1.肝癌細胞におけるグラニュリンを標的とするエピゲノム遺伝子抑制
  • [出典]Wang H, ~ Hu JF. "Epigenetic targeting of Granulin in hepatoma cells by synthetic CRISPR dCas9 epi-suppressors" Mol Ther Nucleic Acids. 2018 Jan 8.
  • 多能性マイトジェンであり成長因子であるグラニュリン(GRN)は、肝癌幹細胞の自己再生を維持することで肝臓癌を進行させる。吉林大学の研究チームは今回、ヒト肝癌細胞株Hep3Bにおいて、dCas9 epi-suppressorGRNをノックダウンすることで、肝臓癌の進行が抑制可能であることを示した:epi-suppressorは、dCas9のC末端に、DNMT3a(DNAメチル化酵素)、EZH2(ヒストンH3K27メチル化酵素)またはKRAB(Krüppel-associated box転写抑制ドメイン)を結合した3種類;GRNプロモータに新規CpGメチル化をもたらし、H3K4のメチル化低下とH3K9メチル化の亢進を含むCpG DNAの新規メチル化を含む遺伝子転写抑制ヒストンコードを生成し、Heterochromatin Protein 1a (HP1a) 結合を亢進;マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)/MMP阻害剤(TIMP)のカスケードの関与を示唆。
2.エタノールによる肝細胞の老化(senescence)を、コガネバナScutellaria baicalensis)由来のフラボノイドOroxylin AがYAPパスウエイを介して阻害する
  • [出典]Jin H, Lian N, Bian M, Zhang C, Chen X, Shao J, Wu L, Chen A, Guo Q, Zhang F, Zheng S. "Oroxylin A inhibits ethanol-induced hepatocyte senescence via YAP pathway" Cell Prolif. 2018 Jan 10.
  • YAP発現のCRISPRによる上方制御とsiRNAによるノックダウン実験結果も根拠に
3.CRISPRiによるコリネバクテリウムの代謝工学
  • [出典]Park J, Shin H, Lee SM, Um Y, Woo HM. "RNA-guided single/double gene repressions in Corynebacterium glutamicum using an efficient CRISPR interference and its application to industrial strain" Microb Cell Fact. 2018 Jan 9;17(1):4.
  • CRISPRiの手法によって、4種類の遺伝子(pyc, gltA, idsA, glgC)の個別mRNA低減と2種類の遺伝子発現の順次抑制(idsAglgC)を実現;L-リジン産生菌DM1919において、sgRNA-gltA-rでクエン酸シンターゼを標的とするCRISPRiにより、CS活性を抑制し、L-リジンの収量を1.39倍に。
4.[レビュー]ビッグデータ(膨大な病因変異候補データ)から神経変性症の機序解明、原因因子同定および診断・治療法を開発するには
  • [出典]Zhou L, Verstreken P. "Reprogramming neurodegeneration in the big data era" Curr Opin Neurobiol. 2018 Feb;48:167–173. Available online 10 January 2018.
  • 大規模なGWASとメタ解析から孤発性アルツハイマー症(sAD)に相関する22の遺伝子座と、孤発性パーキンソン病(sPD)に相関する26遺伝子座における膨大なSNPsのデータ(GWASリスク変異データ)が蓄積されている。このビッグデータからsAD/sPD発症の分子機構と原因遺伝子変異群を同定することが今日の課題である。
  • 一方で今日、患者の体細胞由来のiPSCsおよび遺伝子編集したヒト胚性幹細胞(hESCs)から分化・誘導した細胞を、脳におけるニューロンやミクログリアにおけるGWASリスク変異を評価するプラットフォームとして利用できる。PSC由来の細胞のトランスクリプトミクスとエピゲノム解析からADとPDを含む複雑な神経変性症の発症と進行の原因となる因子解明が進むことも期待できる。
  • CRISPR/Cas9を利用した事例も紹介:Soldner F, Stelzer Y, Shivalila CS, Abraham BJ, Latourelle JC, Barrasa MI, Goldmann J, Myers RH, Young RA, Jaenisch R. "Parkinson-associated risk variant in distal enhancer of α-synuclein modulates target gene expression" 
5.[レビュー]モデル酵母(Saccharomyces cerevisiae; Schizosaccharomyces pombe)と非モデル酵母(Yarrowia lipolytica; Pichia pastoris syn. Komagataella phaffii; Kluyveromyces lactisCandida albicansC. glabrata)の代謝工学への応用:現状と展望
  • [出典]Raschmanova H, Weninger A, Glieder A, Kovar K, Vogl T. "Implementing CRISPR-Cas technologies in conventional and non-conventional yeasts: Current state and future prospects" Biotechnol Adv. 2018 Jan 10.
6.[レビュー]CRISPR/Cas9による創薬モデル開発
  • [出典]Ahmad G, Amiji M. "Use of CRISPR/Cas9 gene-editing tools for developing models in drug discovery" Drug Discov Today. 2018 Jan 8.
