非ウイルスベクターを用いた関節疾患に対する遺伝子治療の研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11470314
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 久保 俊一 京都府立医科大学, 医学部, 助教授 (20178031)
• Keywords: 非ウイルスベクター / plasmidベクター / 遺伝子治療 / cationic polymer / 遺伝子治療 / 関節疾患

Research Abstract

本研究では、非ウイルスベクターであるcationic polymerを用いて軟骨細胞に遺伝子導入を行い、その有用性を比較検討した.Polyamidoamine(PAMAM)dendrimer,linear polyethylenimine(PEI)およびbranched PEIの3種類のcationic polymerを用いた.大腸菌由来β-galactosidase遺伝子(LacZ)を組み込んだplasmidとそれぞれのcationic polymerを各種の濃度比で混合した.生じた複合体を用いてヒト軟骨細胞様細胞株(HCS-2/8)に対し、遺伝導入を行った.導入3日後に導入遺伝子の発現をX-gal染色およびONPG法を用いて評価した.細胞障害性の有無をトリパンブルー染色により確認した.さらにPAMAM dendrimerについてはONPG法により、導入14日後までの導入遺伝子発現を測定した.
ONPG法の結果、各cationic polymerについて、pSES.β2μgに対し、PAMAM dendrimer 21μg、linear PEI1.7μg.branched PEI2.0μgを用いた際の導入効率が最も高率であった.この時、X-gal染色においても最も多くの細胞が青染し、その率はそれぞれ全体の31%、30%、8%であった.PAMAM dendrimerを用いて導入したLacZ遺伝子発現の経時的定量では、導入3日後に最高値を示した後次第に減少し、14日後にはほぼ対照と同じ発現レベルにまで低下した.トリパンブルー染色により確認した細胞障害性および細胞の形態学的変化は、いずれの濃度においても認めなかった.
本研究から、軟骨細胞に対する非ウイルス遺伝子導入法としてPAMAM dendrimerおよびlinear PEIが有用であることが判明した.

Research Products

• [Publications] S.Ohashi, et al.: "Cationic polymer-mediated genetic transduction into cultured human chondrosarcoma-derived HCS-2/8 cells."Journal of Orthopaedic Science. 6. 75-81 (2001)
• [Publications] 久保俊一 他: "関節疾患に対する非ウイルスベクターを用いた遺伝子導入法."整形外科. 51. 839-845 (2000)