AMED研究開発課題データベース 日本医療研究開発機構（AMED）の助成により行われた研究開発の課題や研究者を収録したデータベースです。

• 2020
• 2019
• 2018

【成果報告書】

成果の概要

X連鎖IgM症候群（XHIGM）はT細胞上に発現するCD40Lの欠損により、B細胞に対するクラススイッチシグナルの欠損やT細胞自身の機能低下から、重症感染を呈する疾患である。CD40Lが活性化T細胞にのみ発現することから、ゲノム編集技術によって生理的発現を可能にする遺伝子治療法の開発を行う。
１）XHIM患者T細胞におけるゲノム編集
　前年度までに確立した方法を用いて、相同組換え修復（HDR）によるゲノム編集を実施した。修復後のT細胞では、30-40％の細胞がCD40Lを発現するようになり、また、ドロップレットデジタルPCR（ddPCR）による解析でも、ゲノムDNAにおいて40-50%で正常配列への修復が確認された。ゲノム編集T細胞とナイーブB細胞の共培養では、IgGおよびIgA産性能の回復が認められ、また、RT-PCRによってクラススイッチの際にB細胞において産生される環状転写産物の出現を確認した。上記の解析により、ゲノム編集後のXHIM患者のT細胞の機能の回復が認められた。
２）Cas9の導入による遺伝子発現プロフアイルの変化
ゲノム編集を医療に応用する際は、ゲノム編集細胞に対して細胞加工製品としての安全性評価が必要となる。細胞品質の評価の一つとして、Cas9を投与したT細胞および臍帯血由来CD 34陽性細胞における遺伝子発現パターンの変化に関して、RNAシーケンスによる解析を行った。、Cas9の導入により発現が上昇した遺伝子の多くは、がん抑制遺伝子であるp53遺伝子の下流に位置しており、細胞周期の停止やアポトーシスの促進に関与するものであった。この結果は、Cas9を導入した場合、多くの細胞が増殖や生存が阻害される可能性があるということを示していた。
３）新型Cas9に関する解析
ゲノム編集に利用されているCas9やCas12a（>1000残基）と異なり、近年に同定されたCas12fは約500残基と小型であり、ガイドRNAと複合体を形成し、標的2本鎖DNAを切断する。Cas12f-ガイドRNA-標的DNA複合体の立体構造をクライオ電子顕微鏡単粒子解析により決定し、標的となる二本鎖DNAの認識・切断メカニズムを解明した。今後、AAVへの搭載効率が高い小型ゲノム編集ツールの開発基盤となることが期待される。

学会誌・雑誌等における論文一覧

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1.Ushijima K, Okuno M, Ayabe T, Kikuchi N, Kawamura T, Urakami T, Yokota I, Amemiya S, Uchiyama T, Kikuchi T, Ogata T, Sugihara S, Fukami M; Japanese Study Group of Insulin Therapy for Childhood and Adolescent Diabetes. Low prevalence of maternal microchimerism in peripheral blood of Japanese children with type 1 diabetes. Diabet Med. 2019 Dec 23: doi: 10.1111/dme.14221.

2.Takeuchi I, Kawai T, Nambu M, Migita O, Yoshimura S, Nishimura K, Yoshioka T, Ogura M, Kyodo R, Shimizu H, Ito S, Kato M, Onodera M, Hata K, Matsubara Y, Arai K. X-linked inhibitor of apoptosis protein deficiency complicated with Crohn's disease-like enterocolitis and Takayasu arteritis: A case report. Clin Immunol 2020, 217: 108495. doi: 10.1016/j.clim.2020.108495.

3.Suzuki E, Kobori Y, Katsumi M, Ushijima K, Uchiyama T, Okada H, Miyado M, Fukami M. Copy-number Analysis of Y-linked Loci in Young Men With Non-Obstructive Azoospermia: Implications for the Rarity of Early Onset Mosaic Loss of Chromosome Y. Reprod Med. Biol. 2020, 19:178-181. doi: 10.1002/rmb2.12321.

4.Uchida H, Sakamoto S, Shimizu S, Takeda M, Yanagi Y, Fukuda A, Uchiyama T, Irie R, Kasahara M. Efficacy of Antithymocyte Globulin Treatment for Severe Centrilobular Injury Following Pediatric Liver Transplant: Clinical Significance of Monitoring Lymphocyte Subset Exp .Clin Transplant. 2020, 18:325-333. doi: 10.6002/ect.2019.0387.

