Development of non-viral vector to realize treatment of hereditary disease using genome editing RNA technology

开发非病毒载体，利用基因组编辑RNA技术实现遗传性疾病的治疗

• 批准号: 19K22972
• 负责人: 有馬 英俊
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Daiichi University, College of Pharmaceutical Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-06-28 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K22972/
• 关键词: ゲノム編集; デンドリマー; シクロデキストリン; 結合体; mRNA; ３元複合体; 肝臓ターゲティング; トランスサイレチン; 家族性アミロイドポリニューロパチー; CRISPR mRNA; ガイドRNA; 肝臓特異的非ウイルスベクター; PAMAMデンドリマー; 遺伝性難病; CRISPRA Cas9 mRNA

本研究では、申請者らのオリジナルの非ウイルスベクターであるポリアミドアミン (PAMAM) デンドリマー/シクロデキストリン結合体（CDE）に肝実質細胞上のアシアロ糖タンパク質受容体に対するリガンドを結合体したGN-PaCを用いたゲノム編集に基づく難治性遺伝子疾患治療に関する検討を実施している。本研究の特徴は、細胞における外来遺伝子の発現に大きなバリアとなっている細胞核膜を突破が不要なCRISPR mRNAとガイドRNAとGN-PaCとの３元複合体を用いて、肝臓の難治性疾患であるトランスサイレチン（TTR）型家族性アミロイドポリニューロパチー（TTR-FAP）に対するゲノム編集に基づく根治治療を目的としている。2022年度は次のような検討を行った。レポーター遺伝子として、Cap1構造を有するルシフェラーゼmRNAはCap0構造を有するmRNAに比べて遺伝子発現効率が高いことが示された。ジェネレーション (G) が異なるPAMAMデンドリマーとmRNAとの複合体形成を電気泳動により確認した結果、G2はN/P比1.0以上で、G3とG4はN/P比0.5以上で完全に複合体を形成し、GN-PaC(G3)もmRNAと完全に複合体を形成した。N/P比100で形成したPAMAMデンドリマー(G3)/mRNA複合体は、正のゼータ電位を示し、粒子径は約1000 nmであった。一方、GN-PaC(G3)複合体はPAMAMデンドリマー(G3)複合体と同様なゼータ電位を示すとともに、サブミクロンのサイズの微粒子を形成した。N/P比100で形成したPAMAMデンドリマー(G3)/mRNA複合体は、PAMAMデンドリマー(G2)複合体及びPAMAMデンドリマー(G4)複合体よりもHepG2細胞及びHeLa細胞において、高い遺伝子発現を示した。さらに、GN-PaC(G3)/mRNA複合体は、希釈溶媒としてOpti-MEMを用いることにより、PAMAMデンドリマー(G3)/mRNA複合体よりも高い遺伝子発現を示した。研究業績に関しては論文発表及び学会発表を行った。

This study aims to investigate the application of PAMAM (PAMAM) to the treatment of refractory genetic disorders in liver cells using PAMAM (PAMAM/PAMAM) as a combination of PAMAM and PAMAM. The characteristics of this study include the development of foreign genes in cells, the breakthrough of nuclear membranes, the use of CRISPR mRNA, RNA and GN-PaC three-member complexes, and the compilation and radical therapy of TTR familial disorders (TTR-FAP) in refractory liver diseases. 2022 Annual Report of the Company. The gene expression rate of Cap1 is higher than that of Cap 2. The results showed that the N/P ratio of G2 was 1.0 or higher, the N/P ratio of G3 and G4 was 0.5 or higher, and the GN-PaC(G3) mRNA complex was formed. N/P ratio of 100 to form PAMAM (G3)/mRNA complex, positive potential, particle diameter of about 1000 nm A square, GN-PaC(G3) complex and PAMAM (G3) complex have the same potential to form fine particles. N/P ratio of 100 to form PAMAM (G3)/mRNA complex, PAMAM (G2) complex and PAMAM (G4) complex in HepG2 cells and HeLa cells. In addition, GN-PaC(G3)/mRNA complex was also shown to be highly expressed in the presence of pMAM (G3)/mRNA complex. Research performance is related to paper development and academic performance.

项目成果

化学修飾デンドリマーを用いたmRNA医薬の細胞内デリバリー

使用化学修饰的树枝状聚合物进行 mRNA 药物的细胞内递送

• 发表时间: 2022
• 作者: 秦 萌花;大山 将大;山本 剛史;北岸 宏亮;川上 茂;有馬 英俊;山吉 麻子
• 通讯作者: 山吉 麻子

β-シクロデキストリン及びその誘導体の複合体形成自由エネルギーの機械学習による簡易予測

利用机器学习简单预测β-环糊精及其衍生物的络合物形成自由能

• 发表时间: 2022
• 作者: 勝見英正;森下将輝;山本 昌;溝奥 朱音，仲村 英也，大崎 修司，綿野 哲;有馬 英俊
• 通讯作者: 有馬 英俊

Feasibility Study of Dendrimer-Based TTR-CRISPR pDNA Polyplex for Ocular Amyloidosis <i>in Vitro</i>

基于树枝状大分子的 TTR-CRISPR pDNA 复合物治疗眼部淀粉样变性<i>体外</i>的可行性研究

• DOI: 10.1248/bpb.b22-00452
• 发表时间: 2022
• 期刊: Biological and Pharmaceutical Bulletin
• 影响因子: 2
• 作者: Inoue M;Muta K;Mohammed AFA;Onodera R;Higashi T;Ouchi K;Ueda M;Ando Y;Arima H;Jono H;Motoyama K.
• 通讯作者: Motoyama K.

機械学習を用いたシクロデキストリン複合体形成自由エネルギーの簡易予測

使用机器学习简单预测环糊精复合物形成的自由能

• 发表时间: 2021
• 作者: 鈴木 咲和;弓場 英司;原田 敦史;有馬英俊
• 通讯作者: 有馬英俊

Fine-tuned cholesterol solubilizer, mono-6-O-α-D-maltosyl-γ-cyclodextrin, ameliorates experimental Niemann?Pick disease type C without hearing loss

微调胆固醇增溶剂，单-6-O-α-D-麦芽糖基-γ-环糊精，改善实验性尼曼？皮克病 C 型但无听力损失

• DOI: 10.1016/j.biopha.2022.113698
• 发表时间: 2022
• 期刊: Biomedicine & Pharmacotherapy
• 影响因子: 7.5
• 作者: Yamada Y;Miwa T;Nakashima M;Shirakawa A;Ishii A;Namba N;Kondo Y;Takeo T;Nakagata N;Motoyama K;Higashi T;Arima H;Kurauchi Y;Seki T;Katsuki H;Okada Y;Ichikawa A;Higaki K;Hayashi K;Minami K;Yoshikawa N;Ikeda R;Ishikawa Y;Kajii T;Tachi
• 通讯作者: Tachi