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2015 年度 実績報告書

アデノ随伴ウイルスベクターを応用した脳神経疾患に対する遺伝子細胞療法

研究課題

研究課題/領域番号 26293328
研究機関日本医科大学

研究代表者

岡田 尚巳  日本医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00326828)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
キーワード脳神経疾患 / バイオテクノロジー / 遺伝子治療 / ウイルス
研究実績の概要

(1)高規格AAVベクター製造法の開発:前年度に引き続き、大規模製造に適したプロトコルを検証し効率化を推進した。小型ガス透過性フラスコを用いて適切な培養条件を保ちながら作業の効率化を図り、遺伝子導入およびウイルス産生条件を検討した。硫安沈殿、両イオン交換法およびゲルろ過を組み合わせることで、超遠心操作を用いずに高純度のベクターを製造することに成功した。
(2)脳神経疾患における新規遺伝子導入法とタンパク質補充療法:引き続き、脳組織への外来遺伝子導入法として、マイクロバブル併用超音波照射を応用し、関心領域あるいは広範囲脳組織への導入条件を解析した。またMCA閉塞SDラットにおいて、虚血再灌流後に間葉系幹細胞や歯髄幹細胞を血管内投与し、TTC染色にて梗塞体積および浮腫体積を測定し、予防的な治療効果を検討した。
(3)ベクター産生型標的細胞によるin situ遺伝子治療:引き続き、間葉系幹細胞や歯髄由来幹細胞を応用したベクター産生型細胞の機能を検証した。ルシフェラーゼ発現ベクターのコンポーネントを間葉系幹細胞や歯髄由来幹細胞に導入し、培養細胞の系で遺伝子発現およびベクター産生を評価した。培養スケールを大規模化し、遺伝子導入条件、ベクターのコンポーネントの比率やDNA量について、ベクター産生条件を検討した。

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

従来の精製法における密度勾配超遠心操作はGMP生産において不利な操作段階であったが、イオン交換やゲル濾過クロマトグラフィーを応用し、密度勾配超遠心操作を省略可能なAAV精製プロトコルを確立した。製造したベクターを用いた遺伝子導入試験を行い良好な遺伝子発現が確認された。GMP生産への応用を推進すると同時に、純度の高いベクターを応用することで、脳組織への遺伝子導入や脳神経疾患の治療実験において、安全に長期間の効果が期待できる。また、間葉系幹細胞に加え歯髄由来幹細胞についても、ベクターコンポーネントの導入およびウイルス産生条件の検討を行った。

今後の研究の推進方策

今回開発した密度勾配超遠心操作を省略可能なウイルス精製プロトコルを応用し、より大規模での試験製造を実施することで、GMP製造に向けた課題を検証する。また、カプシドに親和性の高いアプタマーの網羅的スクリーニングを行い、アフィニティー精製に応用可能な担体の開発を進める。純度の高いベクターを応用することで、脳組織への遺伝子導入や脳神経疾患の治療実験において、安全に長期的効果が期待できる。また、間葉系幹細胞に加え歯髄由来幹細胞についても、ベクターコンポーネントの導入とベクター産生条件を検証することで、腫瘍性疾患や炎症性疾患の治療研究を推進する。

次年度使用額が生じた理由

密度勾配超遠心操作を省略可能な精製プロトコルの確立が予想以上に順調に進行し、国内民間企業への技術移転と論文発表に至った。この基盤技術を応用し、さらに様々な血清型での条件検討や産業スケールでのGMP製造が期待される。

次年度使用額の使用計画

今回開発した密度勾配超遠心操作を省略可能なウイルス精製プロトコルを応用し、より大規模での試験製造を実施することで、GMP製造に向けた課題を検証する。また、カプシドに親和性の高いアプタマーの網羅的スクリーニングを行い、アフィニティー精製に応用可能な担体の開発を進める。この基盤技術を応用し、さらに様々な血清型での応用が高く期待される。

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] IL-10 gene transfer upregulates arcuate POMC and ameliorates hyperphagia, obesity and diabetes by substituting for leptin.2016

