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2019 年度 実施状況報告書

相同組換えを利用したHLAホモ化iPS細胞バンク創出、及び病因領域特定技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K19448
研究機関大阪大学

研究代表者

吉村 康秀  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (60263307)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
キーワード再生医療 / iPS細胞 / 相同組換え / ゲノム編集
研究実績の概要

ゲノム編集技術を活用し、ブルーム蛋白インヒビターとトランスポゾンベクターだけを用いて『ゲノムに全く変異を与えることなく』、既存のiPS細胞から全て のHLA座位に関してホモ接合体を作製する手法を確立する事を目的とした本申請である。平成30年度においては、まずTet-offによるブルーム遺伝子の発現抑制に よるHLA座位におけるホモ接合体の作製に成功した。次に、再生医療への展開を狙い、ゲノムを修飾してしまうTet-offに代わってブルーム蛋白インヒビター (ML216)の使用によるHLA座位におけるホモ接合体の作製にも成功した。この際、mRNAの発現が20%程度までしか抑制できないTet-offよりも、ML216の使用によって25%高い効率でホモ接合体が得られたが、ML216を用いたホモ接合体の作製に関して、作用時間及び濃度に関して現在さらなる条件検討を行っている。 当該技術に関して、すでに確立している技術的内容に関して、【発明の名称】ホモ接合型細胞の作製方法(特願2018- 89779 )として特許を出願中である。本技術に関しては、新規のデータを加えて特許強化を図り、国際特許出願も行った(PCT/JP2019/018379)。さらに、本技術に関 して汎用性の証明と再生医療への適用を鑑みて、ヒトES細胞を用いて、すでに臨床応用が開始されてい る株(SEES2)を用いたHLAホモ接合体の作製を開始している。また、本申請のもう一つの目的である、病因領域特定システムの開発についても、研究を開始している。

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

iPS細胞に関しては、これまで我々が保有する1株のみによる研究であった。システムの汎用性を確認するためにも、成育医療研究センターとの共同研究で、ヒトES細胞を用いた研究に着手した。これにより、ブルームの抑制による染色体交差頻度の上昇が、stem cellで普遍的 に生じていることを確認するとともに、ヒトES細胞におけるブルーム蛋白インヒビター(ML216)の使用条件を確立する。なお、ヒトES細胞の使用に関する文部科学省への使用計画届出書に関しては、成育医療研究センターを通じて提出済みである。

今後の研究の推進方策

現時点では、ブルーム蛋白インヒビターを用いる事によって、効率良い相同組換え誘発システムを構築している。一方で、ブルーム蛋白の阻害は、一時的にせよゲノムの不安定化をもたらす。これまでの解析で我々が見出している、染色体切断に伴って高頻度に相同組換えを生じる領域の解析を進める。これにより、ブルーム蛋白の阻害がなくとも相同組換えを生じさせる技術開発を行う。

次年度使用額が生じた理由

年度末に会計事務が混雑していたため、残額が生じたままとなった。少額であるので、消耗品などで直ぐに使用する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Error-free and error-prone DNA repair gene expression data through reprogramming and passage in human iPS cells2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura Y, Okuzaki D
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: 29 ページ: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.dib.2020.105228.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of targeted homozygosity in the genome of human induced pluripotent stem cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura Y, Yamanishi A, Kamitani T, Kim JS, Takeda J.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 5;14(12) ページ: -

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0225740. eCollection 2019. PMID: 31805151

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increased error-free DNA repair gene expression through reprogramming in human iPS cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura Y.
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 11 ページ: 101-105

    • DOI

      10.1016/j.reth.2019.06.003. eCollection 2019 Dec. PMID: 31304203

    • 査読あり
  • [学会発表] 未分化性維持の指標としてのDNA修復関連遺伝子群2019

    • 著者名/発表者名
      吉村 康秀
    • 学会等名
      日本分子生物学会
  • [産業財産権] ホモ接合型細胞の作製方法2019

    • 発明者名
      吉村 康秀、竹田 潤二
    • 権利者名
      吉村 康秀、竹田 潤二
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2019/018379
    • 外国

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公開日: 2021-12-27  

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