5.Osumi T, Yoshimura S, Sako M, Uchiyama T, Ishikawa T, Kawai T, Inoue E, Takimoto T, Takeuchi I, Yamada M, Sakamoto K, Yoshida K, Kimura Y, Matsukawa Y, Matsumoto K, Imadome KI, Arai K, Deguchi T, Imai K, Yuza Y, Matsumoto K, Onodera M, Kanegane H, Tomizawa D, Kato M. A prospective study of allogeneic hematopoietic stem cell transplantation with post-transplantation cyclophosphamide and anti-thymoglobulin from HLA-mismatched related donors for non-malignant diseases. Biol Blood Marrow Transplant, 2020, 26: e286-e291. doi: 10.1016/j.bbmt.2020.08.008.

6.Yamaguchi T, Uchida E, Okada T, Ozawa K, Onodera M, Kume A, Shimada T, Takahashi S, Tani K, Nasu Y, Mashimo T, Mizuguchi H, Mitani K, Maki K. Aspects of gene therapy products using current genome-editing technology in Japan. Hum Gene Ther 2020, 31:1043-1053. doi: 10.1089/hum.2020.156.

7.Ishikawa T, Okai M, Mochizuki E, Uchiyama T, Onodera M, Kawai T. BCG infections at high frequency in both AR-CGD and X-CGD patients following BCG vaccination. Clin Infect Dis 2020. doi: 10.1093/cid/ciaa1049.

8.Kataura T, Tashiro E, Nishikawa S, Shibahara K, Muraoka Y, Miura M, Sakai S, Katoh N, Totsuka M, Onodera M, Shin-Ya K, Miyamoto K, Sasazawa Y, Hattori N, Saiki S, Imoto M. A chemical genomics-aggrephagy integrated method studying functional analysis of autophagy inducers. Autophagy 2020, 7:1-17. doi: 10.1080/15548627.2020.1794590.

9.Oka Y, Hamada M, Nakazawa Y, Muramatsu H, Okuno Y, Higasa K, Shimada M, Takeshima H, Hanada K, Hirano T, Kawakita T, Sakaguchi H, Ichimura T, Ozono S, Yuge K, Watanabe Y, Kotani Y, Yamane M, Kasugai Y, Tanaka M, Suganami T, Nakada S, Mitsutake N, Hara Y, Kato K, Mizuno S, Miyake N, Kawai Y, Tokunaga K, Nagasaki M, Kito S, Isoyama K, Onodera M, Kaneko H, Matsumoto N, Matsuda F, Matsuo K, Takahashi Y, Mashimo T, Kojima S, Ogi T. Digenic mutations in ALDH2 and ADH5 impair formaldehyde clearance and cause a multisystem disorder, AMeD syndrome. Sci Adv. 2020, 6. : doi: 10.1126/sciadv.abd7197.

10.Kanamaru Y, Uchiyama T, Kaname T, Yanagi K, Ohara O, Kunishima S, Ishiguro A. ETV-6-related thrombocytopenia associated with a transient decrease in von Willebrand factor. Int J Hematol. 2021. doi: 10.1007/s12185-021-03136-4.

11.Nishizawa H, Matsumoto M, Chen G, Ishii Y, Tada K, Onodera M, Kato H, Muto A, Tanaka K, Igarashi K. Lipid peroxidation and the subsequent cell death transmitting from ferroptotic cells to neighboring cells. Cell Death Dis 2021, 12: 332. doi: 10.1038/s41419-021-03613-y.

12.Ishikawa T, Tamura E, Kasahara M, Uchida H, Higuchi M, Kobayashi H, Shimizu H, Ogawa E, Yotani N, Irie R, Kosaki R, Kosaki K, Uchiyama T, Onodera M, Kawai T. Severe Liver Disorder Following Liver Transplantation in STING-Associated Vasculopathy with Onset in Infancy. J Clin Immunol. 2021 Feb 5. doi: 10.1007/s10875-021-00977-w. Online ahead of print.

13.Uchiyama T, Kawakami S, Masuda H, Yoshida K, Niizeki H, Mochizuki E, Edasawa K, Ishiguro A, Onodera M. A Distinct Feature of T Cell Subpopulations in a Patient with CHARGE Syndrome and Omenn Syndrome. J Clin Immunol 41: 233-237, 2021. doi: 10.1007/s10875-020-00875-7.

