新規ゲノム編集タンパク質Cas12aによるB型肝炎ウイルス排除に関する検討

新型基因组编辑蛋白Cas12a消除乙型肝炎病毒的研究

• 批准号: 21J13970
• 负责人: 塚本 智仁
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J13970/
• 关键词: ゲノム編集; CRISPR; Cas12a; 感染防御; B型肝炎ウイルス; HBV; アデノウイルスベクター; 遺伝子治療

CRISPR-Cas9は、ウイルスゲノムを切断することで感染を抑制可能であることから、感染症に対する新たな治療法として注目されている。B型肝炎ウイルス（HBV）によって発症するB型肝炎は、既存の薬剤でHBVゲノムを完全に排除することは極めて困難であることから、ゲノム編集によるウイルス療法の治療標的とされる。これまで、Cas9によるHBVゲノムの完全排除を目指した検討が行われてきたが、未だHBVの十分な排除には至っておらず、HBVを完全に排除可能な優れたゲノム編集ツールの開発が期待される。Cas9とは異なるゲノム編集タンパク質であるCas12aは、Cas9と同様の特異的な二本鎖DNA切断活性に加えて、塩基配列非特異的な一本鎖DNA切断活性を有する。他方でHBV粒子内のゲノムは、不完全環状二本鎖DNAであり、一本鎖DNA領域を有している。したがって、Cas12aはHBVゲノムの二本鎖DNA領域を切断すると同時に、一本鎖DNA領域を切断することにより、Cas9と比較して効率良くHBVゲノムを排除できる可能性を秘めている。そこで本研究では、HBV感染モデルにおいて、Cas12aがHBVゲノムを効率的に排除可能か検討することとした。初年度の検討で、Cas12aの核局在性を高めることにより、Cas12aのゲノム編集効率は著しく向上した。本年度は、通常の二本鎖DNA切断活性によるHBVの感染抑制効果に関する検討に着手した。まずHBV感染モデル動物への適用を見据え、HBVに対するガイドRNAおよびCas12a搭載アデノウイルスベクターの作製を行った。今後は作製したCas12a搭載アデノウイルスベクターを用い、培養細胞においてCas12aがCas9よりも強力にHBV感染を抑制可能か検討する予定である。

CRISPR - Cas9 は, ウ イ ル ス ゲ ノ ム を cut す る こ と で を inhibiting infection may で あ る こ と か ら, adapting just-in-time inventory に す seaborne る new た な therapy と し て attention さ れ て い る. Hepatitis B ウ イ ル ス (HBV) に よ っ て 発 disease す る は hepatitis B, the preexisting の 薬 tonic で HBV ゲ ノ ム を に completely eliminate す る こ と は extremely め て difficult で あ る こ と か ら, ゲ ノ compiling に ム よ る ウ イ ル ス treatment の mark と さ れ る. こ れ ま で, Cas9 に よ る HBV ゲ ノ ム の completely ruled out を refers し た 検 line for が わ れ て き た が だ HBV の very な not excluded, に は to っ て お ら ず, HBV を に completely ruled out な れ た ゲ ノ compiling ツ ム ー ル の open 発 が expect さ れ る. Cas9 と は different な る ゲ ノ compiling タ ム ン パ ク qualitative で あ る Cas12a は, Cas9 と with others の specific な 2 lock DNA to cut off the active に え て, salt distribution list of nonspecific な a lock to cut off the activity of DNA を have す る. The other party 's でHBV particle has ゲノム ゲノム, incomplete circular two-lock DNAであ, and in the field of one-lock DNA を, there is て て る る る. し た が っ て, Cas12a は HBV ゲ ノ ム の 2 lock を cut DNA field す る と に at the same time, the lock of the DNA を cut す る こ と に よ り, Cas9 と compare し て sharper rate good く HBV ゲ ノ ム を exclude で き る possibility を secret め て い る. そ こ で this study で は, HBV infection モ デ ル に お い て, Cas12a が HBV ゲ ノ ム を に ruled out working rate か beg す 検 る こ と と し た. Beg で, at the beginning of the annual の 検 Cas12a の nuclear agency in the sexual を high め る こ と に よ り, Cas12a の ゲ ノ ム compiling the working rate は the し く upward し た. This year, efforts have been made to する検 and に to explore the DNA cutting activity of による and the inhibitory effect on HBV <s:1> infection. ま ず HBV infection モ デ ル animal へ の を see according to え, HBV に す seaborne る ガ イ ド RNA お よ び Cas12a carry ア デ ノ ウ イ ル ス ベ ク タ ー の cropping を line っ た. The future は cropping し た Cas12a carry ア デ ノ ウ イ ル ス ベ ク タ ー を い, culture cell に お い て Cas12a が Cas9 よ り も powerful に を inhibit HBV infection may か beg す 検 る designated で あ る.

项目成果

核局在性向上型Cas12a搭載アデノウイルスベクターによるゲノム編集効率の評価

使用配备核定位增强 Cas12a 的腺病毒载体评估基因组编辑效率

• 发表时间: 2021
• 作者: 水田陽菜;塚本智仁;酒井英子;櫻井文教;水口裕之
• 通讯作者: 水口裕之

Cas12aタンパク質の核局在による安定性に関する検討

Cas12a蛋白核定位稳定性研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 塚本智仁;水田陽菜;酒井英子;櫻井文教;水口裕之
• 通讯作者: 水口裕之

高効率なin vivoゲノム編集を目指した核局在向上型CRISPR-Cas12aシステム搭載アデノウイルスベクターの開発

开发配备核定位增强 CRISPR-Cas12a 系统的腺病毒载体，用于高效体内基因组编辑

• 发表时间: 2022
• 作者: 塚本智仁;水田陽菜;酒井英子;櫻井文教;水口裕之
• 通讯作者: 水口裕之