌名

      Transpl Immunol.

      巻: - ページ: 101559-101559

    • DOI

      10.1016/j.trim.2022.101559

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Innate Cellular Immune Response in Xenotransplantation2022

    • 著者名/発表者名
      Akira Maeda, et al.
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: in press

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.858604

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complement regulation in the Triple-KO era,2022

    • 著者名/発表者名
      Miyagawa S, Maeda A, Toyama C, Kogata S, Okamatsu C, Yamamoto R, Masahata K, Kamiyama M, Eguchi H, Watanabe M, Nagashima H, Ikawa M, Matsunami K, Okuyama H.
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunol

      巻: -

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.860165

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of macrophage-mediated xenogeneic rejection by the ectopic expression of human CD177.2022

    • 著者名/発表者名
      Kogata S, Lo PC, Maeda A, Okamatsu C, Sato K, Yamamoto R, Haneda T, Yoneyama T, Toyama C, Eguchi H, Masahata K, Kamiyama M, Okuyama H, Miyagawa S.
    • 雑誌名

      Transpl Immunol.

      巻: - ページ: 101663-101663

    • DOI

      10.1016/j.trim.2022.101663

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of xenogeneic innate immune response by a membrane-type human surfactant protein-A.2022

    • 著者名/発表者名
      Toyama C, Maeda A, Kogata S, Yamamoto R, Masahata K, Ueno T, Kamiyama M, Tazuke Y, Eguchi H, Okuyama H, Miyagawa S.
    • 雑誌名

      Exp Ther Med.

      巻: - 号: 3

    • DOI

      10.3892/etm.2022.11527

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of the CRISPR/Cas3 System for Xenotransplantation2022

    • 著者名/発表者名
      Miyagawa S, Watanabe M, Nagashima H, Sato K, Kogata S, Toyama C, Masahata K, Kamiyama M, Yamamoto R, Eguchi H, Maeda A, Yoshimi K, Mashimo T, Okuyama H.
    • 雑誌名

      Transplant Proc

      巻: 54 号: 2 ページ: 522-524

    • DOI

      10.1016/j.transproceed.2021.09.070

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Regulation of Neutrophil Extracellular Trap-induced Tissue Damage by Human CD1772021

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama Tomohisa、Maeda Akira、Kogata Shuhei、Toyama Chiyoshi、Lo Pei-Chi、Masahata Kazunori、Kamiyama Masafumi、Haneda Tomoko、Okamatu Chizu、Eguchi Hiroshi、Tazuke Yuko、Ueno Takehisa、Okuyama Hiroomi、Miyagawa Shuji
    • 雑誌名

      Transplantation Direct

      巻: 7 号: 8 ページ: e734-e734

    • DOI

      10.1097/txd.0000000000001175

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elevation of microRNA-214 is associated with progression of liver fibrosis in patients with biliary atresia2021

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama Tomohisa、Ueno Takehisa、Masahata Kazunori、Toyama Chiyoshi、Maeda Akira、Tazuke Yuko、Oue Takaharu、Miyagawa Shuji、Okuyama Hiroomi
    • 雑誌名

      Pediatric Surgery International

      巻: 38 号: 1 ページ: 115-122

    • DOI

      10.1007/s00383-021-05009-7

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The suppression of xenogeneic NK cell degranulation by human CD31.2023

    • 著者名/発表者名
      Akira Maeda, Shuhei Kogata, Pei-Chi Lo, Keigo Iemitsu, Makiko Tani, Fitri Hasnaulia, Koki Takase, Kazunori Masahata, Masafumi Kamiyama, Hiroshi Eguchi, Hiroomi Okuyama, Shuji Miyagawa
    • 学会等名
      The 17th International Xenotransplantation Association
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] he hybrid molecule CL-SP-D has the potential to regulate xenogeneic rejection by human neutrophils2023

    • 著者名/発表者名
      Shuji Miyagawa, Keigo Iemitsu, Akira Maeda, Rieko Sakai, Daiki Yasufuku, Makiko Tani, Fitri Hasnaulia, Katarzyna Gadomska, Kazunori Masahata, Masafumi Kamiyama, Hiroshi Eguchi, Hiroshi Nagashima, Hiroomi Okuyama.
    • 学会等名
      The 17th International Xenotransplantation Association
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The suppression of macrophage-mediated intestinal transplant rejection by C5a receptor antagonist.2022

