筋ジストロフィーマウス骨格筋に移植した正常筋芽細胞の動向に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05670215
• Research Institution: NATIONAL INSTITUTE OF NEUROSCIENCE,NCNP
• Principal Investigator: 萩原 康子 国立精神・神経センター, 神経研究所, 室長 (00175530)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水野 裕司 国立精神, 神経センター・神経研究所, 併任研究員
• Keywords: 筋ジストロフィー / 骨格筋 / 筋芽細胞移植 / ジストロフィン / mdxマウス / C2細胞 / 遺伝子導入法 / カチオン性脂質法

Research Abstract

Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)は、筋細胞膜の裏打ちタンパク質であるジストロフィンが欠如しており、筋線維が変性壊死に陥り発症する。ジストロフィンの欠如は、それをコードしているジストロフィン遺伝子に欠失や重複などの障害があるために、正常なタンパク質が合成されないからである。本研究ではDMDのモデル動物でありジストロフィン遺伝子に障害のあるmdxマウスの骨格筋線維に正常ジストロフィン遺伝子をもつ筋芽細胞を注入移植して取り込ませ、1.注入移植した筋芽細胞の宿主筋組織内での動向を明らかにすること、2.注入移植した筋芽細胞の遺伝子により作られたジストロフィンが、筋組織内でどのように出現するのかを明らかにすることであった。
移植に伴う免疫機構の問題を解決するために、平成5年度はヌードmdxマウスを用いてマウス筋芽株細胞のC2細胞を注入移植する実験を実施し、C2細胞の宿主筋組織内での動向を明らかにした。さらにジストロフィン陽性筋繊維の出現機序を検討した。
平成6年度は自己細胞を移植する方法の基礎的実験を実施した。mdxマウスの下肢筋から採取した骨格筋細胞を培養してジストロフィン遺伝子を導入し、再びそのマウスの下肢筋に培養細胞を注入移植する方法である。mdxマウスの培養細胞にジストロフィン遺伝子を導入する為には、効率と安全性の高い遺伝子導入法の確立が必要である。本年度は培養筋細胞に対する遺伝子導入法を確立することを目的として、lacZ遺伝子を用いて導入効率を検討した。リン酸カルシュウム法、カチオン性脂質法およびウイルスベクター法を比較した。ウイルスベクター法は高率であったが、安全性の面で問題が残る。カチオン性脂質法はリン酸カルシュウム法に比べ、有意に導入効率が高く、またモノカチオン性脂質よりポリカチオン性脂質が高値であった。簡便で再現性が高く、導入遺伝子の長さの制限がないカチオン性脂質法は、サイズの大きいジストロフィン遺伝子を導入するのに適しているし、また免疫反応を起こしにくいとされ、安全性の面でも有用と考えられた。

Research Products

• [Publications] 萩原康子: "A new method for fibroblast-less primary skeletal muscle cell culture by the use of hydroxyurea." Develop.Growth.Differ.36. 141-148 (1994)
• [Publications] 水野裕司: "Expression of utrophin(dystrophin-related protein)and dystrophin-associated glycoproteins in muscles from patients with duchenne muscular dystrophy." Muscle Nerve. 17. 206-216 (1994)
• [Publications] 水野裕司: "Selective defect of sarcoglycan complex in severe selective childhood autosomal recessive muscular dystrophy muscle." Biochem.Biophys.Res.Comm.203. 979-983 (1994)
• [Publications] 水野裕司: "Sarcoglycan complex is selectively lost in dystrophic hamster muscle." Am.J.Pathology. 146. 530-536 (1995)