体細胞変異を有する造血幹細胞が骨髄内で増殖した状態は、クローン性造血と呼ばれ、高齢者やがん患者において高頻度で観察される。我々は、造血幹細胞におけるDNA損傷応答遺伝子の変異が細胞の機能を変化させ、生体に悪影響を与えるとの仮説を立て、それを実験的に検証した。まず、CRISPR/Cas9技術を用いてPPM1D、ATM、CHEK2のDNA損傷応答遺伝子に機能喪失型変異を導入したマクロファージを作成し、その細胞をLPSで刺激したところ、IL-1β、IL-6、TNFαなどの炎症性サイトカインの発現が増強されることが確認された。この結果、免疫細胞におけるDNA損傷応答遺伝子の重要性が示された。
　一方で、一般的なCRISPR/Cas9技術を用いた遺伝子編集では、細胞のDNAに二本鎖切断を生じさせるため、DNA損傷応答遺伝子を活性化してしまうという問題がある。そこで、DNA損傷応答遺伝子を活性化させることなく遺伝子編集を行うため、塩基置換技術を使用した遺伝子編集を試みた。ATMおよびCHEK2のHot spot変異を模した変異を導入するためにgRNAの設計を行った。今後、これらの遺伝子編集を施した細胞を作成し、その機能を解析する予定である。
　さらに、タンパク質レベルでのDNA損傷応答遺伝子の解析を行うため、ATMおよびCHEK2タンパク質を昆虫細胞内で合成し、精製した。今後、これを用いてCryo電子顕微鏡により結晶構造を解析する予定である。本研究は未だ途上にあるが、解析を継続し、免疫細胞におけるDNA損傷応答遺伝子異常に基づく病態に対する新規治療法開発の基盤を築くことを目指している。