脂質ナノ粒子で「筋肉のもと」である筋幹細胞のゲノム編集に成功~筋損傷を繰り返しても治療効果が持続する、DMDに対する新しい治療戦略~

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2025-12-23 京都大学 iPS細胞研究所

武田薬品工業と京都大学iPS細胞研究所(CiRA)の研究グループは、脂質ナノ粒子(LNP)を用いて筋肉再生の源である筋幹細胞を高効率にゲノム編集することに成功した。CRISPR-Cas9を内包したLNPをデュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)モデルマウスに投与したところ、従来のAAVベクターでは困難だった筋幹細胞の編集が可能となり、筋損傷と再生を繰り返してもジストロフィン発現が持続した。これは、筋幹細胞そのもののゲノムが修復され、正常な筋線維が継続的に供給されることを示す成果である。免疫反応が少なく再投与も可能なLNPの特性から、DMDに対する長期的かつ持続可能な新たな治療戦略として期待される。成果はCell Reportsに掲載された。

脂質ナノ粒子で「筋肉のもと」である筋幹細胞のゲノム編集に成功~筋損傷を繰り返しても治療効果が持続する、DMDに対する新しい治療戦略~Fig. 1 LNP-CRISPR投与後のエクソンスキッピング効率の比較

<関連情報>

筋肉損傷に抵抗するためのLNP-CRISPR-Cas9による筋肉衛星細胞の編集 Muscle satellite cell editing by LNP-CRISPR-Cas9 to resist muscle injury

Taisuke Mochida, Naoko Fujimoto, Makoto Asahina, Shinya Asano, Shinsuke Araki, Naoto Inukai, Akitsu Hotta
Cell Reports  Available online: 16 December 2025
DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116695

Highlights

  • LNP-CRISPR edits muscle satellite cells more efficiently than AAV9-CRISPR
  • ApoE is involved in the entry of LNP-CRISPR into satellite cells
  • Exon skipping by LNP-CRISPR is tolerated upon muscle injury
  • Restoration of satellite cells provides durable treatment for muscular dystrophy

Summary

Muscle satellite cells are essential for skeletal muscle regeneration and represent an attractive therapeutic target for gene delivery in Duchenne muscular dystrophy (DMD). However, efficient in vivo transduction of these cells has remained challenging. Here, we demonstrate that lipid nanoparticle (LNP)-mediated delivery of Streptococcus pyogenes CRISPR-Cas9 mRNA and guide RNA (LNP-CRISPR) induces exon skipping in Pax7-positive satellite cells more efficiently than adeno-associated virus (AAV) vectors following intramuscular or intravenous administration in a DMD mouse model. Furthermore, unlike AAV-CRISPR, LNP-CRISPR-mediated genome editing showed greater resistance to repeated muscle injuries, indicating successful editing of regenerative satellite cells. These results highlight the potential of LNPs as a non-viral platform for durable genome editing in skeletal muscle and lay the foundation for developing safe and sustainable genome-editing therapies for DMD.

細胞遺伝子工学
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