先天性表皮水疱症の遺伝子治療の基礎的研究 : 表皮を標的とした遺伝子治療の開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08670941
• Research Institution: HIROSAKI UNIVERSITY
• Principal Investigator: 澤村 大輔 弘前大学, 医学部・附属病院, 講師 (60196334)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 玉井 克人 弘前大学, 医学部・附属病院, 講師 (20236730)
• Keywords: 遺伝子導入 / 表皮細胞 / 遺伝子治療 / ベクター / プロモーター / 先天性表皮水疱症 / サイトカイン / VII型コラーゲン

Research Abstract

先天性表皮水疱症栄養障害型で欠損するVII型コラーゲン遺伝子のcDNAクローニングを行い、そのcDNA全長を構築した。それを申請者らが見出した生体表皮細胞で遺伝子を強カに発現するカセットに挿入し、naked DNA法を用いてラット生体表皮細胞に導入した。VII型コラーゲンの抗体で染色したところ、24時間後には表皮細胞でVII型コラーゲンの発現が認められ、さらに一週間後には基底膜部にその沈着が認められた。この結果は、本症の遺伝子治療が可能であることを示すものであった。
現在種々のサイトカインが実際に患者に用いられ、サイトカイン遺伝子を用いる遺伝子治療が難治性の疾患の治療法として期待されている。そこで、申請者らは表皮細胞で産生されるサイトカインIL-6のcDNAをクローニングし、同様の発現カセットに挿入し、ラット生体表皮細胞に導入した。その結果ラット皮膚に表皮の肥厚とリンパ球の浸潤が誘導され、IL-6により皮膚炎が起こることがはじめて示めされた。次に、IL-6遺伝子に変異を導入し、そのantagonist遺伝子を作成した。さらにIL-6遺伝子を導入する直前に、そのantagonist遺伝子を導入したところ、IL-6遺伝子による皮膚炎が抑制された。難治性の皮膚疾患である乾癬では、表皮細胞のIL-6の産生が亢進しているので、IL-6のantagonist遺伝子を用いる乾癬の遺伝子治療の可能性を示唆するものであった。また申請者らは、同様にしてIL-10遺伝子を導入し血中濃度を測定したところ、生理活性を示す濃度にまでIL-10の濃度の上昇が認められた。そこで、IL-10が抗炎症性のサイトカインであることに着目し、IL-10遺伝子をラット背部に導入し、耳部でのDNCBによる接触皮膚炎の抑制を試みた。その結果、接触皮膚炎の抑制が認められ、表皮細胞をバイオリアクターとする全身性疾患の遺伝子治療の可能性が示唆された。

Research Products

• [Publications] Sawamura D.: "In vivo transfer of a foreign gene to keratinocytes using the hemagglutinating virus of Japan-liposome method." J Invest Dermatol. 108. 195-199 (1997)
• [Publications] Nomura K.: "A kえratin K10 mutation in a japanese patient with epidermolytic hyperkeratosis." Jpn J Human Genet. 42. 217-223 (1997)
• [Publications] Nomura K.: "Dominant dystrophic epidermolysis bullosa albopapuloidea Pasini-Ultrastructural observations of albopapuloid lesions and a type VII collagen DNA polymorphism study of a family." Acta Derm Venereol. 77. 277-280 (1997)
• [Publications] Nomura K.: "A keratin K5 mutation(Leu463-Pro)in a family with the Weber-Cockayne type of epidermolysis bullosa simplex." Arch Dermatol Res. 289. 493-495 (1997)
• [Publications] Kon A.: "Novel glycine substitution mutations in COL7A1 reveal that the Pasini and Cockayne-Touraine variants of domいnant dystrophic epidermolysis bullosa are allelic." J Invst Dermatol. 109. 684-687 (1997)
• [Publications] Meng X.: "Keratinocyte gene therapy for systemic deseases. Circulating interleukin 10 relased from gene transferred keratinocytes inhibited contact hypersensitivity at distant areas of the skin." J Clin Invest. 101. 1462-1467 (1998)
• [Publications] Sawamura D.: "Induction of keratinocyte proliferation and lymphocytic infiltration by in vivo introduction of the IL-6 gene into keratinocytes and possibility of keratinocyte gene therapy for inflammatory skin diseases using IL-6 mutant genes." J Immunol. 161. 5633-5639 (1998)