14.Takeda S.N., Nakagawa R., Okazaki S., Hirano H., Kobayashi K., Kusakizako T., Nishizawa T., Yamashita K., Nishimasu, H., Nureki O. Structure of the miniature type V-F CRISPR-Cas effector enzyme. Mol Cell 2021, 81 558-570. doi: 10.1016/j.molcel.2020.11.035.

15.Gestational arsenic exposure induces site-specific DNA hypomethylation in active retrotransposon subfamilies in offspring sperm in mice. Nohara K, Nakabayashi K, Okamura K, Suzuki T, Suzuki S, Hata K.Epigenetics Chromatin. 2020, 13:53. doi: 10.1186/s13072-020-00375-3.

16.ZFAT binds to centromeres to control noncoding RNA transcription through the KAT2B-H4K8ac-BRD4 axis. Ishikura S, Nakabayashi K, Nagai M, Tsunoda T, Shirasawa S. Nucleic Acids Res. 2020, 48:10848-10866. doi: 10.1093/nar/gkaa815.

17.Premature aging syndrome showing random chromosome number instabilities with CDC20 mutation. Fujita H, Sasaki T, Miyamoto T, Akutsu SN, Sato S, Mori T, Nakabayashi K, Hata K, Suzuki H, Kosaki K, Matsuura S, Matsubara Y, Amagai M, Kubo A. Aging Cell. 2020, 19:e13251. doi: 10.1111/acel.13251.

18.Genome-wide methylation analysis in Silver-Russell syndrome, Temple syndrome, and Prader-Willi syndrome. Hara-Isono K, Matsubara K, Fuke T, Yamazawa K, Satou K, Murakami N, Saitoh S, Nakabayashi K, Hata K, Ogata T, Fukami M, Kagami M. Clin Epigenetics. 2020, 12:159. doi: 10.1186/s13148-020-00949-8.

19.Nagashima-type palmoplantar keratosis caused by biallelic maternal mutation of SERPINB7 with segmental uniparental disomy of chromosome 18q. Hayakawa M, Tahara U, Ono N, Aoki S, Kawai T, Nakabayashi K, Hata K, Amagai M, Kubo A. J Dermatol. 2020, 47:e453-e454. doi: 10.1111/1346-8138.15603.

20.Case of autosomal recessive woolly hair/hypotrichosis with a homozygous c.736T>A mutation of LIPH caused by maternal uniparental disomy of chromosome 3. Tahara U, Ono N, Aoki S, Kawai T, Nakabayashi K, Hata K, Amagai M, Kubo A. J Dermatol. 2020, 47:e393-e394. doi: 10.1111/1346-8138.15550.

学会・シンポジウム等における口頭・ポスター

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1.小野寺 雅史　稀少疾患治療薬の開発の課題 第3回 日本免疫不全・自己炎症学会総会学術集会, 2021/2/3, 国内, 口頭.

国内　/　口頭

2.小野寺 雅史　原発性免疫不全症に対する新たな診断と治療法の開発 北陸免疫不全症研究会, 2021/3, 国内, 口頭.

国内　/　口頭

3.小野寺 雅史　世界の細胞加工品と遺伝子治療の現状 第5回 DIA再生医療製品・遺伝子治療用製品シンポジウム, 2020/12/10, 国内, 口頭.

国内　/　口頭

4.内山　徹　CAR-T細胞の体内動態と有効性、安全性の検討　第11回　国際協力遺伝病遺伝子治療フォーラム, 2021/1/21, 国内, 口頭.

国内　/　口頭

5.小野寺 雅史　今後の我が国の遺伝子治療の展望と問題点 第10回 国際協力遺伝病遺伝子治療フォーラム 第10周年記念大会 東京 2020.1.15 国内, 口頭.

国内　/　口頭

6.内山　徹　再生医療～遺伝子治療と細胞治療～　第20回CRCと臨床試験のあり方を考える会議2020 in長崎　2020/10/3, 国内, 口頭.

国内　/　口頭

7.小野寺 雅史　世界の細胞加工品と遺伝子治療の現状 第4回 DIA再生医療製品・遺伝子治療用製品シンポジウム 2020/12/16, 国内, 口頭.

国内　/　口頭

8.中林　一彦：「先天性疾患ゲノム診断率向上のためのエピゲノムアプローチ」日本人類遺伝学会第65回大会，Web開催，2020/11/18-2020/12/2 国内, 口頭.

国内　/　口頭