    • 著者名/発表者名
      Masanori Nakata, Sawakao Yamamoto, Takashi Okada, Gantulga Darambazar, H Okano, Keiya Ozawa, and Toshihiko Yada.
    • 雑誌名

      International Journal of Obesity

      巻: 40 ページ: 425-433

    • DOI

      http://doi:10.1038/ijo.2015.201

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultracentrifugation-free chromatography-mediated large-scale purification of recombinant adeno-associated virus serotype 1 (rAAV1).2016

    • 著者名/発表者名
      Tomono, T. Hirai ,Y. Okada, H. Adachi, K. Ishii, A. Shimada, T. Onodera, M. Tamaoka, A. *Okada, T.
    • 雑誌名

      Mol Ther Methods Clin Dev.

      巻: 10 ページ: 15058

    • DOI

      10.1038/mtm.2015.58.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Treatment of hypophosphatasia by muscle-directed expression of bone-targeted alkaline phosphatase via self-complementary AAV8 vector.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakamura-Takahashi, A, Miyake, K., Watanabe, A., Hirai, Y., Iijima, O., Miyake, N., Adachi, K.,Kasahara, Y., Kinoshita, H., Noguchi, T., Abe, S., Narisawa, S., Jose Luis Millan. Shimada, T., Okada, T.
    • 雑誌名

      Mol Ther Methods Clin Dev.

      巻: 3 ページ: 15059

    • DOI

      10.1038/mtm.2015.59

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enzyme replacement in the CSF to treat metachromatic leukodystrophy in mouse model using single intracerebroventricular injection of self-complementary AAV1 vector.2015

    • 著者名/発表者名
      Hironaka K, Yamazaki Y, Hirai Y, Yamamoto M , Miyake N , Miyake K , Okada T , Morita A ,Shimada T .
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 18 ページ: 13104

    • DOI

      10.1038/srep13104

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intra-amniotic rAAV-mediated microdystrophin gene transfer improves canine X-linked muscular dystrophy and may induce immune tolerance.2015

    • 著者名/発表者名
      Hayashita-Kinoh, H, Yugeta N, Okada H, Nitahara-Kasahara Y, Chiyo T, *Okada T, and Takeda S.
    • 雑誌名

      Mol Ther.

      巻: 23 ページ: 627-637

    • DOI

      10.1038/mt.2015.5.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] LRP1 Downregulates the Alzheimer’s β-Secretase BACE1 by Modulating Its Intraneuronal Trafficking.2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tanokashira, Kazumi Motoki, Seiji Minegishi,Ai Hosaka,Naomi Mamada,Akira Tamaoka,Takashi Okada,Madepalli K.Lakshmana,and Wataru Araki.
    • 雑誌名

      ENEURO

      巻: 1 ページ: 6-15

    • DOI

      10.1523/ENEURO.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Paraventricular NUCB2/nesfatin-1 is directly targeted by leptin and mediates its anorexigenic effect.2015

    • 著者名/発表者名
      Darambazar G, Nakata M, Okada T, Wang L, Li E, Shinozaki A, Motoshima M, Mori M, Yada T.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 24 ページ: 913-918

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2014.12.065.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fukutin is prerequisite to ameliorate muscular dystrophic phenotype by myofiber-selective LARGE expression.2015

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuka Y, Kanagawa M, Yu CC, Ito C, Chiyo T, Kobayashi K, Okada T, Takeda S, Toda T
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 9 ページ: 8316

    • DOI

      10.1038/srep08316.

    • 査読あり
  • [学会発表] AAVベクター基盤技術の開発と遺伝子細胞治療への応用2015

    • 著者名/発表者名
      岡田尚巳
    • 学会等名
      第25回遺伝子治療推進産学懇話会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-11-13
    • 招待講演
  • [学会発表] アデノ随伴ウイルスベクターの脳室内注入による異染性白質ジストロフィーモデルマウスの遺伝子治療2015

    • 著者名/発表者名
      廣中浩平、山崎吉之、平井幸彦、山本基子、三宅紀子、三宅弘一、森田明夫、島田隆、岡田尚巳
    • 学会等名
      第20回日本ライソゾーム病研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-10-02
  • [学会発表] Feasible gene transduction in non-human primate muscle with reconbinant AAV following immunomodulation.2015

