Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

乳房再建術 / 脂肪 / 遺伝子導入 / アデノ随伴ウイルスベクター / 組織再生 / 乳房再建 / ドナー不要 / 乳がん

本研究では、乳房欠損に対する新しい治療方法として、アデノ随伴ウイルスベクターによる遺伝子導入を用いた方法について検討を行った。動物を用いた生体内への遺伝子導入によって、局所的に脂肪組織を増やして形態を修正可能であることができた。さらに、臨床的に望まれる強力で、安全な方法の開発のために、化学物質による足場を用いる方法、新しい遺伝子導入ベクターの開発を進めた。

生まれ持った理由や、がんの切除術などによって乳房が欠損もしくは変形して、その改善が望まれることがあるが、現状では、人工物を利用するか、新たにキズを作って自己組織を用いて再建する治療方法しかない。本研究成果によって、体の一部のみを増大させる新しい形の治療方法の開発への道筋が示された。また、開発の進められた新しい生体吸収性化学物質や新しい遺伝子導入方法は、本研究の主目的のみならず、脂肪や筋肉などの病気に対する治療方法開発の基礎技術として応用することも期待できる。

リプログラミング / 創傷治癒 / 遺伝子導入 / アデノ随伴ウイルスベクター / 再プログラム化 / 遺伝子治療 / 皮膚潰瘍 / 直接転換 / 上皮化 / 組織胎児化 / 難治性潰瘍

本研究では申請者が開発を進めてきた「皮膚潰瘍に存在する間葉系細胞から上皮細胞への細胞系譜の転換を介して、潰瘍面から直接的に上皮化、創傷の閉鎖をはかる皮膚潰瘍治療法」の臨床応用へ向けた研究開発を進めている。
特に皮膚皮下組織の間葉系細胞に特化した指向性を有するアデノ随伴ウイルスベクター(AAV)を開発する目的で、AAVの一部をランダム化したペプチドディスプレイウイルスライブラリを作成し、マウス皮膚潰瘍面を用いた定方向進化法をかけることによって新しいカプシドを開発した。Deep learningによる病理組織解析手法を導入することによって動物間のばらつき、実験手技によるばらつきの影響を最低限に抑えながら、定量的に比較検討を行う方法について最適化を進め、新規開発したAAVカプシドの既存カプシドに対する優位性を確認した。また、類似の原理に基づいて、誘導された上皮に対して遺伝子導入を行うための新規AAVカプシド候補セットを開発した。
一方、複数の転写因子を単一の細胞に対して同時に遺伝子導入するためのポリシストロニックベクターの開発を目的として、転写因子セットの全配列順に連結したウイルスベクターコンストラクトを作成し、ヒト・マウス細胞を用いてin vitro細胞系譜転換実験を行い、転換効率の観点から細胞系譜転換に最適な配列順が明らかとなった。当該ポリシストロニック配列を搭載することが可能な大容量ウイルスベクター作成を目的としたバックボーンプラスミドコンストラクト作成を進めた。
そのほか、皮膚潰瘍面への遺伝子治療臨床応用に際しての障壁として危惧されるOff target効果を最低限とするための新しい化学物質を用いたコントロールリリース法、長期的に実験・観察が可能な新規皮膚潰瘍動物モデルの開発と解析を進めた。

遺伝子導入 / アデノ随伴ウイルスベクター / 毛髪再生 / hair / 直接転換 / 形成外科

強い皮膚へのダメージによって毛髪の失われた皮膚において、新たに毛髪を再生させる方法を開発するために、培養細胞に対して遺伝子導入を行うことによって、本来毛髪にならない細胞に毛髪をつくる能力を与える方法を開発した。さらに生きた動物の皮膚に対して、臨床的に実用可能な方法でこの技術を応用することを目的としてアデノ随伴ウイルスベクターという新しい遺伝子導入方法の開発を進めた。

現時点では、一度失われた毛髪を取り戻す良い方法は存在しない。本研究によって、毛髪のもとである毛包を構成する細胞の性質を決定づけている因子が明らかとなった。生体を構成する細胞の基本的な機能の理解、新しい治療方法開発の基礎となるに重要な知見であると考えられる。また皮膚を構成する複数種類の細胞に対して高い遺伝子導入効率を有するアデノ随伴ウイルスベクターの開発が進んだことは、皮膚の関連する疾患全般に対する新しい治療方法開発の重要な技術的進歩である。

血管奇形 / 遺伝子治療 / ゲノム編集 / 動物モデル / 遺伝子導入 / アデノ随伴ウイルスベクター / 血管腫 / 体性突然変異 / モザイク変異

体表・軟部組織の血管奇形の病態解析、治療的介入方法の開発のため、「Creリコンビナーゼの作用時期調整」、「複数のLoxP配列を用いた確率論的な変異遺伝子の組み換え」、「ゲノム編集」を組み合わせて用いたシステムのデザインを進め、pUC19ベクターにクローニングしたマウスゲノム配列上に、クローニング作業を進めた。また、in vivoでマウスの血管内皮細胞のゲノムを編集する方法として、アデノ随伴ウイルスベクター(AAV)に着目し、野生型の状態で血管内皮細胞に最大の指向性を有するカプシドを明らかにし、指向性にかかわる部位にバリアント配列を導入するための改変カプシドプラスミドを作成した。

体表・軟部組織の血管奇形は、従来、血管腫として呼ばれていた疾患群であり、特に広範な病変を有する症例においては整容的、機能的障害に加えて疼痛、出血などの症状を呈することから終生にわたって、外科的治療や血管内治療を繰り返す必要があり、既存の治療には限界がある。本研究によって開発した技術は、実際の症例に即した動物モデルを作成し、変異を有する病変内のゲノムを修復する、新しい治療開発を進める礎となる。

【研究分担者】
栗田昌和	東京大学	医学部附属病院	助教	(Kakenデータベース)
金山幸司	東京大学	医学部附属病院	助教	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
金山幸司	東京大学	医学部附属病院	助教	(Kakenデータベース)
岡崎睦	東京大学	医学部附属病院	教授	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
栗田昌和	東京大学	医学部附属病院	助教	(Kakenデータベース)
金山幸司	東京大学	医学部附属病院	助教	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
栗田昌和	東京大学	医学部附属病院	助教	(Kakenデータベース)