改変型AAVベクターによる神経変性疾患の遺伝子治療

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26293213
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: 村松 慎一 自治医科大学, 医学部, 教授 (10239543)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 遺伝子治療 / 脊髄小脳失調症 / アデノ随伴ウイルス

研究実績の概要

血液脳関門、髄液脳関門を透過し中枢神経系の広範な領域の神経細胞に目的の遺伝子を送達可能な改良型アデノ随伴ウイルス（AAV）ベクターを応用して、認知症、筋萎縮性側索硬化症（ALS）、脊髄小脳失調症の病態の解明と新規遺伝子治療法を開発することを目標に研究を実施した。シカゴ大学との共同研究により、脊髄小脳失調症6型（SCA6）に対してmiRNAを発現するAAVベクターを使用した遺伝子治療を開発した。SCA6は、日本では優性遺伝のSCAのうち2番目に多く、転写因子α1ACTの遺伝子の塩基配列の一部が異常に伸長している。伸長した配列を伴うα1ACTを搭載したAAVベクターをマウスの小脳に注入し、運動失調を示すSCA6モデルマウスを作製した。このマウスにα1ACTのmRNAから蛋白質への翻訳を選択的に抑制するmiR-3191-5pを搭載したAAVベクターを同時に導入すると神経細胞の脱落が抑制され運動機能が改善した。東京医科歯科大学との共同研究により脊髄小脳失調症１型（SCA１）に対して、DNA修復分子のRpA1を搭載したAAVベクターによる遺伝子治療を開発した。SCA1の原因遺伝子であるAtaxin-1のknock-inマウスモデルのくも膜下腔にRpA1を発現するAAVベクターを投与すると、Purkinje細胞のspineの形態変化が回復し運動機能が改善した。2000年にAAVベクターにより酵素遺伝子を脳内に導入したカニクイサルの組織解析を行い, 炎症反応などを伴わず挿入した遺伝子が神経細胞で15年以上経ても発現していることを確認した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] シカゴ大学(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: シカゴ大学
• [雑誌論文] Evaluation of 6-11C-methyl-m-tyrosine as a PET probe for presynaptic dopaminergic activity: a comparison PET study with β-11C-L-DOPA and 18F-FDOPA in Parkinson disease monkeys. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa M, Ohba H, Harada N, Kakiuchi T, Muramatsu S and Tsukada H
  • 雑誌名: J Nucl Med 巻: 57(2) ページ: 303-308
  • DOI: doi: 10.2967/jnumed.115.161802.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Freezing of gait in Parkinson’s disease is associated with reduced 6-[18F]fluoro-L-m-tyrosine uptake in the locus coeruleus. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ono S, Sato T and Muramatsu S
  • 雑誌名: Parkinsons Dis 巻: 2016 ページ: 5430920
  • DOI: doi: 10.1155/2016/5430920.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Novel Reporter Rat Strain That Conditionally Expresses the Bright Red Fluorescent Protein tdTomato. (2016)
  • 著者名/発表者名: Igarashi H, Koizumi K, Kaneko R, Ikeda K, Egawa R, Yanagawa Y, Muramatsu S, Onimaru H, Ishizuka T and Yawo H
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11(5) ページ: e 0155687
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0155687.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neurotransmitter release: vacuolar ATPase V0 sector c-subunits in possible gene or cell therapies for Parkinson's, Alzheimer's, and psychiatric diseases. (2016)
  • 著者名/発表者名: Higashida H, Yokoyama S, Tsuji C and Muramatsu S
  • 雑誌名: J Physiol Sci 巻: 67(1) ページ: 11-17
  • DOI: doi:10.1007/s12576-016-0462-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] A miRNA-mediated therapy for SCA6 blocks IRES-driven translation of the CACNA1A second cistron. (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Y, Du X, Muramatsu S and Gomez C M
  • 雑誌名: Sci Transl Med 巻: 8(347) ページ: 347ra94
  • DOI: doi: 10.1126/scitranslmed.aaf5660.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] RpA1 ameliorates symptoms of mutant ataxin-1 knock-in mice and enhances DNA damage repair. (2016)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi JB, Kondo K, Fujita K, Chen X, Homma H, Sudo T, Mao Y, Watase K, Tanaka T, Tagawa K, Tamura T, Muramatsu S and Okazawa H
  • 雑誌名: Hum Mol Genet 巻: 25(20) ページ: 4432-4447
  • DOI: doi: 10.1093/hmg/ddw272
  • 査読あり
• [学会発表] FMT-PETによる芳香族アミノ酸脱炭酸酵素(AADC)欠損症に対する定位脳遺伝子治療の評価. (2017)
  • 著者名/発表者名: 大貫良幸, 小野さやか, 中嶋剛, 小島華林, 斎藤順一, 多賀直行, 渡辺英寿, 小澤敬也, 佐藤俊彦, 平井真洋, 小坂仁, 川合健介, 山形崇倫, 村松慎一
  • 学会等名: 第56回日本定位・機能神経外科学会
  • 発表場所: 大阪(コングレコンベンションセンター)
  • 年月日: 2017-01-28
