ナノテク・フラーレンによるリポ化DNAのアセンブルの変化

• Project/Area Number: 16659385
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Cerebral neurosurgery
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 水野 正明 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (70283439)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2005: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2004: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: ナノテクノロジー / フラーレン / リポソーム / プラスミドDNA / 細胞

Research Abstract

本研究では、再生医療、細胞医療、遺伝子医療等の先端医療を支える重要な技術のうち、外来遺伝子による細胞修飾技術の効率化を検討している。効率化を進めるための手段として、まずはナノテクノロジー産物であるフラーレンとDNAの複合体形成能を調べた。昨年度は、フラーレンとDNAの複合体形成能のうち、フラーレンとDNAの複合体形成の最適条件を検討し、1mMフラーレンに対し、10-20μgプラスミドDNAを添加することで、安定してDNAがトラップされることを示した。今年度は、この条件化での遺伝子発現の詳細を調べてみた。はじめに、フラーレンとDNAの複合体をリボソームに包埋したベクターを培養細胞に添加し、外来遺伝子の発現状況を、発現の強度及び発現時間を軸に調べた。その結果、DNAフラーレン包埋リポソームは細胞分裂期には染色体の動きに連動して移動し、核内にとどまり、遺伝子発現に繋がっていることがわかった。そして、その発現強度は、フラーレンとDNAの複合体を形成することで、より強くなり、かつ発現時間も有意に延長することが証明できた。一方、非分裂細胞では核膜近傍の細胞質内に集族していたDNAフラーレン包埋リポソームのうち、わずかなものからフリーのDNAが放出され、これが遺伝子発現に結びつくことが観察された。以上の結果は、ナノテクノロジー産物であるフラーレンとDNAの複合体形成により、外来遺伝子を効率よく、核内に移行させると同時に、外来遺伝子発現を長期化できることがわかった。これは、今後の遺伝子治療において大いに役立つ所見と考えられた。

Research Products

• [Journal Article] Susceptibility to exogenously added interferon-beta protein depends on intracellular interferon-beta mRNA level in human glioma cells. (2005)
  • Author(s): Osawa H, et al.
  • Journal Title: Cytokine 32 Pages: 240-245
• [Journal Article] IFN-beta down-regulates the expression of DNA repair gene MGMT and sensitizes resistant glioma cells to temozolomide. (2005)
  • Author(s): Natsume A, et al.
  • Journal Title: Cancer Res 65 Pages: 7573-7579
• [Journal Article] Structure-based design of an agonistic peptide targeting Fas. (2005)
  • Author(s): Yoshimori A, et al.
  • Journal Title: Apoptosis 10 Pages: 323-329
• [Journal Article] Growth inhibition of human pancreatic cancer cells by human interferon-beta gene combined with gemcitabine. (2005)
  • Author(s): Endo M, et al.
  • Journal Title: Int J Mol Med. 15 Pages: 277-283
• [Journal Article] Gene therapy for patients with malignant melanoma. (2005)
  • Author(s): Saida T, et al.
  • Journal Title: Nippon Rinsho. 63 Pages: 566-571
• [Journal Article] Glioma. (2005)
  • Author(s): Mizuno M, et al.
  • Journal Title: Nippon Rinsho. 63 Pages: 562-565
• [Journal Article] Gene therapy using cationic multilamellar liposomes containing human interferon-beta gene against renal cell carcinoma (2005)
  • Author(s): Mizutani Y, et al.
  • Journal Title: Hinyokika Kiyo. 51 Pages: 71-73
• [Journal Article] Gene therapy for malignant glioma (2005)
  • Author(s): Mizuno M, et al.
  • Journal Title: Nippon Rinsho. 63 Pages: 469-475
  • NAID: 110003813574
• [Journal Article] Brain metastases from apocrine carcinoma of the scalp : case report. (2005)
  • Author(s): Shimato S, et al.
  • Journal Title: J Neurooncol. 29 Pages: 1-5
• [Journal Article] Multicentric atypical teratoid/rhabdoid tumors occurring in the eye and fourth ventricle of an infant : case report. (2005)
  • Author(s): Fujita M, et al.
  • Journal Title: J Neurosurg. 103 Pages: 299-302
• [Journal Article] Translational Research of Interferon-β Gene Therapy for Cancer (2004)
  • Author(s): Yoshida J, et al.
  • Journal Title: Cancer Sci 95 Pages: 858-865
• [Journal Article] Aurora-B dysfunction of giant multinucleated cells in glioma detected by site-specific phosphorylated antibodies (2004)
  • Author(s): Fujita M, et al.
  • Journal Title: J Neurosurg 101 Pages: 1012-1017
• [Journal Article] Enhancement of C2-ceramide antitumor activity by small interfering RNA on XIAP in resistant human glioma cells (2004)
  • Author(s): Hatano M, et al.
  • Journal Title: J Neurosurg 101 Pages: 119-127
• [Journal Article] Vaccination with tumor cell lysate pulsed dendritic cells auguments the effect of IFN-β gene therapy for malignant glioma in an experimental mouse intracranial glioma (2004)
  • Author(s): Saito R, Mizuno M, Nakahara N, et al.
  • Journal Title: Int J Cancer 111 Pages: 777-782
• [Journal Article] Human gene therapy for malignant gliomas (glioblastoma multiforme and anaplastic astrocytoma) by in vivo trans-duction with human β-interferon gene using cationic liposomes (2004)
  • Author(s): Yoshida J, et al.
  • Journal Title: Hum Gene Ther 15 Pages: 77-86
• [Journal Article] Structure-based design of an agonistic peptide targeting Fas
  • Author(s): Yoshimori A, et al.
  • Journal Title: Apoptosis (in press)