ステルス型RNAベクターを用いた遺伝性造血系疾患に対する新規遺伝子治療法の開発

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H03613
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 高田 英俊 筑波大学, 医学医療系, 教授 (70294931)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 遺伝子治療 / 重症複合免疫不全症 / ステルス型RNAベクター

研究実績の概要

ステルス型RNAベクター（SRV）を用いてヒトおよびマウスの細胞をターゲットとして、遺伝子治療開発研究を継続している。ステルス型RNAベクター（SRV）で遺伝子発現量の異なる4種類のベクターを用いて遺伝子導入効率および導入された遺伝子の発現について検討を行った。セルソーターで純化したマウス由来造血前駆細胞に遺伝子導入し、in vitroで培養すると、高発現ベクターや低発現ベクターでは長期間の細胞の維持が難しいことが判明した。共通ガンマ鎖欠損マウスあるいはNOGマウスに移入した場合、一過性に遺伝子発現は認められるものの、長期的に遺伝子導入細胞を維持することは困難であったが、遺伝子発現をやや低めに調整されたベクターを用いた場合に最も長期間遺伝子発現を維持できることが分かった。実際に共通ガンマ鎖欠損マウス骨髄から造血前駆細胞を純化し、このベクターで遺伝子導入した細胞を、当施設の山崎教授が考案されたポリビニールアルコール入り培養液で増殖させたのち、共通ガンマ鎖欠損マウスに静脈内投与すると、末梢血T細胞数が上昇し、長期間減少傾向がみられないことが確認された。しかしベクター由来の遺伝子発現は消失していることが確認された。即ち、造血前駆細胞に共通ガンマ鎖が一時的に発現することによって、T細胞の分化が誘導可能であること示唆する結果であった。共通ガンマ鎖欠損症に対して、SRVを用いてこれまでの遺伝子治療法とは異なる機序で、遺伝子治療が可能であることが示唆された。今後、多数の共通ガンマ鎖欠損症で確認し、出現してくるＴ細胞数の変化の有無を確認するとともに、Ｔ細胞機能を詳細に解析する方針である。

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

ベクターを改良し、遺伝子発現量を低く抑えることができた。また、マウス骨髄由来の造血前駆細胞をポリビニールアルコール入りの培養液で、培養することができ、遺伝子治療の基本的な骨格が固まった。マウスの造血前駆細胞にステルス型RNAベクターを用いて共通ガンマ鎖を遺伝子導入し、その細胞を共通ガンマ鎖欠損マウスに投与したところ、T細胞数の回復を確認することができた。

今後の研究の推進方策

遺伝子治療によってT細胞が回復することは確認できたが、導入した遺伝子発現が確認できていない。即ち、導入した遺伝子は、細胞分化の一定の時期のみに必要であり、その後、遺伝子発現が何等かの機序によって抑制された可能性が高い。導入した遺伝子の発現の状態を詳細に確認するとともに、マウスのnを増やして実験結果を確認し、回復したT細胞の表面マーカーやその機能を詳細に確認する。T細胞の回復が、共通ガンマ鎖遺伝子の一時的な発現で充分であるのか、長期的な面を含めて機能的に問題が生じるのかを確認し、共通ガンマ鎖の機能の中の、IL-7受容体機能のみで代償できるのかどうかなど、この新たな知見のメカニズムを詳細に解析していく。

