| 研究課題/領域番号 |
21KK0142
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分52:内科学一般およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
内田 直也 東京大学, 医科学研究所, 准教授 (70866821)
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| 研究分担者 |
内山 徹 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 成育遺伝研究部, 室長 (10436107)
和田 美加子 東京大学, 医科学研究所, 特任研究員 (50810090)
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| 研究期間 (年度) |
2021-10-07 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
2023年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2022年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | 造血幹細胞 / 遺伝子治療 / 薬物送達 / レンチウイルスベクター / c-kit / ドラックデリバリー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
体外で造血幹細胞の遺伝子を修飾するex vivo遺伝子治療が世界的に広まっており、様々な遺伝性疾患の治療が可能となっている。旧世代のレトロウイルスベクターと違い、新世代のレンチウイルスベクターを使用することで、挿入変異による白血病を抑えながら一度の治療で生涯に渡って症状を改善・消失させることができる。しかし体外で遺伝子導入、移植する過程は複雑であり、遺伝子治療が一般化する妨げとなっている。そのため、本研究では、造血幹細胞を標的とするレンチウイルスベクターを開発する。それにより、遺伝子導入ベクターを全身投与することで、骨髄造血幹細胞に直接遺伝子導入できるin vivo遺伝子治療が可能となる。
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| 研究実績の概要 |
体外で造血幹細胞の遺伝子を修飾するex vivo遺伝子治療が世界的に広まっており、様々な遺伝性疾患の治療が可能となっている。旧世代のレトロウイルスベクターと違い、新世代のレンチウイルスベクターを使用することで、挿入変異による白血病を抑えながら一度の治療で生涯にわたって症状を改善・消失させることができる。しかし体外で遺伝子導入、移植する過程は複雑であり、遺伝子治療が広まる妨げとなっている。そのため、遺伝子治療ベクターを全身投与することで、造血幹細胞に直接遺伝子導入できるin vivo遺伝子治療が望まれている。そこで本研究課題では、造血幹細胞を標的とするレンチウイルスベクターを開発する。これにより骨髄造血幹細胞へ直接遺伝子導入するin vivo遺伝子治療が可能になると期待される。
特異的配列とエンベロープを繋いで造血幹細胞を標的とするエンベロープを設計した。また、エンベロープとして、Vesicular stomatitis virus G protein（VSVG）エンベロープとMeasles virus（MV）エンベロープを使用した。標的VSVGベクターと標的MVベクターを使用して血液細胞株に遺伝子導入すると、どちらの標的ベクターでも、より効率的に遺伝子導入することができたが、データは不明瞭であった。これらから、標的性の増強が必要であると推察された。そのため、より標的性が高い配列のスクリーニングを開始している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
特異的配列とエンベロープを繋いで造血幹細胞を標的とするエンベロープを設計した。また、エンベロープとして、VSVGエンベロープとMVエンベロープを使用した。標的VSVGベクターを使用して血液細胞株に遺伝子導入すると、低用量の際に標的ベクターにて、より効率的に遺伝子導入することができたが、データは不明瞭であった。また、標的MVベクターを使用して同じ血液細胞株に遺伝子導入すると、同様に標的ベクターにて、より効率的に遺伝子導入することができたが、やはりデータは不明瞭であった。これらから、標的性の増強が必要であると推察された。そこで、より標的性が高い配列のスクリーニングを開始している。
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| 今後の研究の推進方策 |
標的ベクターの標的性を増強するため、特異的配列を最適化する。まず、ランダム変異を加えたライブラリーを構築し、カラムを通して選択する。ELISA（enzyme-linked immuno sorbent assay）にて標的性の高い配列のDNAシークエンスを調べる。現在、ライブラリーを作製中である。最適化した特異的配列をエンベロープに組み込み、標的レンチウイルスベクターを作製する。GFP（緑色蛍光タンパク質）を発現させて、標的遺伝子導入を評価する。この最適化した標的ベクターを使用して、CD34+細胞への遺伝子導入を評価する。
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