臨床応用を見据えた幼少期ストレス由来脳機能異常に対するエピゲノム治療研究

儿童应激所致脑功能障碍的表观基因组治疗研究及临床应用

• 批准号: 17K16401
• 负责人: 山本 直樹
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hoshi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-01 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17K16401/
• 关键词: エピゲノム編集; エピゲノム治療; DNAメチル化; BDNF; AAV; 精神疾患

dead CRISPR-Cas9を用いた配列特異的DNAメチル制御システムは用いる遺伝子の巨大さが原因となり、生体への遺伝子導入としてよく用いられているAAVでは使用できなかった。本研究では配列特異的DNAメチル制御システムを改良し、AAVで利用可能なように再構築した上で、AAVのマウスへのinjectionによる、活動個体でのDNA配列特異的な人為的DNAメチル化制御が行動に与える影響の評価を行った。マウスNeuro2A細胞を用いたin vitroでの検証ではCas9とDNAメチル化酵素のDnmt3Aとメチル化補酵素Dnmt3Lの組合せにより高効率の配列特異的DNAメチル化制御を、さらにTet2遺伝子の酵素部位を用いることで配列特異的DNA脱メチル化についても高いDNA脱メチル化効率を実現できるAAVにパッケージング可能範囲で機能するDNAメチル化制御システムが構築できたことが分かった。さらに一般に用いられている精製プロトコルを用いても10^14 copies/ml 以上の高いタイターをもった機能的AAVが得られた。これらのAAVをマウス海馬にインジェクションし、シナプス可塑性制御因子BDNFのプロモーターのDNAメチル化制御を行った結果、in vivoでのDNAメチル化制御のAAVは十分な感染効率を示し、脳内で配列特異的DNAメチル制御システムを機能していることを示唆するデータを得た。また、さらなる検証が必要な段階ではあるものの、海馬におけるBDNFプロモーターのDNAメチル化が活動依存的な遺伝子発現制御に関わっており、BDNFプロモーター特異的なDNAメチル化制御によって行動に影響を与える事を示唆するデータを得ている。そのため、本研究の目的であったエピゲノム治療の前段階としての活動個体におけるDNAメチル化制御システムの検証はほぼ達成できていると考えられる。

Dead CRISPR-Cas9 is used in combination with specific DNA. It is used in combination with AAV. In this study, we evaluated the effects of sequence-specific DNA control systems on AAV injection and DNA sequence-specific DNA control systems. Neuro2A cells are used in vitro to detect Cas9 DNA enzyme Dnmt 3A DNA enzyme Dnmt 3L DNA enzyme Dnmt3A DNA enzyme Dnmt 3L DNA enzyme Dnmt 3A DNA enzyme Dnmt3L DNA enzyme Dnmt3L DNA enzyme The enzyme site of Tet2 gene is used to construct DNA sequencing system with high efficiency. In general, AAV can be used to refine the content of the product by 10^14 copies/ml or more. The results of DNA regulation of AAV in hippocampus, hippocampus plasticity control factor BDNF, DNA regulation of AAV in vivo, high infection rate, and function of DNA regulation in vivo were obtained. In addition, BDNF and DNA-mediated DNA synthesis in hippocampus are essential for the detection of activity-dependent gene expression. The purpose of this study is to investigate the early stages of treatment and the activities of individuals in the DNA system.

项目成果

ウィルスを用いた高効率な配列特異的DNAメチル化編集システムの開発

利用病毒开发高效序列特异性DNA甲基化编辑系统

• 发表时间: 2017
• 作者: Azela Gladya;Manami Tanaka,;Catharina Sagita Moniaga;Masato Yasui、Mariko Hara-Chikuma;Catharina Sagita Moniaga;山本直樹
• 通讯作者: 山本直樹

Refinement of highly efficient sequence-specific DNA methylation editing system for in vivo application

体内应用的高效序列特异性 DNA 甲基化编辑系统的改进

• 发表时间: 2017
• 作者: Azela Gladya;Manami Tanaka,;Catharina Sagita Moniaga;Masato Yasui、Mariko Hara-Chikuma;Catharina Sagita Moniaga;山本直樹;山本直樹
• 通讯作者: 山本直樹

月刊 細胞 2017年 7月号

《细胞》月刊2017年7月号

• 发表时间: 2017
• 作者: Azela Gladya;Manami Tanaka,;Catharina Sagita Moniaga;Masato Yasui、Mariko Hara-Chikuma;Catharina Sagita Moniaga;山本直樹;山本直樹;山本直樹;金井 弥栄
• 通讯作者: 金井 弥栄