京都大学iPS細胞研究所、家族性ALSのSOD1遺伝子変異をプライム編集と塩基編集で修正する条件を検討

2種類のSOD1遺伝子変異を異なる編集法で修正

　今村恵子（CiRA、理化学研究所バイオリソース研究センター）、西田敬二（神戸大学先端バイオ工学研究センター）、ウォルツェン・クヌート（CiRA）、和泉唯信（徳島大学大学院医歯薬学研究部）、井上治久（CiRA、理研バイオリソース研究センター）らの研究グループは、家族性ALSの原因となるSOD1遺伝子変異を一塩基単位で修正する方法を、ヒトiPS細胞を用いて検討したと発表した。

　対象としたのは、SOD1タンパク質の93番目のアミノ酸がグリシンからアラニンに変わるG93A変異と、126番目のロイシンがセリンに変わるL126S変異の2種類である。G93A変異は現在の一般的な塩基編集では直接修正できない種類の塩基変化であるため、修正後の配列情報を組み込んだガイドRNA（pegRNA）とプライム編集酵素を用いた。ヒトiPS細胞で標的配列の長さなどが異なる複数のpegRNAを比較した結果、最適な組み合わせで約10％の修正効率が得られ、標的周辺に明らかな余分な塩基置換は認められなかったと報告している。同じ編集条件をヒトSOD1遺伝子のG93A変異をもつALSモデルマウス由来iPS細胞でも試したところ、同様に約10％の修正効率を示したという。

　一方、塩基編集によって変異箇所のシトシン塩基を正常配列へ戻せる種類の変異であるL126S変異については、患者由来iPS細胞を用い、3種類の塩基編集酵素（BE4、YE1、AID2S）と2種類のガイドRNAを組み合わせて比較した。その結果、BE4とガイドRNA 2の組み合わせが最も高い効果を示し、変異アレルの約26％を正常配列へ修正したと報告している。未編集細胞では正常型と変異型の割合がほぼ50％ずつであり、正常型の割合が約13％増えたことから、変異アレルの約26％が修正されたと算出したとしている。

　ゲノム編集では標的以外の似た配列が意図せず書き換えられるオフターゲット編集が課題となる。研究グループはコンピューターで予測した候補部位を次世代シーケンサーで解析したところ、プライム編集・塩基編集のいずれについても、未編集細胞の背景レベルを超える編集は検出されなかったとしている。ただし、今回の解析ですべての可能性を除外できるわけではなく、臨床応用にはより包括的な安全性評価が必要であるとしている。