    • 著者名/発表者名
      Chiyoshi Toyama, Akira Maeda, Shuhei Kogata, Koki Takase, Tasuku Kodama, Kazunori Masahata, Takehisa Ueno, Masafumi Kamiyama, Yuko Tazuke, Hiroshi Eguchi, Katsuyoshi Matsunami, Shuji Miyagawa, Hiroomi Okuyama
    • 学会等名
      The Transplantation Society 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of a C5a receptor antagonist on macrophage function in an intestinal transplant rat model2022

    • 著者名/発表者名
      Chiyoshi Toyama, Akira Maeda, Shuhei Kogata, Koki Takase, Tasuku Kodama, Kazunori Masahata, Takehisa Ueno, Masafumi Kamiyama, Yuko Tazuke, Hiroshi Eguchi, Katsuyoshi Matsunami, Shuji Miyagawa, Hiroomi Okuyama
    • 学会等名
      The Transplantation Society 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Macrophages in xenotransplantation2022

    • 著者名/発表者名
      Shuji Miyagawa, Takuji Kawamura, Hiroomi Okuyama, and Akira Maeda
    • 学会等名
      ATW 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] T Human CD177 suppresses the neutrophil-mediated xenocytotoxicity2021

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa Yoneyama, Akira Maeda, Shuhei Kogata, Chiyoshi Toyama, Kazunori Masahata, Masafumi Kamiyama, Chizu Okamatu, Yuko Tazuke, Takehisa Ueno, Hiroshi Eguchi, Hiroomi Okuyama, Shuji Miyagawa
    • 学会等名
      CAST 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] T A membrane-type surfactant protein A (SP-A) suppresses macrophage-mediated cytotoxicity in swine endothelial cells2021

    • 著者名/発表者名
      Chiyoshi Toyama, Akira Maeda, Shuhei Kogata, Kazuki Sato, Chizu Okamatsu, Hiroshi Eguchi, Masafumi Kamiyama, Yuko Tazuke, Takehisa Ueno, Hiroomi Okuyama, Shuji Miyagawa
    • 学会等名
      CAST 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Testing the CPISPR / Cas3 system for the xenotransplantation field.2021

    • 著者名/発表者名
      Shuji Miyagawa, Masahito Watanabe, Kazuki Sato, Shuhei Kogata, Chiyoshi Toyama, Kazunori Masahata, Masahumi Kamiyama, Hiroshi Eguchi, Akira Maeda, Kazuto Yoshimi, Tomoji Mashimo, Hiroomi Okuyama, Hiroshi Nagashima
    • 学会等名
      CAST 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CPISPR / Cas3 system for pig Gal-T (GGTA12021

    • 著者名/発表者名
      Shuji Miyagawa, Masahito Watanabe, Kazuki Sato, Shuhei Kogata, Chiyoshi Toyama, Kazunori Masahata, Masafumi Kamiyama, Hiroshi Eguchi, Akira Maeda, Kazuto Yoshimi, Tomoji Mashimo, Hiroomi Okuyama, Hiroshi Nagashima
    • 学会等名
      The 16th International Xenotransplantation Association
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Human CD177 Suppress Macrophage-Mediated Xenogeneic Rejection2021

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Kogata, Akira Maeda, Pei-Chi Lo, Chizu Okamatsu, Kazuki Sato, Riho Yamamoto, Tomohisa Yoneyama, Chiyoshi Toyama, Hiroshi Eguchi, Yuko Tazuke, Hiroomi Okuyama, Shuji Miyagawa
    • 学会等名
      The 16th International Xenotransplantation Association
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 異種移植研究の臨床への現状。 人工臓器、vol 52 no.32023

    • 著者名/発表者名
      宮川周士
    • 総ページ数
      37
    • 出版者
      日本人工臓器学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 異種移植の現状。「異種移植の現状と展望」 医学のあゆみ、vol283 no.42022

    • 著者名/発表者名
      宮川周士
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 移植と補体。「補体と疾患」2022

    • 著者名/発表者名
      宮川周士
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      日本臨床
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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