Novel design of AAV capsid by LassoGraft Technology

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本研究は、AAVのキャプシド蛋白質に特定の受容体に対する親和性を有する環状ペプチドの内部配列を埋め込むエンジニアリングを通して、遺伝子導入効率増大と細胞特異的なデリバリーを可能にすることを目指し、以下の2つの業務項目に従って研究を進めた。（項目１）ペプチド提示型AAVによる感染トロピズム賦与の普遍性： 幹細胞のマーカーであり上皮細胞のラミニン受容体であるα6β1インテグリンとマクロファージの抑制性受容体であるSIRPαの２つに対する結合性環状ペプチド配列について、まずヒトIgG Fcにペプチドをグラフトした人工蛋白質をもちいてこれらの受容体に対する結合を調べたところ、前者についてはα6β1インテグリン強制発現細胞を、後者についてはマウスミクログリア細胞株MG6に対してそれぞれ強い結合が観察された。次にSIRPα結合ペプチドを提示するキメラAAVを作製し、MG6細胞への遺伝子導入を調べた結果、コントロールAAVに比べて数倍以上の導入効率の上昇が確認された。（項目２）非分裂細胞に対するAAV感染・遺伝子導入能の飛躍的改善：非分裂細胞である神経細胞、筋細胞、肝細胞などに対するAAVの感染効率をブーストし、現状より遙かに低いタイターのウイルスで遺伝子導入を達成することを目指し、まず本年度はこれらの細胞に特異的に発現する受容体に対するペプチド配列の取得を行った。具体的には神経栄養因子BDNFの受容体であるTrkB、筋細胞でアセチルコリン受容体の集積に関わるMuSKキナーゼ、そして肝細胞増殖因子HGFの受容体Metならびに肝細胞表面のアシアロ糖蛋白質受容体（ASGR）に対する結合ペプチドを探索し、それぞれについて高親和性の環状ペプチドを単離し、しかもそれらが蛋白質表面にグラフト可能であることを確認した。