背 景
Raffaella Di Micco博士が率いるSan Raffaele Telethon Institute for Gene Therapy（SR-Tiget）の研究チームは2024年に、造血幹前駆細胞におけるCRISPR-Cas9遺伝子編集には、p38 MAPL経路の活性化がもたらす問題があり、一時的なp38阻害による問題解決が可能なことを実証し、その上で、臨床応用には、そのp38阻害に伴う副作用のリスク評価が必要なことを、報告していました [crisp_bio 2024-11-21/2025-04-02更新]
- 問 題：造血幹・前駆細胞（HSPC）のゲノム編集および ex vivo 培養中に累積するROS（活性酸素）とp38 MAPK経路の活性化が増殖ストレスとDNA損傷を引き起こし、幹細胞機能が低下する。
- 解決策 (2024)：一時的なp38 MAPK阻害薬（p38i）処理によってこのストレスが緩和され、編集後のHSPCの生着能や多系統再構築能が向上する。
- 臨床応用におけるp38i処理に対する懸念：p38はDNA損傷応答（DDR）に関与するため、その阻害によって修復精度が落ち、染色体再配列、大規模欠失、AAVベクターの非意図的挿入、変異蓄積といったゲノム毒性（Genotoxicity）が悪化するのではないか？
成 果
SR-Tigetの研究チームは今回、最先端の直交的ゲノム解析技術を網羅して、p38i処理がゲノムの完全性を損なわず、むしろ保護する、ことを示しました。
包括的・多層的なゲノム毒性の不変・改善を実証
単なる100細胞の核型解析（メタフェーズ解析）にとどまらず、最先端の直交的ゲノム解析技術を組み合わせ、p38i処理による悪影響がないことを証明しました。
- 微小核の減少：染色体不分離や未修復DNA断片に由来する微小核の発生率が、p38i処理により有意に減少。
- オンターゲット大型欠失の非増大 (ddPCR / クローンCFU解析)：編集部位周辺で起こる数kb規模の大規模欠失について、単一クローンレベルで解析を行い、p38i処理によって欠失頻度が増加しないことを確認。
- AAVベクター誤挿入不変(SLiM-PCR)：HDRドナーとして用いるAAV6ベクターのゲノム全体への意図しない挿入（Vector capture）頻度や様式に変化がないことを確認。 [SLiM-PCRはSRーTigetで開発されたSonication Linke-mediated-PCR]。
- 染色体転座・構造異常非増大 (CAST-seq [crisp_bio 2021-02-26])：ゲノム全体における染色体転座や構造異常やオフターゲット編集の増大がないことを確認。
長期体内生着後における「変異負荷（Mutational Burden）」低減
p38i処理したゲノム編集HSPCをNSGマウスに長期生着（14週間）させた後、ヒトCD45+細胞を回収して全エクソーム解析（WES）を実施しました。
- 変異負荷の低減：p38i処理を受けたHSPC群は、長期生着後において対照群（DMSO処理）よりも全体的な変異蓄積（Mutational burden）が有意に少ないことを確認。
- がん・クローン性造血リスク増大せず： 200近くのがん関連遺伝子やクローン性造血（Clonal Hematopoiesis: CH）に関連する遺伝子における変異頻度や構造変化（CNV）が増加しないことを確認。
各種の臨床標的遺伝子および p38i にわたる汎用性確認
- 多様な標的：疾患標的: 免疫不全症（SCID）の治療標的である IL2RG や RAG1、モデル標的の AAVS1 など、複数の臨床関連遺伝子座で一貫した保護効果を確認しました。
- 各種p38i：代表的なSB203580に加え、構造の異なる3種類のp38i（LY2228820、TAK-715、PH-797804）でも同様に編集効率を損なわずストレス低減と安全性維持が達成できることを実証しました。
結 論
p38の阻害がゲノム構造異常、AAV誤挿入、転座を増加させず、むしろ微小核形成や長期的な変異負荷を低減させることを多角的に証明し、CRISPR-Cas9を介した遺伝子治療においてp38iを併用するアプローチの効果に加えて臨床応用に向けた安全性も確認するに至りました。
出 典
"p38 MAPK inhibition safeguards genome integrity during gene editing of hematopoietic stem and progenitor cells" Roberta Vacca(1,2,11), Lucrezia della Volpe (1,10,11) [..] Raffaella Di Micco(1,9,12). Mol Ther 2026-09-22. https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2026.09.024
- San Raffaele Telethon Institute for Gene Therapy (SR-Tiget), IRCCS San Raffaele Scientific Institute, 20132, Milan, Italy
- Vita-Salute San Raffaele University, 20132, Milan, Italy
- Japan Society for the Promotion of Science, 102-0083, Tokyo, Japan
- Institute for Transfusion Medicine and Gene Therapy, Medical Center - University of Freiburg, 79106, Freiburg, Germany
- Center for Chronic Immunodeficiency (CCI), Faculty of Medicine, University of Freiburg, 79106, Freiburg, Germany
- PhD Program, Faculty of Biology, University of Freiburg, 79104, Freiburg, Germany
- Institute for Genetic and Biomedical Research, National Research Council, 20090, Milan, Italy
- University Center for Statistics in the Biomedical Sciences, Vita-Salute San Raffaele University, 20132, Milan, Italy
- University School of Advanced Studies IUSS, 27100, Pavia, Italy
- Current affiliation: Division of Hematology/Oncology, Boston Children’s Hospital and Department of Pediatric Oncology, Dana-Farber Cancer Institute, Harvard Medical School, 02115, Boston, MA, USA
- These authors contributed equally
- Corresponding author
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