人工ウイルス(高分子ミセル型ベクター)を用いた細胞内遺伝子導入法の確立

• Project/Area Number: 12877221
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 川口 浩 東京大学, 医学部・附属病院, 講師 (40282660)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 片岡 一則 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00130245)
• Project Period (FY): 2000 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2001: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2000: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 遺伝子導入 / 遺伝子ベクター / 高分子 / ミセル / 遺伝子治療 / DNA / 安定性 / ウイルス

Research Abstract

1)高分子ミセル型ベクターの安定性:生体内環境での遺伝子導入において、ベクター粒子、及び内包されたDNAの安定性は遺伝子導入効率と密接に関連する。この点、従来までの代表的非ウィルスベクターであるリポソーム法はこの安定性に大きな問題があった。
本研究にて、まず高分子ミセル型ベクターに内包されたDNAは優れたヌクレアーゼ耐性、血清に対する安定性を持つことを、電気泳動法により明らかにした。さらに、二重蛍光標識DNAを用いて、ベクター粒子内でのDNAの凝縮を蛍光エネルギー移動(fluorescence resonance energy transfer : FRET)にて観察する新手法を考案し、ベクター粒子の形成、ベクターからのDNAの放出、その安定性を非常に鋭敏に観察できることを見出した。本手法は種々の生理的環境下でもベクター粒子の直接観察が可能である点が特長で、この評価により、高分子ミセル型ベクターはほぼ24時問にわたって血清中に安定に存在することが確認された。
2)高分子ミセル型ベクターによる遺伝子導入:1)と関連し、本ペクターでは特に血清存在下でリポソーム法をはるかに上回る遺伝子導入が可能であった。また、その機序として、細胞へのリポソームの取り込みが血清存在下では著明に減少するのに対し、高分子ミセル型ベクターではほとんど影響を受けず、生理的環境下での遺伝子導入に非常に有用であることが示された。
3)リガンド連結ベクター:ミセル外殻へのリガンドとして、これまでにラクトース連結ブロック共重合体の合成に成功した。これは、主に肝細胞系に発現しているグリコアシアロプロテインレセプターをターゲットにするもので、肝細胞系cell lineであるHepG2細胞に対しての遺伝子導入で、明白な導入効率向上が認められた。