| 研究課題/領域番号 |
19J21619
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
大浦 聖矢 大阪大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| キーワード | CRISPR/Cas9 / ゲノム編集 / 遺伝子治療 / ハンチントン病 / CAGリピート |
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| 研究実績の概要 |
CRISPR/Cas9 システムは小分子RNA (gRNA) とCas9 ヌクレアーゼの複合体により任意の標的DNAを切断する。ただし、標的配列の直下流には 5’-NGG-3’配列が必要で、これが標的配列の制約となる。近年、より任意の配列を標的とした遺伝子改変を実現するために、5’-NGN-3’を認識できる改変型Cas9の開発に携わり、共著者として報告した。そこで本研究では、この改変型Cas9を用いて、従来の野生型Cas9ではアクセスできなかったハンチントン病の過伸長CAGリピート配列の修復法開発に取り組んだ。
まず、ES細胞・受精卵における、改変型Cas9のNG(A/T/C)-PAMを有する標的配列の切断効率を調べた。その結果、ES細胞においては、改変型Cas9は野生型Cas9よりも効率よくNG(A/T/C)-PAMを有する標的ゲノムDNAを切断した。しかしながら、受精卵においては、改変Cas9を使用しても、NG(A/T/C)-PAMを有する標的ゲノムDNAは殆ど切断されなかった。
続いて、ハンチントン病のモデルマウスからES細胞を樹立し、Htt遺伝子のリピート配列に対して特異的な4種類のgRNAをそれぞれ導入した。その結果、gRNA-s2を導入した群において、10%程度のクローンでリピート配列が遺伝子破壊を伴わずに短縮 (治療) された。治療効果を評価するために、ES細胞から分化誘導した神経細胞を解析したところ、治療群では病状が見られなくなっていた。さらに、治療ES細胞からマウスを復元し個体レベルでも解析したところ、加齢してもハンチントン病が発症しないことが確かめられた。現在、学術論文を投稿中であり、要求されたリバイス実験まで完了ている。
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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
ハンチントン病モデルマウスから樹立したES細胞において、過伸長CAGリピート配列を短縮を試み、計画通りに研究を遂行した。研究成果の一部は学会でも報告済みである、学術論文にも投稿中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの研究で、過伸長CAGリピート配列の短縮方法を開発に成功した。今後は、実験動物での治療効果・安全性評価を進める。さらに、ハンチントン病以外のCAGリピートに対しても適用可能かを検討する。
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