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2015 年度 実施状況報告書

超音波血液脳関門開放とAAVベクターを用いた成体マーモセットてんかんモデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26430102
研究機関日本医科大学

研究代表者

岡田 浩典  日本医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (80416271)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードAAVベクター / てんかん / マーモセット / 超音波 / 血液脳関門 / 疾患モデル / 成体
研究実績の概要

前年度に引き続き、マーモセット脳における血液脳関門開放についての解析を進めた。アルブミンに結合するプローブである炭素11で標識したα-アミノイソ酪酸(11C-AIB)を用いて超音波照射前および直後をPET撮像した。超音波は左頭頂部より脳の中心方向に向けて照射した。超音波照射時に、マイクロバブルおよび[11C]AIBに加えて、EGFPのcDNA配列をAAVベクターゲノムに含むrAAV1(rAAV1-EGFP)を尾静脈よりボーラス投与した。その48時間後、同様にDsRed2のcDNA配列を持つrAAV1(rAAV1-DsRed2)を静脈内投与した。超音波照射から1週間後に剖検し、脳組織中のEGFPまたはDsRed2をコードするrAAV1の分布を調べた。PET撮像の結果、前部帯状回、基底核、扁桃体、上側頭回、海馬付近にアルブミンの漏れが認められた。また、rAAV1の分布については、超音波照射の直後に投与したrAAV1-EGFPが照射した側の海馬に強く導入されたが、照射後48時間に投与したrAAV1-DsRed2については他の領域と差異が認められなかった。したがって、マーモセットにおける血液脳関門は、少なくとも48時間以内に再構成されることが確認された。
一方、てんかんの病態を誘導するために、乳児重症ミオクロニーてんかん(ドラベ症候群)の原因として報告されているナトリウムチャンネル遺伝子の優勢阻害変異体(hSCN1A R222X または hSCN2A R102X)をCAGプロモーター下に発現するSelf-complementary AAVベクタープラスミドを構築した。また、実際にrAAVを作製するのに十分量のプラスミドを調製済みであり、現在rAAVの作製に取りかかっている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

てんかんの病態を誘導するために、乳児重症ミオクロニーてんかん(ドラベ症候群)の原因として報告されているナトリウムチャンネル遺伝子を候補として、その優勢阻害変異体である hSCN1A R222X または hSCN2A R102X を発現するAAVベクタープラスミドの構築を進めた。AAVベクターによるtransductionの際に標的細胞に導入されたベクターゲノムの利用効率が高い一方でパッケージングキャパシティがやや小さいSelf-complementary AAVに搭載し、遍在性のCAGプロモーター下に発現する構成で構築を進めたが、若干手間取ってしまい、これらのプラスミドをrAAV作製に足りる量に調製するまでに留まった。

今後の研究の推進方策

てんかんを誘導するためのAAVベクタープラスミドの構築と調製までが完了したため、引き続きこれを元にAAVベクターの作製を進める。AAVベクターを作製できた時点で、まずはマウスあるいはラットに投与して、てんかんの誘導能について確認する予定である。

次年度使用額が生じた理由

AAVベクタープラスミドの構築に手間取り、進行の遅れが生じたため、次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

今後AAVベクターの産生および精製、ならびに動物への投与が必要であり、その費用として用いる。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015

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、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件) 図書 (2件)

  • [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
      Taro Tomono, Yukihiko Hirai, Hironori Okada, Kumi Adachi, Akiko Ishii, Takashi Shimada, Masafumi Onodera, Akira Tamaoka, and Takashi Okada
    • 雑誌名

      Molecular Therapy - Methods & Clinical Development

      巻: 3 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
  • [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 – 2015-07-26
  • [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 – 2015-07-26
  • [学会発表] Feasible gene transduction in non-human primate muscle with reconbinantAAV following immunomodulation.2015

    • 著者名/発表者名
      Ishii A, Okada H, Hayashita-Kinoh H, Shin J, 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
      2015-07-24 – 2015-07-26
  • [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
      2015-07-24 – 2015-07-26
  • [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 – 2015-07-26
  • [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, LA, USA
    • 年月日
      2015-05-13 – 2015-05-16
    • 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, LA, USA
    • 年月日
      2015-05-13 – 2015-05-16
    • 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, LA, USA
    • 年月日
      2015-05-13 – 2015-05-16
    • 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, LA, USA
    • 年月日
      2015-05-13 – 2015-05-16
    • 国際学会
  • [図書] 血液フロンティア: ゲノム編集技術を用いる遺伝子治療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
      16
    • 出版者
      医薬ジャーナル社
  • [図書] Pharma Medica: 遺伝子導入用ウイルスベクターの特徴と作成法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
      8
    • 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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