カニクイザルを用いた遺伝性網膜疾患モデルの作製：病態機序の解明と治療法の開発

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H06276
• 研究機関: 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター)
• 研究代表者: 岩田 岳 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター), 分子細胞生物学研究部, 部長 (90374157)
• 研究分担者: 溝田 淳 帝京大学, 医学部, 教授 (10239262) ; 下澤 律浩 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 霊長類医科学研究センター, 主任研究員 (50300786)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2020-03-31
• キーワード: 医歯薬学 / 外科系臨床医学 / 眼科学 / 眼生化学・分子生物学 / ドルーゼン

研究実績の概要

日本人の主な失明原因である緑内障、加齢黄斑変性、遺伝性網膜疾患について、通常使われる実験動物（マウス、ラット、ウサギ、ブタなど）では眼の構造が異なるために、ヒトの疾患を正確に再現することは困難である。近年、それぞれの疾患について新たな原理による治療法が数多く開発されており、これを試験する疾患動物モデルがこれまで以上に求められている。この研究によって、より患者の病態に近い眼疾患モデル動物の作製が期待され、これまでのマウスを中心とした遺伝子解析動物よりも精度の高い情報が得られると期待される。当初の想定に反し、CRISPR/Cas9による作成法ではカニクイザルでのゲノム編集効率が低いことが判明し、広島大学の山本卓先生が開発されたプラチナTALEN法によるゲノム編集技術に変更した。その結果、CRISPR/Cas9と比較して大幅なゲノム編集効率の改善が観察された。プラチナTALENは特に両アレルの配列を同時に破壊することによるトランケーション・ホモ変異を作成することを得意とする。両アレルを同時編集はCRISPR/Cas9ではできなかったことである。ヘテロマウスからホモマウスを作製するための時間は数か月であるが、カニクイザルにおいては数年の時間がかかる。また、受精卵の確保がマウスと比較して難しいカニクイザルにおいて、一回のゲノム編集によって目的とするトランケーション変異が両アレルで得られることは作製時間の大幅な短縮となる。全ての遺伝性眼疾患において両アレルのトラケーション変異は報告されており、網膜色素変性の原因遺伝子EYS、緑内障の原因遺伝子MYOC、黄斑ジストロフィの原因遺伝子ELOVL4、レーベル先天黒内障の原因遺伝子LCA5の作製を開始した。すでに網膜色素変性EYS遺伝子の両アレル変異の妊娠が確認され、出産が2021年の夏に予定されている。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Spatial Functional Characteristics of East Asian Patients With Occult Macular Dystrophy (Miyake Disease); EAOMD Report No. 2 (2021)
  • 著者名/発表者名: Yang Lizhu、Joo Kwangsic、Tsunoda Kazushige、Kondo Mineo、Fujinami-Yokokawa Yu、Arno Gavin、Pontikos Nikolas、Liu Xiao、Nakamura Natsuko、Kurihara Toshihide、Tsubota Kazuo、Iwata Takeshi、Li Hui、Zou Xuan、Wu Shijing、Sun Zixi、Ahn Seong Joon、Kim Min Seok、Mun Yong Seok、Park Kyu Hyung、et al.
  • 雑誌名: American Journal of Ophthalmology 巻: 221 ページ: 169～180
  • DOI: 10.1016/j.ajo.2020.07.025
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Serine Protease HTRA-1 Is a Biomarker for ROP and Mediates Retinal Neovascularization (2020)
  • 著者名/発表者名: Owen Leah A.、Shirer Kinsey、Collazo Samuel A.、Szczotka Kathryn、Baker Shawna、Wood Blair、Carroll Lara、Haaland Benjamin、Iwata Takeshi、Katikaneni Lakshmi D.、DeAngelis Margaret M.
  • 雑誌名: Frontiers in Molecular Neuroscience 巻: 13 ページ: 605918
  • DOI: 10.3389/fnmol.2020.605918
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Genetic defects of CHM and visual acuity outcome in 24 choroideremia patients from 16 Japanese families (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Takaaki、Kameya Shuhei、Mizobuchi Kei、Kubota Daiki、Kikuchi Sachiko、Yoshitake Kazutoshi、Mizota Atsushi、Murakami Akira、Iwata Takeshi、Nakano Tadashi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 ページ: 15883
  • DOI: 10.1038/s41598-020-72623-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RP2 ‐associated retinal disorder in a Japanese cohort: Report of novel variants and a literature review, identifying a genotype?phenotype association (2020)
  • 著者名/発表者名: Fujinami Kaoru、Liu Xiao、Ueno Shinji、Mizota Atsushi、Shinoda Kei、Kuniyoshi Kazuki、Fujinami‐Yokokawa Yu、Yang Lizhu、Arno Gavin、Pontikos Nikolas、Kameya Shuhei、Kominami Taro、Terasaki Hiroko、Sakuramoto Hiroyuki、Nakamura Natsuko、Kurihara Toshihide、et al.
