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2020 年度 実施状況報告書

ゲノム編集用一体型アデノベクターとヒト型マウスの開発による遺伝子治療モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K06476
研究機関公益財団法人微生物化学研究会

研究代表者

中西 友子  公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 博士研究員 (10344863)

研究分担者 斎藤 泉  公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, チームリーダー (70158913) [辞退]
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードフェニルケトン尿症 / ゲノム編集 / Cas9 nickase / ガイドRNA / アデノウイルスベクター / 治療モデル / ダブルニッキング法
研究実績の概要

フェニルケトン尿症(PKU)は、フェニルアラニン水酸化酵素(PAH)遺伝子の変異による常染色体劣性の遺伝病であり、高フェニルアラニン血症により精神発達遅滞が生じるため治療法の開発が求められている。治療モデル系の構築を目指し、昨年度はPKUモデルマウスでPAH遺伝子を正常化するためのゲノム編集用アデノウイルスベクターを作製した。このベクターは、安全なダブルニッキング切断のためのCas9 nickaseと2個のガイドRNA、1.5kbドナーDNAを搭載した一体型アデノベクターである。今年度は、作製した一体型アデノベクターをPKUモデルマウスに静脈内投与し相同組換え効率を検討した。しかし、肝臓細胞において、PAH遺伝子が正常型に置換される効率は非常に低く、血中フェニルアラニン濃度の低下も認められなかった。そこで相同組換え効率の向上を目指し、ドナーDNAを4kbに伸長し、ゲノムをダブルニッキング法で切断できる3セットのガイドRNAを一緒に搭載したアデノベクターを作製した。このベクターをCas9 nickase発現アデノベクターと共に変異PAH/HepG2細胞株に共感染させた結果、ドナーDNAが1.5kbだった一体型アデノベクターと比較して、相同組換え効率が上昇した。現在、相同組換え効率上昇のためにさらなるベクターの改変を進めている。今後PKUモデルマウスに改変したゲノム編集用アデノウイルスベクターを投与し、治療モデル系を構築していく。

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

今年度作製した共感染型ゲノム編集用アデノウイルスベクターを用いて、培養細胞での相同組換えを確認できたことで、マウス肝臓での相同組換えも期待できる。

今後の研究の推進方策

現在のゲノム編集用アデノウイルスベクターに改変を加えてさらに相同組換え効率の高いベクターを作製するとともに、フェニルケトン尿症モデルマウスに治療用ベクターを投与して治療モデル系の構築を進める。

次年度使用額が生じた理由

一体型アデノベクターを用いたin vivoでの相同組換え効率が低く、ベクターの再構築を行ったため、マウス実験が減少し次年度使用額が生じた。

備考

https://www.bikaken.or.jp/laboratories/virology/summary.html

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Construction of adenovirus vectors simultaneously expressing four multiplex, double-nicking guide RNAs of CRISPR/Cas9 and in vivo genome editing.2021

    • 著者名/発表者名
      1.Nakanishi T, Maekawa A, Suzuki M, Tabata H, Sato K, Mori M, Saito I.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 11 ページ: 3961

    • DOI

      10.1038/s41598-021-83259-0.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 1.ゲノム編集用アデノベクターの開発とフェニルケトン尿症マウス治療モデルへの応用2020

    • 著者名/発表者名
      中西友子,田畑裕貴,岡田只士,布施涼子,中村眞理子,大石智一,大庭俊一,原川晃子,川田学,斎藤泉
    • 学会等名
      第67回 日本実験動物学会
  • [学会発表] Development of recombinant adenoviral vectors for the treatment of rickets2020

    • 著者名/発表者名
      Kise S,Okada T,Nagao C,Iijima A,Nakanishi T,Saito I,Yasuda K,Sakaki T
    • 学会等名
      ISAJ Symposium-2020
  • [産業財産権] 新規ウイルスベクターおよびその製造方法 と使用方法2021

    • 発明者名
      中西友子、斎藤泉
    • 権利者名
      公益財団法人 微生物化学研究会
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      JP 2020-549209
    • 外国

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公開日: 2021-12-27  

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