    • 著者名/発表者名
      Ishii A., Okada H., Hayashita-Kinoh H., Shin J. H., Okada T., Takeda S.
    • 学会等名
      The 21st Annual Meeting of Japan Society of Gene Therapy
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-07-25
  • [学会発表] Improved transduction of canine X-linked muscular dystrophy with rAAV9- microdystrophin by MSCs pretreatment Improved transduction of canine X-linked muscular dystrophy with rAAV9- microdystrophin by MSCs pretreatment.2015

    • 著者名/発表者名
      Hayashita-Kinoh H., Nitahara-Kasahara Y., Okada H., Chiyo T., Imagawa K., Tachibana K., Takeda S.,Okada T.
    • 学会等名
      The 21st Annual Meeting of Japan Society of Gene Therapy
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-07-25
  • [学会発表] NMJ-enlarging therapy for neuromuscular diseases.2015

    • 著者名/発表者名
      Arimura S., Okada T., Tezuka T., Chiyo T., Kasahara Y., Yoshimura T., Motomura M., Yoshida N.,Beeson D., Yamanashi Y.
    • 学会等名
      The 21st Annual Meeting of Japan Society of Gene Therapy
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-07-25
  • [学会発表] Protection of the retina in rat retinal ischemic injury model by triple mutant AAV2-mediated BDNF transduction.2015

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi M., Igarashi T., Miyake K., Miyake N., Iijima O., Nakamoto K., Hirai Y., Takahashi H.,Okada T.
    • 学会等名
      The 21st Annual Meeting of Japan Society of Gene Therapy
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-07-25
  • [学会発表] Gene therapy to rescue lethal hypophosphatasia model mice by adeno-associated virus-mediated muscle transduction of bone-targeted alkaline phosphatase.2015

    • 著者名/発表者名
      Nakamura A., Miyake K., Watanabe A., Hirai Y., Miyake N., Iijima O., Adachi K., Kinoshita H.,Noguchi T., Abe S., Shimada T., Okada T.
    • 学会等名
      The 21st Annual Meeting of Japan Society of Gene Therapy
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-07-25
  • [学会発表] Successful treatment of neonatal metachromatic leukodystrophy model mice by intravenous injection of self-complementary AAV type 9 vector expressing ASA.2015

    • 著者名/発表者名
      Miyake N., Miyake K., Yamamoto M., Shimada T., Okada T.
    • 学会等名
      The 21st Annual Meeting of Japan Society of Gene Therapy
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-07-25
  • [学会発表] Ultrasound-mediated transient modulation of blood-brain interface in adult common marmosetto induce brain pathology with rAAV.2015

    • 著者名/発表者名
      Okada H., Ishibashi H., Masuda C., Hayashita-Kinoh H., Chiyo T., Nitahara-Kasahara Y.,Endo-Takahashi Y., Kato K., Negishi Y., Takeda S., Okada T.
    • 学会等名
      The 21st Annual Meeting of Japan Society of Gene Therapy
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-07-24
  • [学会発表] Mesenchymal stromal cells ameliorate progressive phenotype of Duchenne muscular dystrophy in dog.2015

    • 著者名/発表者名
      Kasahara Y., Kinoh H., Kuraoka M., Chiyo T., Okada H., Tsumita N., Imagawa K., Tachibana K.,Takeda S., Okada T.
    • 学会等名
      The 21st Annual Meeting of Japan Society of Gene Therapy
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-07-24
  • [学会発表] The large-scale purification of rAAV1 from the serum-free cultured medium by ion-exchange and gel-filtration chromatography-steps with ultracentrifugation-free technique.2015

    • 著者名/発表者名
      Tomono T., Hirai Y., Okada H., Adachi K., Chiyo T., Ishii A., Shimada T., Onodera M., Tamaoka A.,Okada T.
    • 学会等名
      The 21st Annual Meeting of Japan Society of Gene Therapy
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-07-24
  • [学会発表] アデノ随伴ウイルスベクターの基盤技術開発と筋ジストロフィー遺伝子細胞治療への応用2015

