客觀日本

三重大學從iPS細胞中去除唐氏症致病染色體

2025年03月26日 生物醫藥

三重大學等的研究團隊成功開發出了一種從唐氏症患者細胞中去除多餘致病染色體的技術。研究人員通過基因體編輯技術改寫基因,從培養自唐氏症患者的iPS細胞中去除了多餘的染色體後,細胞活動恢復正常。由於現有技術尚無法直接應用於臨床治療,研究團隊下一步將致力於開發無需切除染色體即可抑制其活性的新方法。

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據估計,日本約有8萬名唐氏症患者。患者在幼年期表現出智力障礙,40歲以後則多數患上阿茲海默症。此外,部分患者青春期後還可能突然出現能力衰退的「退行性症狀」。

唐氏症由於細胞核中DNA的染色體數量多了一條而導致的。正常人體細胞中有23對共46條染色體,而唐氏症患者第21號染色體數量天生多出一條,為3條。

研究團隊首先鎖定了該染色體獨有的基因體序列,以識別增加的染色體。當使用基因體編輯技術以特定序列為標記切斷染色體時,發現最高有37.5%的概率能夠去除多餘的染色體。

被切斷的染色體碎片通過細胞自身機制排出細胞核外。實驗證實去除多餘染色體後的iPS細胞在基因狀態和增殖速度等方面與正常細胞無異。

目前該研究成果很難直接應用於醫學治療。首要難題是基因體編輯無法100%去除多餘染色體。如果染色體未被完全去除,細胞可能會自行修復,但修復過程中可能發生基因重複、缺失等變異,導致染色體序列不同於原本的狀態。

三重大學橋詰令太郎講師指出:「該技術可能會引起基因體的改變,因此風險較高。現階段無法用於臨床治療。」而完全切除染色體也可能帶來未知的副作用。「研究已證實如果能靶向多餘的染色體序列,就可以高效去除它」(橋詰講師),研究團隊下一步目標是開發無需切除染色體而抑制其活性的新方法。

該研究成果已於2月18日發表在美國學術期刊《PNAS Nexus》上。

原文:《日本經濟新聞》、2025/3/11
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:PNAS Nexus
論文:Trisomic rescue via allele-specific multiple chromosome cleavage using CRISPR-Cas9 in trisomy 21 cells
URL:https://academic.oup.com/pnasnexus/article/4/2/pgaf022/8016019