PEDFによる血管新生阻害機構の分子病理学的解析と治療への応用

• Project/Area Number: 13877028
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Human pathology
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 居石 克夫 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (70108710)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中川 和憲 九州大学, 大学院・医学研究院, 講師 (50217668) ; 米満 吉和 九州大学, 医学部附属病院, 助手 (40315065) ; 石橋 達朗 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (30150428)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2002: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2001: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: PEDF / 神経保護作用 / SIV-PEDF / 網膜色素変性症 / 遺伝子治療 / アポトーシス / 血管新生 / 病理組織学的局在

Research Abstract

SeVならびにSIV遺伝子導入ベクターを用いたPEDF遺伝子の各種培養細胞、ラットならびにマウス網膜への導入実験、またNorthernならびにWestern blotなどの実験より以下の結果を得ている。
1.PEDFの組織局在:
ペプチド抗体を用いた免疫組織学的検索より、1)PEDFはヒト網膜色素上皮細胞の胞体のみならず視細胞・外顆粒層間ならびに内・外顆粒層間の間質に局在しており網膜血管分布の制御に関与していることが推測された。また、2)動脈硬化内膜では、PEDFは硝子化内膜に明らかな局在を認めるものの"活動性"動脈硬化巣での発現は減弱しており、炎症制御にPEDFが関与している可能性が示唆された。
2.SIV-PEDFによる視細胞保護作用:
網膜色素変性症動物モデル(RCSラット、rdsマウス)の色素上皮細胞にPEDF遺伝子を導入することにより、1)視細胞アポトーシスの抑制、2)視細胞脱落の抑制、3)ERGによる視細胞機能の維持が可能であることから、PEDF遺伝子を用いた網膜色素変性症の遺伝子治療による有効性が示唆された。
3.SIV-PEDFを用いた腫瘍発育抑制作用:
移植腫瘍細胞へのPEDF遺伝子導入により、腫瘍細胞の増殖ならびにアポトーシス活性に変化はないものの、1)移植腫瘍の発育が抑制されること、2)腫瘍組織の壊死が誘導されること、3)腫瘍間質の血管密度が有意に減少することから、PEDFの血管新生抑制作用による抗腫瘍発育効果が証明された。
以上の結果から、SIV遺伝子導入ベクターは長期遺伝子発現ベクターとして有効であることが、明らかとなり、またPEDF遺伝子による神経細胞保護作用は変性性神経疾患の治療に有効であることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Miyazaki M, et al.: "Simian lentiviral vector-mediated retinal gene transfer of pigment epithelium-derived factor protects retinal degeneration and electrical defect in Royal College of Surgeon rats"Gene Therapy. (in press).
• [Publications] Ikeda Y, et al.: "Simian immunodeficiency virus-based lentivirus vactor for reinal gene transfer : a preclinical safety study in adult rats"Gene Therapy. (in press).
• [Publications] Onimaru M, et al.: "Fibroblast growth factor-2 gene transfer can stimulate hepatocyte growth factor expression irrespective of hypoxia-mediated downregulation in ischemic limbs"Circ Res. 91. 723-730 (2002)
• [Publications] Ikeda Y, et al.: "Recombinant Sendai virus-mediated gene transfer into adult rat retinal tissue : efficient gene transfer by brief exposure"Exp Eye Res. 75・1. 39-48 (2002)
• [Publications] Masaki I, et al.: "Angiogenic gene therapy for experimental critical limb ischemia. Acceleration of limb loss by overexpression of vascular endothelial growth factor 165 but not of fibroblast growth factor-2"Circ Res. 90. 966-973 (2002)
• [Publications] Nakashima Y, et al.: "Distributions of diffuse intimal thickening in human coronary arteries : preferential expression in atherosclerosis-prone arteries from an early stage"Virchows Arch. (in press).
• [Publications] Ikeda Y, et al.: "Recombinant Sendai virus-mediated gene transfer to the retinal tissue of adult rats : efficient gene transfer by brief exposure"Exp Eye Res. (in press).
• [Publications] Yonemitsu Y, et al.: "Gene Therapy in Vascular Surgery Comes of Age"Surgery. 131. S261-S268 (2002)
• [Publications] Yamashita A, et al.: "Fibroblast growth factor-2 determines severity of joint disease in adjuvant-induced arthritis in rats"J Immunol. 168. 450-457 (2002)
• [Publications] Masaki I, et at.: "Recombinant Sendai virus-mediated gene transfer to vasculature : a new class of efficient gene transfer vector to the vascular system"FASEB J. 15. 1294-1296 (2001)
• [Publications] Ishibashi H, et al.: "Sp1 decoy transfected to carcinoma cells suppresses the expression of vascular endothelial growth factor, transforming growth factor β 1, and tissue factor and also cell growth and invasion activities"Cancer Res. 60. 6531-6536 (2000)