糖鎖情報を利用したがん幹細胞マーカーの探索と腫瘍標的システム

• Project/Area Number: 19659144
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Laboratory medicine
• Research Institution: National Center of Neurology and Psychiatry
• Principal Investigator: 岡田 尚巳 National Center of Neurology and Psychiatry, 神経研究所 遺伝子疾患治療研究部, 室長 (00326828)
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2009: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2008: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 幹細胞 / 神経成長因子 / 遺伝子導入 / アデノウイルス / がん幹細胞 / 神経膠腫 / SP細胞

Research Abstract

幹細胞への外来遺伝子の導入に必要な諸条件を検討した。この際、骨髄由来間葉系幹細胞を標的細胞として用い、幹細胞のマーカーとして、CD271に着目した。CD271は神経成長因子受容体(NGFR)であるが、未分化性を維持させる分化制御因子としての作用を有する。間葉系幹細胞として、イヌ骨髄液から磁気ビーズ法によりCD271陽性分画を回収し、この細胞集団が高い増殖性と未分化性を維持していることを確認した。また、前年度開発した相同組換えを応用したアデノウイルスゲノム上への外来遺伝子挿入技術を応用し、筋分化誘導因子であるMyoD発現ベクターを構築した。このベクターを分化誘導スイッチとして用い、間葉系幹細胞で一過性にMyoDを強制発現することにより、簡便な細胞分化誘導方法を確立した。この際、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤を併用することによって、分化誘導効率が改善できることを見出した。まず、分化誘導細胞をマウス骨格筋に移植し、移植細胞の生着を確認した。同時に、炎症制御因子IL-10を局所的に作用させると移植効率が向上することを確認した。さらに、ビーグル犬を用いて同種移植を実施した。リンパ球抗原の一致した個体間でドナーとレシピエントを選定し、分化誘導因子遺伝子を導入したドナー由来細胞をレシピエントの前肢および後肢に局所移植したところ、移植細胞は移植領域に3ヶ月間にわたり生存・生着していることが確認できた。生着細胞は筋線維様の形態を示しており、分化マーカーの発現様式から組織再生過程にあることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Retroviral Vector-Producing Mesenchymal Stem Cells for Targeted Suicide Cancer Gene Therapy (2009)
  • Author(s): Uchibori, R., et al.
  • Journal Title: J Gene Med 11 Pages: 373-381
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Retroviral Vector-Producing Mesenchymal Stem Cells for Targeted Suicide Cancer Gene Therapy (2009)
  • Author(s): Uchibori, R., et al.
  • Journal Title: J Gene Med (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vector-producing tumor-tracking multipotent mesenchymal stromal cells for suicide cancer gene therapy (2008)
  • Author(s): Okada, T., et al.
  • Journal Title: Front Biosci 13 Pages: 1887-1891
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cell and gene therapy using mesenchymal stem cells (MSCs) (2008)
  • Author(s): Ozawa, K., et al.
  • Journal Title: J Autoimmun 30 Pages: 121-127
• [Journal Article] 間葉系幹細胞を利用した癌遺伝子治療 (2008)
  • Author(s): 岡田尚巳
  • Journal Title: 最新医学 63 Pages: 64-71
• [Journal Article] (2008)
  • Author(s): Okada, T., et al.
  • Journal Title: Vector-producing mesenchymal stem cells for cancer gene therapy. In : Gene Therapy and Cancer Research Focus(Nova Science Publishers, Inc.) Pages: 9-17
• [Journal Article] (2008)
  • Author(s): 岡田尚巳, 他
  • Journal Title: 癌幹細胞の同定法、がん転移研究の実験手法(金芳堂) Pages: 311-317
• [Journal Article] Vector-producing tumor-tracking multipotent mesenchymal stromal cells for suicide cancer gene therapy (2008)
  • Author(s): Okad, T., et. al.
  • Journal Title: Front Biosci 13 Pages: 1887-1891
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Resistin induces insulin resistance in pancreatic islets to imp air glucose-induced insulin release (2007)
  • Author(s): Nakata, M., et. al.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun 353 Pages: 1046-1051
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tissue-targeted in vivo gene transfer coupled with histone deacetylase inhibitor depsipeptide (FK228) enhances adenoviral infe ction in rat renal cancer allograft model systems (2007)
  • Author(s): Kobayashi, M., et. al.
  • Journal Title: Urology 70 Pages: 1230-1236
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] SupPression of ovarian cancer by musclernediated expression ofsoluble VEGFR-1/Flt-1 using adeno-associated virus serotype 1-derived vector (2007)
  • Author(s): Takei, Y., et. al.
  • Journal Title: Int J Cancer 120 Pages: 278-284
  • Peer Reviewed
• [Presentation] MyoD発現アデノウイルスベクターによる骨髄間葉系幹細胞の骨格筋分化誘導と細胞移植治療 (2009)
  • Author(s): 笠原優子, 他
  • Organizer: 第57回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 都市センターホテル、東京
  • Year and Date: 2009-10-25
• [Presentation] Cell therapeutic approach to duchenne muscular dystrophy using myogenic differentiation of multipotent mesencymal stromal cells in dog (2009)
  • Author(s): 笠原優子, et al.
  • Organizer: Japan Society of Gene Therapy The 15^<th> Annual Meeting
  • Place of Presentation: 大阪大学、大阪
  • Year and Date: 2009-07-11
• [Presentation] 幹細胞の機能制御と難病治療への応用 (2009)
  • Author(s): 岡田尚巳
  • Organizer: 第7回遺伝子治療シンポジウム
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-01-30
• [Presentation] 生活習慣病・神経筋疾患に対する細胞遺伝子治療の開発 (2008)
  • Author(s): 岡田尚巳
  • Organizer: 第12回小児分子内分泌研究会
  • Place of Presentation: 小樽
  • Year and Date: 2008-07-05
• [Presentation] Retroviral producing mesenchymal stem cells for tumor trackingand therapeutic gene amplification as systemic suicide cancer gene therapy (2007)
  • Author(s): Uchibori, R., et. al.
  • Organizer: American Society of Gene Therapy's 10th Annual Me eting
  • Place of Presentation: Seattle, WA, USA
• [Presentation] Tumor tracking and therapeutic gene amplification by using retroviral vector-producing mesenchymal stem cells for reinforcement of suicide cancer gene therapy (2007)
  • Author(s): Uchibori, R., et. al.
  • Organizer: The 13th Annual meeting of Japan Society of GeneTherapy
  • Place of Presentation: Nagoya
• [Presentation] ベクター産生型間葉系幹細胞の開発と癌治療への応用 (2007)
  • Author(s): 内堀 亮介, 他
  • Organizer: 第5回幹細胞シンポジウム
  • Place of Presentation: 淡路
• [Presentation] ベクター産生型間葉系幹細胞の開発と自殺遺伝子療法への応用 (2007)
  • Author(s): 内堀 亮介, 他
  • Organizer: 第66回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Book] Vector-producing mesenchymal stem cells for cancer gene therapy.In: Gene Therapy and Cancer Research Focus (2008)
  • Author(s): Okada, T., et. al.
  • Publisher: Nova Science Publishers,Inc(in press)
• [Book] 癌幹細胞の同定法、がんの浸潤・転移研究ハンドブック (2008)
  • Author(s): 岡田 尚巳
  • Publisher: 金芳堂(in press)
• [Patent(Industrial Property Rights)] 組換えアデノウイルス迅速構築システム (2008)
  • Inventor(s): 岡田尚巳
  • Industrial Property Rights Holder: HS振興財団
  • Industrial Property Number: 2008-330838
  • Filing Date: 2008-12-25