研究成果

• [雑誌論文] A male with ganglioneuroblastoma cerebrospinal hemorrhages, cardiomyopathy, and retinopathy due to severe hypertension (2023)
  • 著者名/発表者名: Deguchi Takuma、Fukushima Hiroko、Suzuki Ryoko、Yamaki Yuni、Ishiodori Takumi、Tanaka Mai、Fukuda Shinichi、Shirai Kentaro、Sakamoto Noriaki、Masumoto Kouji、Takada Hidetoshi
  • 雑誌名: Pediatric Blood & Cancer 巻: 70 ページ: e30327
  • DOI: 10.1002/pbc.30327
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gastrointestinal bleeding/ulcer among paediatric cancer patients after proton beam therapy (2023)
  • 著者名/発表者名: Fukushima Hiroko、Mizumoto Masashi、Suzuki Ryoko、Yamaki Yuni、Hosaka Sho、Inaba Masako、Tagawa Manabu、Watanabe Atsuko、Okunushi Tomoko、Masumoto Kouji、Muroi Ai、Sakurai Hideyuki、Takada Hidetoshi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Clinical Oncology 巻: 53 ページ: 501～507
  • DOI: 10.1093/jjco/hyad024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Case report: Immunological characteristics of de novo ulcerative colitis in a child post COVID-19 (2023)
  • 著者名/発表者名: Morita Atsushi、Imagawa Kazuo、Tagawa Manabu、Sakamoto Noriaki、Takada Hidetoshi
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 14 ページ: 1107808
  • DOI: 10.3389/fimmu.2023.1107808
  • 査読あり
• [雑誌論文] Resuscitation of a full‐term infant born with pulseless electrical activity (2023)
  • 著者名/発表者名: Hanaki Mai、Hitaka Daisuke、Miyazono Yayoi、Takada Hidetoshi
  • 雑誌名: Pediatrics International 巻: 65 ページ: e15518
  • DOI: 10.1111/ped.15518
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Assessment of Alcohol Exposure From Alcohol-Based Disinfectants Among Premature Infants in Neonatal Incubators in Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Hitaka Daisuke、Fujiyama Satoshi、Nishihama Yukiko、Ishii Ryota、Hoshino Yusuke、Hamada Hiromi、Miyazono Yayoi、Nakayama Shoji F.、Takada Hidetoshi
  • 雑誌名: JAMA Network Open 巻: 6 ページ: e230691～e230691
  • DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2023.0691
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Successful hematopoietic stem cell transplantation with reduced dose of busulfan for Omenn syndrome (2022)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa Y, Isshiki K, Osumi T, Fujiyama S, Fukushima H, Uchiyama T, Yamada M, Deguchi T, Imadome KI, Matsumoto K, Tomizawa D, Takada H, Onodera M, Kato M
  • 雑誌名: BLOOD CELL THERAPY / The official journal of APBMT 巻: 5 ページ: 75-78
  • DOI: 10.31547/bct-2021-021
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Case report: HLA-haploidentical hematopoietic cell transplant with posttransplant cyclophosphamide in a patient with leukocyte adhesion deficiency type I (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamashita Motoi、Eguchi Shiori、Tomomasa Dan、Kamiya Takahiro、Niizato Daiki、Mitsuiki Noriko、Isoda Takeshi、Funakoshi Hanako、Mizuno Yuki、Okamoto Kentaro、Nguyen Tuan Minh、Takada Hidetoshi、Takagi Masatoshi、Imai Kohsuke、Morio Tomohiro、Kanegane Hirokazu
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 13 ページ: 1020362
  • DOI: 10.3389/fimmu.2022.1020362
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Immunological characteristics of severe acute hepatitis of unknown origin in a child post SARS-CoV-2 infection (2022)
  • 著者名/発表者名: Morita Atsushi、Imagawa Kazuo、Asayama Kei、Terakado Tsubasa、Takahashi Shoko、Yaita Katsuyuki、Tagawa Manabu、Matsubara Daisuke、Takada Hidetoshi
  • 雑誌名: Clinical Immunology 巻: 245 ページ: 109138～109138
  • DOI: 10.1016/j.clim.2022.109138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gain-of-function mutations in ALPK1 cause an NF-κB-mediated autoinflammatory disease: functional assessment, clinical phenotyping and disease course of patients with ROSAH syndrome (2022)
  • 著者名/発表者名: Kozycki Christina Torres、Takada Hidetoshi、Kastner Daniel L
  • 雑誌名: Annals of the Rheumatic Diseases 巻: 81 ページ: 1453～1464
  • DOI: 10.1136/annrheumdis-2022-222629
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of Germline MEFV Polymorphisms on the Prognosis of Japanese Children with Cancer: A Regional Analysis (2022)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa Morio、Fukushima Hiroko、Suzuki Ryoko、Yamaki Yuni、Hosaka Sho、Inaba Masako、Nakao Tomohei、Kobayashi Chie、Yoshimi Ai、Tsuchida Masahiro、Koike Kazutoshi、Fukushima Takashi、Takada Hidetoshi
  • 雑誌名: Oncology 巻: 100 ページ: 376～383
  • DOI: 10.1159/000524833
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stimulating peristalsis improves esophagogastric junction observation during sedated esophagogastroduodenoscopy in children and adolescents (2022)
  • 著者名/発表者名: Morita A、Nakayama Y、Horiuchi A、Horiuchi I、Takada H
  • 雑誌名: Acta Gastro Enterologica Belgica 巻: 85 ページ: 15～19
  • DOI: 10.51821/85.1.9240
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time course of peripheral immunophenotypes of multisystem inflammatory syndrome in children (2022)
  • 著者名/発表者名: Morita Atsushi、Hosaka Sho、Imagawa Kazuo、Ishiodori Takumi、Nozaki Yoshihiro、Murakami Takashi、Takada Hidetoshi
  • 雑誌名: Clinical Immunology 巻: 236 ページ: 108955～108955
  • DOI: 10.1016/j.clim.2022.108955
  • 査読あり
• [雑誌論文] Managing bleeding risk after cold snare polypectomy in patients receiving direct-acting oral anticoagulants (2022)
  • 著者名/発表者名: Morita Atsushi、Horiuchi Ichitaro、Tanaka Naoki、Takada Hidetoshi、Graham David Y.、Horiuchi Akira
  • 雑誌名: Gastrointestinal Endoscopy 巻: 95 ページ: 969～974
  • DOI: 10.1016/j.gie.2022.01.005
  • 査読あり
• [学会発表] 疾患や治療により免疫不全状態にある小児へのワクチン接種 (2022)
  • 著者名/発表者名: 高田英俊
  • 学会等名: 第54回日本小児感染症学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] インフラマソーム関連疾患 (2022)
  • 著者名/発表者名: 高田英俊
  • 学会等名: 第54回日本小児感染症学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] Gut microbiota of children with food allergy differs from that of healthy children. (2022)
  • 著者名/発表者名: Hara M, Suzuki H, Hayashi D, Noguchi E, Takada H.
  • 学会等名: The 9th International Human Microbiome Consortium Congress
  • 国際学会
• [図書] 小児血液・腫瘍学（改定第2版） (2022)
  • 著者名/発表者名: 高田英俊
  • 総ページ数: 611
  • 出版者: 診断と治療社