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2020 年度 実績報告書

自殺遺伝子CD-UPRTゲノム編集iPS細胞を用いた遺伝子治療

研究課題

研究課題/領域番号 18K19622
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

戸田 正博  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (20217508)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
キーワード自殺遺伝子 / iPS / 神経幹細胞
研究実績の概要

悪性グリオーマは難治性の脳腫瘍であり、分子標的薬や免疫チェックポイント阻害剤を組み合わせた集学的治療を行っても、全生存期間の有意な延長は得られていない。治療困難な要因は、腫瘍幹細胞 (BTSC) が正常脳組織へびまん性に浸潤する性質を有することである。一方、神経幹細胞(NSC)は、脳内を遊走し脳腫瘍へ指向性をもって集積する性質を有することから、治療遺伝子を搭載する細胞としての役割が注目されている。そこで本研究では、治療困難な浸潤性BTSCの根絶を目指して iPSから分化誘導したNSCを用いた自殺遺伝子細胞治療の開発を行った。ウイルスベクターでの遺伝子導入では染色体にランダムに挿入されるため、挿入部位の遺伝子変異や周辺遺伝子の活性化、位置効果による自殺遺伝子の不活性化が考えられるため、臨床応用に際し懸念された。そこで、ゲノム編集技術(CRISPR/Cas9システム)を利用して、iPS細胞のハウスキーピングやセーフハーバー領域にyCD-UPRT遺伝子を挿入し、NSCに分化誘導をさせることに成功した。さらに、複数のハウスキーピング及びセーフハーバー領域に挿入し誘導したNSCの細胞増殖やCD-UPRT遺伝子発現量を比較検討し、挿入部位を最適化し移植に優れた治療用NSCを樹立した。その後、BTSCへの治療効果を、in vitro, ex vivo(organotypic brain slice culture), in vivoで評価し、標準治療のtemozolomideに比して顕著な治療効果を得た。完全に消失し根治したマウスも再現性をもって得ることに成功した。本研究は、ゲノム編集技術と遺伝子細胞療法を組み合わせた革新的治療戦略と考える。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Gene Therapy Using Neural Stem/Progenitor Cells Derived from Human Induced Pluripotent Stem Cells: Visualization of Migration and Bystander Killing Effect2020

    • 著者名/発表者名
      Tamura Ryota、Miyoshi Hiroyuki、Morimoto Yukina、Oishi Yumiko、Sampetrean Oltea、Iwasawa Chizuru、Mine Yutaka、Saya Hideyuki、Yoshida Kazunari、Okano Hideyuki、Toda Masahiro
    • 雑誌名

      Human Gene Therapy

      巻: 31 ページ: 352~366

    • DOI

      10.1089/hum.2019.326

  • [雑誌論文] Historic Overview of Genetic Engineering Technologies for Human Gene Therapy2020

    • 著者名/発表者名
      Tamura Ryota、Toda Masahiro
    • 雑誌名

      Neurologia medico-chirurgica

      巻: 60 ページ: 483~491

    • DOI

      10.2176/nmc.ra.2020-0049

  • [学会発表] ゲノム編集iPS細胞を用いた悪性神経膠腫に対する遺伝子細胞療法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      戸田正博
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会総会
  • [産業財産権] ゲノム編集多能性幹細胞を用いた治療薬2020

    • 発明者名
      戸田正博、岡野栄之、田村亮太、佐藤瑞仁
    • 権利者名
      戸田正博、岡野栄之、田村亮太、佐藤瑞仁
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-63477

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公開日: 2021-12-27  

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