| 研究課題/領域番号 |
23K24601
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| 補助金の研究課題番号 |
22H03343 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分58020:衛生学および公衆衛生学分野関連:実験系を含む
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| 研究機関 | 国立医薬品食品衛生研究所 |
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研究代表者 |
小野 竜一 国立医薬品食品衛生研究所, 毒性部, 室長 (10401358)
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| 研究分担者 |
高田 修治 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, システム発生・再生医学研究部, 部長 (20382856)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2023年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2022年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | ゲノム編集 / mRNAワクチン / レトロトランスポゾン / レトロトランスポソン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者は、マウス受精卵にゲノム編集を実施した際、およそ 20 % の胚の DNAの二重鎖切断 (DSB ; DNA double strand break) 部位にレト ロトランスポゾンや内在性遺伝子の逆転写産物、および ベクターの DNA 断片が挿入されることを明らかにしている。
この様な非意図な配列の挿入は、ゲノム編集遺伝子治療の障害となると同時に、mRNA ワクチンの逆転写産物がゲノム中に挿入される可能性を 示唆している。そこで、ゲノム編集の際にオンターゲット部位に非意図配列や mRNA ワクチンの逆転写産物挿入のリスクの可能性を検討し、そ れを回避する手段の開発を行う。
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| 研究実績の概要 |
申請者らは、マウス受精卵においてゲノム編集を実施した際に、およそ２０％の胚の DNAの二重鎖切断 (DSB ; DNA double strand break) 部位（オンターゲットサイト）にレトロトランスポゾンや内在性レトロウィルス、内在性遺伝子の逆転写産物、および CRISPR/Cas9 プラスミドの DNA 断片が挿入されるオンターゲットリスクが存在することを報告している（Ono R., et al., Scientific Reports, 2015）。さらに、エクソソームを介して他動物種より細胞に取り込まれた mRNA の逆転写産物が、オンターゲットサイトに取り込まれる、すなわち、エクソソームを介した遺伝子水平伝搬機構が存在することを明らかにしている（Ono R., et al., Communications Biology, 2019）。
この様な非意図配列の挿入（オンターゲットリスク）は、ゲノム編集遺伝子治療の大きな障害となると同時に、COVID-19のワクチンとして使用されている mRNA ワクチンの逆転写産物がゲノム中に挿入される可能性を示唆している。そこで、本研究の目的は、ゲノム編集の際にオンターゲットサイトに非意図配列および mRNA ワクチンの逆転写産物が挿入するオンターゲットリスクの可能性を検討し、それらを回避する手段の開発である。
２０２２年度研究においては、デジタルPCRを利用したmRNAの逆転写効率の検出方法の開発を行なった。また、モデルmRNAの合成を行ない、マウス受精卵に実際にモデルmRNAのインジェクションを行なった。
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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
今年度は、mRNAワクチンのモデルとなるmRNAの合成を行った。また。このモデルmRNAが逆転写を受けた際に検出する系の作製に成功した。このモデルmRNAをマウス受精卵にインジェクションを行ない、2細胞期胚で回収を行なったことから、当初の予定通りに本研究課題は進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
2022年度にモデルmRNAをインジェクションしたマウス受精卵サンプルの逆転写効率の検出を行う予定である。また、ゲノム編集を行う際に非意図配列がオンターゲット部位に挿入するオンターゲットリスクと逆転写活性の相関があるのかを検証する予定である。これにより、将来的なゲノム編集遺伝子治療の安全な運用につなげられる。
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