  • CRISPR/Cas9の発見と作用機構;創薬と動物モデル開発の現状;CRISPR/Cas9による有力な標的の同定と評価の加速がもたらす創薬の将来
7.[特許]CRISPR-Casドメインとリコンビナーゼドメインを含むキメラペプチドによるトランスジェニック細胞、組織、植物および動物の作出
[出典]SITE-DIRECTED CRISPR/RECOMBINASE COMPOSITIONS AND METHODS OF INTEGRATING TRANSGENES. US 2017/0362611 A1. PubDate 12/21/2017.
Inventors Tsai, Ruby Yanru (Milpitas, CA, US) 
Assignee: APPLIED STEMCELL, INC. (Milpitas, CA, US) 

8.CRISPR-Cas9と修復テンプレート用ssODNにより、アスペルギルス属の高効率遺伝子編集を実現
  • [出典]Nødvig CS, Hoof JB, Kogle MZ, Jarczynska ZD, Lehmbeck J, Klitgaard DK, Mortensen UH. "Efficient Oligo nucleotide mediated CRISPR-Cas9 Gene Editing in Aspergilli" Fungal Genet Biol. 2018 Jan 8.
  • A. nidulans, A. niger, およびA. oryzaeのNHEJ欠損株において、ssODNをCRISPR-Cas9によるDSB修復のテンプレートとすることで、点変異の導入と遺伝子削除を100%の効率で実現。
  • Pol IIIプロモーターとtRNAスペーサーを利用して、Cas9と多重なsgRNAsを送達する単一ベクターシステムを開発して、多重編集も実現(tRNAsをリボザイムの基質として利用することで、単一転写物から複数のsgRNAを生成)
9.昆虫の翅の起源
  • [出典]Bruce HS, Patel NH. "Insect wings and body wall evolved from ancient leg segments" bioRxiv. 2018 Jan 9.
  • CRISPR-Cas9ノックアウトによる甲殻類Parhyale hawaiensisの5種類の脚ギャップ遺伝子の機能と昆虫における機能を比較し、昆虫の翅と体壁がいずれも、祖先型の脚分節から進化したとするモデルを提唱
10.[レビュー]多様な微生物種をEscherichia coliBacillus subtilisのようなモデル微生物とするには
  • [出典]Liu H, Deutschbauer AM. "Rapidly moving new bacteria to model-organism status" Curr Opin Biotechnol. 2018 Jan 6;51:116-122.
  • ヒト・マイクロバイオーム、植物根圏、代謝工学などを念頭に、新たなモデル微生物を確立するための要件を議論:部品リスト(遺伝子、タンパク質およびプロモーター)の整備;遺伝子操作ツールボックスの整備;精密でデータ駆動型の遺伝子アノテーション;多層のオミックスデータの統合とシステムレベルでの解析を可能とするプラットフォーム
11.[レビュー]腸内細菌(Enterobacteriaceae)におけるCRISPR-Casシステム
  • [出典]Medina-Aparicio L, Dávila S, Rebollar-Flores JE, Calva E, Hernández-Lucas I. "The CRISPR-Cas system in Enterobacteriaceae" Pathog Dis. 2018 Jan 9
  • CRISPR-Casシステムの機能、多様性(タイピングへの利用)、転写調節、分子マーカとしての利用、ゲノム編集ツール
12.ナノ粒子は"柔らかい"と腫瘍細胞に選択的に取り込まれる
  • [出典]Guo P, Liu D, Subramanyam K, Wang B, Yang J, Huang J, Auguste DT, Moses MA. "Nanoparticle elasticity directs tumor uptake" Nat Commun. 2018 Jan 9;9(1):130.
  • ナノリポソームの弾性を可変にし原子間力顕微鏡で測定したヤング率と、腫瘍細胞および非腫瘍細胞への取り込み現象との相関を解析;下図左(Fig. 1)にあるように脂質二重膜で構成したナノリポソーム(NLP)の内部にアルギン酸を含むハイドロゲル導入したナノリポゲル(NLG)において、カルシウム濃度でアルギン酸間の架橋を調節することで、ナノリボゲルの弾性を調節(ヤング率 45 ± 9 ~ 19,000 ± 5 kPa)。
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  • 腫瘍細胞も非腫瘍細胞も、"硬い"NLG(>13.8 MPa)よりも"柔らかい"NLG(<1.6 MPa)をより効率的に取り込み、"同所性乳腺腫瘍モデルにおいて、"柔らかい"NLGsが非腫瘍細胞よりも腫瘍細胞により蓄積され、"硬い"NLGsは肝臓により蓄積される。
  • 細胞の取り込み機構が、"柔らかい"NLPと"硬い"NLGとで異なる(下図 Fig. 2)。
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  • [注]CRISPR/Casシステムの腫瘍細胞への送達への利用が示唆されるが、本報告では、その実験は行われていない