  • 雑誌名: American Journal of Medical Genetics Part C: Seminars in Medical Genetics 巻: 184 ページ: 675～693
  • DOI: 10.1002/ajmg.c.31830
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical and Genetic Characteristics of 15 Affected Patients From 12 Japanese Families with GUCY2D-Associated Retinal Disorder (2020)
  • 著者名/発表者名: Liu Xiao、Fujinami Kaoru、Kuniyoshi Kazuki、Kondo Mineo、Ueno Shinji、Hayashi Takaaki、Mochizuki Kiyofumi、Kameya Shuhei、Yang Lizhu、Fujinami-Yokokawa Yu、Arno Gavin、Pontikos Nikolas、Sakuramoto Hiroyuki、Kominami Taro、Terasaki Hiroko、Katagiri Satoshi、Mizobuchi Kei、Nakamura Natsuko、et al.
  • 雑誌名: Translational Vision Science & Technology 巻: 9 ページ: 2～2
  • DOI: 10.1167/tvst.9.6.2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical and genetic characteristics of 10 Japanese patients with PROM1 ‐associated retinal disorder: A report of the phenotype spectrum and a literature review in the Japanese population (2020)
  • 著者名/発表者名: Fujinami Kaoru、Oishi Akio、Yang Lizhu、Arno Gavin、Pontikos Nikolas、Yoshitake Kazutoshi、Fujinami‐Yokokawa Yu、Liu Xiao、Hayashi Takaaki、Katagiri Satoshi、Mizobuchi Kei、Mizota Atsushi、Shinoda Kei、Nakamura Natsuko、Kurihara Toshihide、Tsubota Kazuo、Miyake Yozo、Iwata Takeshi、et al.
  • 雑誌名: American Journal of Medical Genetics Part C: Seminars in Medical Genetics 巻: 184 ページ: 656～674
  • DOI: 10.1002/ajmg.c.31826
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Progress of macular atrophy during 30 months’ follow-up in a patient with spinocerebellar ataxia type1 (SCA1) (2020)
  • 著者名/発表者名: Hirose Ayane、Katagiri Satoshi、Hayashi Takaaki、Matsuura Tomokazu、Nagai Norihiro、Fujinami Kaoru、Iwata Takeshi、Tsunoda Kazushige
  • 雑誌名: Documenta Ophthalmologica 巻: 142 ページ: 87～98
  • DOI: 10.1007/s10633-020-09782-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical and Genetic Characteristics of 18 Patients from 13 Japanese Families with CRX-associated retinal disorder: Identification of Genotype-phenotype Association (2020)
  • 著者名/発表者名: Fujinami-Yokokawa Yu、Japan Eye Genetics Consortium、Fujinami Kaoru、Kuniyoshi Kazuki、Hayashi Takaaki、Ueno Shinji、Mizota Atsushi、Shinoda Kei、Arno Gavin、Pontikos Nikolas、Yang Lizhu、Liu Xiao、Sakuramoto Hiroyuki、et al.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 ページ: 9531
  • DOI: 10.1038/s41598-020-65737-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel homozygous CLN3 missense variant in isolated retinal dystrophy: A case report and electron microscopic findings (2020)
  • 著者名/発表者名: Mizobuchi Kei、Hayashi Takaaki、Yoshitake Kazutoshi、Fujinami Kaoru、Tachibana Toshiaki、Tsunoda Kazushige、Iwata Takeshi、Nakano Tadashi
  • 雑誌名: Molecular Genetics & Genomic Medicine 巻: 8 ページ: e1308
  • DOI: 10.1002/mgg3.1308
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RDH5-Related Fundus Albipunctatus in a Large Japanese Cohort (2020)
  • 著者名/発表者名: Katagiri Satoshi、Hayashi Takaaki、Nakamura Masaki、Mizobuchi Kei、Gekka Tamaki、Komori Shiori、Ueno Shinji、Terasaki Hiroko、Sakuramoto Hiroyuki、Kuniyoshi Kazuki、Kusaka Shunji、Nagashima Ryunosuke、Kondo Mineo、Fujinami Kaoru、Tsunoda Kazushige、Matsuura Tomokazu、Kondo Hiroyuki、Yoshitake Kazutoshi、et al.
  • 雑誌名: Investigative Opthalmology & Visual Science 巻: 61 ページ: 53～53
  • DOI: 10.1167/iovs.61.3.53
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genetic Spectrum of EYS-associated Retinal Disease in a Large Japanese Cohort: Identification of Disease-associated Variants with Relatively High Allele Frequency (2020)
  • 著者名/発表者名: Yang Lizhu、JEGC study group、Fujinami Kaoru、Ueno Shinji、Kuniyoshi Kazuki、Hayashi Takaaki、Kondo Mineo、Mizota Atsushi、Naoi Nobuhisa、Shinoda Kei、Kameya Shuhei、Fujinami-Yokokawa Yu、et al.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 ページ: 5497
  • DOI: 10.1038/s41598-020-62119-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genetic Variants Associated With the Onset and Progression of Primary Open-Angle Glaucoma (2020)
  • 著者名/発表者名: Mabuchi Fumihiko、Mabuchi Nakako、Sakurada Yoichi、Yoneyama Seigo、Kashiwagi Kenji、Iijima Hiroyuki、Yamagata Zentaro、Takamoto Mitsuko、Aihara Makoto、Iwata Takeshi、Hashimoto Kazuki、Sato Kota、Shiga Yukihiro、Nishiguchi Koji M.、Nakazawa Toru、Akiyama Masato、et al.
