ゲノム・エピゲノム編集をもちいたダウン症候群の知的障害に対する遺伝子治療法開発

利用基因组/表观基因组编辑开发针对唐氏综合症相关智力障碍的基因疗法

• 批准号: 22H03039
• 负责人: 北畠 康司
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03039/
• 关键词: ダウン症候群; 遺伝子治療; ゲノム編集; 知的障害; エピジェネティック編集; iPS細胞

ダウン症候群は21番染色体のトリソミーによって引き起こされる代表的な遺伝性疾患である。申請者らはこれまで、疾患特異的iPS細胞とゲノム編集技術を組み合わせダウン症の中枢神経病態の解析を行ってきた。健常アストロサイトは本来、神経細胞への保護作用をもっており、両者を共培養すると神経細胞のアポトーシスが抑制されるが、ダウン症アストロサイトではこの保護作用が消失するばかりか、神経細胞に過剰なアポトーシスを誘導してしまう。ダウン症アストロサイトでは自然免疫の重要な鍵を握る“NLRP3インフラマソーム”の活性が著しく上昇していること、さらにその責任遺伝子として、21番染色体上のDYRK1A を同定することに成功した。そこで本研究課題ではこのDYRK1Aに注目し、ゲノム編集・エピジェネティック編集をもちいることでその発現量を抑制することによる治療法開発を目指している。真下らによって開発された新しいゲノム編集技術であるCRISPR-Cas3は、数塩基の切断しか行わないCas9とは異なり、最大数十kbもの大規模な塩基欠失を引き起こすという大きな特徴をもち、またオフターゲット効果がCRISPR-Cas9と比較して低い。そこでDYRK1Aの3アレルのうちの1つだけがもつSNPと組み合わせてCRISPR-Cas3を作用させることで、DYRK1Aの正確なコピー数補正を試みた。また、切断活性を失くしたdead Cas9 (dCas9)に転写制御因子やヒストン修飾酵素を融合させ、DNAメチル化を変化させることで標的領域の遺伝子発現を自由に制御することのできるエピジェネティック編集を用いて、DYRK1Aの発現制御を試みた。その結果、in vitroにおいていずれもDYRK1Aの発現量低下を確認することができた。

The syndrome is a genetic disorder represented by chromosome 21. Applicants are responding to this, disease-specific iPS cell and using compilation techniques to assemble and analyze the central nervous system pathology of the disease. The protective effect of healthy cells on neurons is inhibited by co-culture of healthy cells, and the protective effect of healthy cells on neurons is eliminated by co-culture of healthy cells. The activity of "NLRP3" gene, which is an important key in natural immunity, has been increased since 1997. The activity of "NLRP3" gene has been successfully determined by DYRK1A on chromosome 21. This research topic focuses on DYRK1A, and aims to develop therapeutic methods for the treatment of acute respiratory syndrome. CRISPR-Cas3, CRISPR-Cas9, CRISPR-Cas9, CRISPR-Cas3, CRISPR-Cas9, CRIS-Cas9, CRIS-Cas-Cas DYRK1A's 3-point error correction test is performed on CRISPR-Cas3 In addition, the activity of the enzyme is blocked by the activity of dead Cas9 (dCas9), which controls the expression of genes in the target domain, such as fusion, DNA transformation, and the development of DYRK1A. The results of this study indicate that DYRK1A has a low level of activity.