ミトコンドリア病に対する新規遺伝子治療にむけた基礎的研究

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09626
• Research Institution: Ibaraki Prefectural University of Health Science
• Principal Investigator: 中山 智博 茨城県立医療大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (70307528)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩崎 信明 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (70251006) ; 石井 一弘 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (70323293) ; 中村 勇 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 講師 (20549505)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: ミトコンドリア遺伝子疾患 / 新規遺伝子治療 / 化学化合物

Outline of Annual Research Achievements

遺伝子治療が困難で対症療法のみに留まっている致死型ミトコンドリア遺伝子疾患であるMELAS（乳酸アシドーシスおよび脳卒中様発作を伴うミトコンドリア脳筋症）に対し、ウィルスベクターを利用しない化学化合物（DNA結合化合物PIポリアミド、発明者：矢野隆光（研究協力者））による新規遺伝子治療を確立することを目標としている。この効果は患者サイブリッド細胞では効果が確認されていた。このため患者皮膚線維芽細胞を用いてDNA結合化合物PIポリアミドの効果を培養条件下に確かめることを計画した。
平成27年度には茨城県立医療大学MELAS倫理委員会の規定に従って3名のMELAS患者および患者対照から皮膚片を採取し、3か月の継代培養を経て皮膚線維芽細胞培養系を樹立した。また、皮膚線維芽細胞を用いたポーラログラフィーによるミトコンドリア機能測定の予備実験を行い、測定系の条件を確立した。しかしながら研究協力者の健康上の理由により実験が中断され、PIポリアミドを添加した細胞培養に至らなかった。
平成28年度では新たな研究協力者に依頼し、3種類の異なる濃度のPIポリアミドを添加した細胞培養を1か月間、2回行った。継代培養の際、1週間毎にトリプシン処理をした細胞の一部からDNA抽出キットを用いてDNAを抽出した。そしてPCRを行い、PIポリアミドの効果を検討した。その結果、患者皮膚線維芽細胞ではPIポリアミドは遺伝子変異率に対して効果がないことが確認された。
また細胞培養の際、次年度にマススペクト解析を行うため、細胞培養上清を凍結保存した。マススペクト解析に関しては予備実験を行った。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

平成27年度に研究協力者の健康上の理由により実験が中断され、PIポリアミドを添加した細胞培養に至らなかった。このため全体的に遅れている。

Strategy for Future Research Activity

患者皮膚線維芽細胞に対しPIポリアミドは遺伝子変異率を改善する効果はないことがわかった。しかしながら細胞の代謝系に対しては効果がある可能性があり、平成29年度に患者皮膚線維芽細胞培養上清を用いたマススペクト解析を行う予定である。

Causes of Carryover

平成27年度に研究協力者の健康上の理由から実験が中断し、このため予定してた謝金の支払いが停止となった。
また当初外部委託予定であったマススペクト解析が平成28年度より当施設で行うことが可能となったため、新たに実験の条件検討をする必要が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成28年度より新たな研究協力者に依頼し、実験を継続している。