• [学会発表] Gene therapy for neurodegenerative diseases. (2016)
  • 著者名/発表者名: Muramatsu S
  • 学会等名: European Society of Gene & Therapy
  • 発表場所: Florence(Palazzo dei Congressi e Palazzo degli Affari))
  • 年月日: 2016-10-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] パーキンソン病にウイルスベクターを用いた遺伝子治療は可能か－YES. (2016)
  • 著者名/発表者名: 村松慎一
  • 学会等名: 第10回パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
  • 発表場所: 京都(京都ホテルオークラ)
  • 年月日: 2016-10-07
• [学会発表] Gene therapy for central nervous system disorders. (2016)
  • 著者名/発表者名: Muramatsu S
  • 学会等名: The 22th Annual Meeting of the Japan Society of Gene and Cell Therapy
  • 発表場所: 東京(虎ノ門ヒルズフォーラム)
  • 年月日: 2016-07-29
  • 招待講演
• [学会発表] Gene therapy for AADC deficiency: toward a standard therapy. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hwu WL, Chien YH, Lee NC, Tseng SH, Muramatsu S and Byrne B
  • 学会等名: The 22th Annual Meeting of the Japan Society of Gene and Cell Therapy
  • 発表場所: 東京(虎ノ門ヒルズフォーラム)
  • 年月日: 2016-07-28
• [学会発表] Improved motor and cognitive function of Aromatic L-Amino acid Decarboxylase(AADC) deficient patients following gene therapy using the AAV2 vector. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kojima K, Miyauchi A, Nakajima T, Asari-Ono S, Saga Y, Mizukami H, Sato T, Muramatsu S, Osaka H and Yamagata T
  • 学会等名: The 22th Annual Meeting of the Japan Society of Gene and Cell Therapy
  • 発表場所: 東京(虎ノ門ヒルズフォーラム)
  • 年月日: 2016-07-28
• [学会発表] Gene therapy for a mouse model of glucose transporter-1 deficiency syndrome. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura S, Osaka H, Muramatsu S, Takino N, Aoki S, F.Jimbo E, Shimazaki K, Onaka T, Ohtsuki S, Terasaki T and Yamagata T
  • 学会等名: The 22th Annual Meeting of the Japan Society of Gene and Cell Therapy
  • 発表場所: 東京(虎ノ門ヒルズフォーラム)
  • 年月日: 2016-07-28
• [学会発表] Development and clinical application of gene therapy using AAV for child neurological diseases. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamagata T, Kojima K, Nakajima T, Miyauchi A, Mizukami H, Osaka H and Muramatsu S
  • 学会等名: The 22th Annual Meeting of the Japan Society of Gene and Cell Therapy
  • 発表場所: 東京(虎ノ門ヒルズフォーラム)
  • 年月日: 2016-07-28
• [学会発表] 神経疾患の遺伝子治療. (2016)
  • 著者名/発表者名: 村松慎一
  • 学会等名: 平成28年度日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: 下野市(自治医科大学)
  • 年月日: 2016-06-11
  • 招待講演
• [学会発表] In vivo monitoring of AADC gene delivery by PET. (2016)
  • 著者名/発表者名: Muramatsu S
  • 学会等名: 57th Annual Meeting of the Japanese Society of Neurology
  • 発表場所: 神戸(神戸コンベンションセンター)
  • 年月日: 2016-05-19
• [学会発表] The second clinical study on AADC Gene Therapy for Parkinson’s Disease. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ando Y, Asari-Ono S, Nakajima T, Watanabe K, Saga Y, Mizukami H, Watanabe E, Sato T, Ozawa K and Muramatsu S
  • 学会等名: 57th Annual Meeting of the Japanese Society of Neurology
  • 発表場所: 神戸(神戸コンベンションセンター)
  • 年月日: 2016-05-19
• [学会発表] FMT-PET analysis in gene therapy for AADC deficiency. (2016)
  • 著者名/発表者名: Asari-Ono S, Nakajima T, Kojima K, Miyauchi A, Saitou J, Saga Y, Mizukami H, Taga N, Takeuchi M, Watanabe E, Ozawa K, Sato T, Kato M, Osaka H, Yamagata T and Muramatsu S
  • 学会等名: 57th Annual Meeting of the Japanese Society of Neurology
  • 発表場所: 神戸(神戸コンベンションセンター)
  • 年月日: 2016-05-18
• [学会発表] Gene Therapy for AADC Deficiency - clinical study in Japan. (2016)
  • 著者名/発表者名: Muramatsu S
  • 学会等名: 3rd International AADC 2-day Medical & Scientific Conference
  • 発表場所: London(The Lingfield Park Marriott Hotel & Country Club)
  • 年月日: 2016-05-14
  • 国際学会 / 招待講演