  • 雑誌名: American Journal of Ophthalmology 巻: 215 ページ: 135～140
  • DOI: 10.1016/j.ajo.2020.03.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical Course and Electron Microscopic Findings in Lymphocytes of Patients with DRAM2-Associated Retinopathy (2020)
  • 著者名/発表者名: Kuniyoshi Kazuki、Hayashi Takaaki、Kameya Shuhei、Katagiri Satoshi、Mizobuchi Kei、Tachibana Toshiaki、Kubota Daiki、Sakuramoto Hiroyuki、Tsunoda Kazushige、Fujinami Kaoru、Yoshitake Kazutoshi、Iwata Takeshi、Nakano Tadashi、Kusaka Shunji
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 21 ページ: 1331～1331
  • DOI: 10.3390/ijms21041331
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Correction to: Clinical and genetic characteristics of 14 patients from 13 Japanese families with RPGR-associated retinal disorder: report of eight novel variants (2020)
  • 著者名/発表者名: Mawatari Go、on behalf of the JEGC study group、Fujinami Kaoru、Liu Xiao、Yang Lizhu、Fujinami-Yokokawa Yu、Komori Shiori、Ueno Shinji、Terasaki Hiroko、Katagiri Satoshi、Hayashi Takaaki、Kuniyoshi Kazuki、Miyake Yozo、Tsunoda Kazushige、Yoshitake Kazutoshi、Iwata Takeshi、Nao-i Nobuhisa
  • 雑誌名: Human Genome Variation 巻: 7 ページ: 1-3
  • DOI: 10.1038/s41439-019-0086-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Heterozygous GGC repeat expansion of NOTCH2NLC in a patient with neuronal intranuclear inclusion disease and progressive retinal dystrophy (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Takaaki、Katagiri Satoshi、Mizobuchi Kei、Yoshitake Kazutoshi、Kameya Shuhei、Matsuura Tomokazu、Iwata Takeshi、Nakano Tadashi
  • 雑誌名: Ophthalmic Genetics 巻: 41 ページ: 93～95
  • DOI: 10.1080/13816810.2020.1723119
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel mutations in malonyl-CoA-acyl carrier protein transacylase provoke autosomal recessive optic neuropathy (2020)
  • 著者名/発表者名: Li Huiping、Yuan Shiqin、Minegishi Yuriko、Suga Akiko、Yoshitake Kazutoshi、Sheng Xunlun、Ye Jianping、Smith Stuart、Bunkoczi Gabor、Yamamoto Megumi、Iwata Takeshi
  • 雑誌名: Human Molecular Genetics 巻: 29 ページ: 444～458
  • DOI: 10.1093/hmg/ddz311
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Malonyl-CoA-Acyl Carrier Protein Transacylase Provoke Autosomal Recessive Optic Neuropathy (2020)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Iwata, Huiping Li, Shiqin Yuan, Yuriko Minegishi, Akiko Suga, Kazutoshi Yoshitake, Xunlun Sheng, Jianping Ye, Stuart Smith, Gabor Bunkoczi, Megumi Yamamoto.
  • 学会等名: The Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO) Virtual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] GEGC research plans in Africa and the Middle East. (2020)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Iwata.
  • 学会等名: World Ophthalmology Congress (WOC) Virtual Meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] シンポジウム5 網膜視神経細胞死のメカニズム：ゲノム解析から発症分子機序の解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 岩田岳
  • 学会等名: 第31回バーチャル日本緑内障学会
  • 招待講演
• [学会発表] 遺伝性網膜疾患の症例・ゲノム情報の収集：日本から世界への展開 (2020)
  • 著者名/発表者名: 岩田岳
  • 学会等名: 第74回バーチャル・国立病院総合医学会
  • 招待講演
• [学会発表] Novel Mutations in Malonyl-CoA-Acyl Carrier Protein Transacylase Provoke Autosomal Recessive Optic Neuropathy (2020)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Iwata, Huiping Li, Shiqin Yuan, Yuriko Minegishi, Akiko Suga, Kazutoshi Yoshitake, Xunlun Sheng, Jianping Ye, Stuart Smith, Gabor Bunkoczi, Megumi Yamamoto.
  • 学会等名: American Society for Human Genetics (ASHG) Virtual Meeting
  • 国際学会
• [備考] 独立行政法人国立病院機構東京医療センター 感覚器センター 分子細胞生物学研究部
  • URL: http://www.kankakuki.go.jp/lab_e.html
• [備考] Iwata Laboratory
  • URL: http://www.iwatalab.org/