    • 著者名/発表者名
      岡田尚巳
    • 学会等名
      大阪大学大学院医学系研究科セミナー
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-07-22
    • 招待講演
  • [学会発表] Prolonged Survival and Improved Phenotypes of Lethal Hypophosphatasia Model Mice By Adeno-Associated Virus-Mediated Muscle Transduction of Bone-Targeted Alkaline Phosphatase.2015

    • 著者名/発表者名
      Nakamura A, Miyake K, Watanabe A, Hirai, Y Miyake N, Iijima O, Adachi K, Kinoshita H, Noguchi T, Abe S, Shimada T, Okada T.
    • 学会等名
      18th Annual Meeting of American Society of Gene & Cell Therapy
    • 発表場所
      New Orleans
    • 年月日
      2015-05-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient Scalable Purification of rAAV1 Using Ion-Exchange and Gel-Filtration Chromatography To Avoid Ultracentrifugation Procedure.2015

    • 著者名/発表者名
      Tomono T, Hirai Y, Okada H, Chiyo T, Shimada T, Onodera M, Okada T.
    • 学会等名
      18th Annual Meeting of American Society of Gene & Cell Therapy
    • 発表場所
      New Orleans
    • 年月日
      2015-05-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Blood-Brain Interface Opening By Ultrasound in Adult Common Marmoset To Induce Brain Pathology With rAAV.2015

    • 著者名/発表者名
      Okada H, Ishibashi H, Masuda C, Hayashita-Kinoh H, Chiyo T, Nitahara-Kasahara Y, Endo-Takahashi Y, Kato K, Negishi Y, Takeda S, Okada T.
    • 学会等名
      18th Annual Meeting of American Society of Gene & Cell Therapy
    • 発表場所
      New Orleans
    • 年月日
      2015-05-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Improved Transduction of Canine X-Linked Muscular Dystrophy With rAAV9-Microdystrophin By Using MSCs Pretreatment.2015

    • 著者名/発表者名
      Hayashita-Kinoh H, Okada H, Nitahara-Kasahara Y, Chiyo T, Imagawa K, Tachibana K, Takeda S, Okada T.
    • 学会等名
      18th Annual Meeting of American Society of Gene & Cell Therapy
    • 発表場所
      New Orleans
    • 年月日
      2015-05-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Mesenchymal Stromal Cells Can Ameliorate the Progressive Phenotype of Dog With Duchenne Muscular Dystrophy.2015

    • 著者名/発表者名
      Nitahara-Kasahara Y, Hayashita-Kinoh H, Kuraoka M, Chiyo T, Okada H, Tsumita N, Imagawa K, Tachibana K, Takeda S, Okada T.
    • 学会等名
      18th Annual Meeting of American Society of Gene & Cell Therapy
    • 発表場所
      New Orleans
    • 年月日
      2015-05-14
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経筋疾患に対する細胞遺伝子治療基盤技術開発2015

    • 著者名/発表者名
      岡田尚巳
    • 学会等名
      第39回関東機能的脳外科カンファレンス
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-04-04
    • 招待講演
  • [図書] 遺伝子医学MOOK 今着実に実り始めた遺伝子治療~最新研究と今後の展開(分担執筆)2016

    • 著者名/発表者名
      岡田尚巳、武田伸一
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      メディカルドゥ
  • [図書] 血液フロンティア 25巻5号 ゲノム編集技術を用いる遺伝子治療(分担執筆)2015

    • 著者名/発表者名
      岡田浩典、伴野太郎、岡田尚巳
    • 総ページ数
      140
    • 出版者
      医薬ジャーナル社
  • [図書] Phama Medica 33巻4号 遺伝子導入用ウイルスベクターの特徴と作成法(分担執筆)2015

    • 著者名/発表者名
      伴野太郎、岡田浩典、岡田尚巳
    • 総ページ数
      140
    • 出版者
      メディカルレビュー社

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公開日: 2017-01-06  

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