常染色体優性多発性嚢胞腎（ADPKD）の多くは、PKD1の変異によってポリシスチン1（PC1）の量が機能に必要な臨界閾値を下回ることに起因する。PC1量の正規化は疾患進行を緩和するため、内在性PKD1の転写を上方制御するCRISPR活性化（CRISPRa）戦略の開発を目指した。EGFPレポータープラットフォームを用いて複数のsingle-guide RNAを系統的にスクリーニングし、マウスおよびヒトの細胞モデルにおいてPKD1プロモーター近位領域を標的とする高活性候補を同定した。得られた結果は、CRISPRaがマウスの集合管由来Pkd1RC/-細胞モデルおよびPKDマウス由来の原代腎上皮細胞で内在性Pkd1 mRNAを有効に増加させることを示している。Pkd1RC/-細胞では、Pkd1のCRISPRaによりPC1タンパク質量が増加し、3D培養での細胞増殖とin vitro嚢胞形成が有意に低下した。機序として、Pkd1活性化はミトコンドリア膜電位を改善し、好気的解糖への依存を低減し、嚢胞形成に関与するシグナル伝達経路を是正した。具体的には細胞内cAMP、cMyc、pCreb、pErkのレベルを低下させる一方で、pYap1レベルを増加させた。さらに、このプラットフォームの翻訳可能性を、ヒト腎臓由来の原代腎上皮細胞でPKD1を正常に活性化することで確認した。正常細胞およびADPKD患者由来ドナ―ラインの双方で応答の不均一性が観察され、試験した細胞調製のうち2つで有意な上方制御が達成された。これらの結果は、CRISPRaによる遺伝子増強がPC1量を増加させ、ADPKDの病的特徴を抑制することを目的とした有望な遺伝子治療への基盤を与えるという説得力のあるコンセプト実証を提示するものである。
https://doi.org/10.64898/2026.05.23.727418