2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12217049
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
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| Research Institution | Toyama Medical and Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
近藤 隆 富山医科薬科大学, 医学部, 教授 (40143937)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田渕 圭章 富山医科薬科大学, 遺伝子実験施設, 助手 (20322109)
趙 慶利 富山医科薬科大学, 医学部, 教務職員 (90313593)
田邊 清司 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (30293301)
小川 良平 富山医科薬科大学, 医学部, 助手
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| Keywords | 超音波 / フリーラジカル / 超音波造影剤 / ハイパーサーシア / 遺伝子導入 / アポトーシス |
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| Research Abstract |
超音波キャビテーションによる細胞膜上の可逆的な穿孔(Sonoporation)に依存すると思われる遺伝子導入法が新たな物理的遺伝子導入法の一つとしてとして注目されている。本研究ではより効率的な遺伝子導入条件を探索するため、異なる溶存気体を用いてin vitro超音波遺伝子導入を試みた。併せて、人工的微小気泡である超音波造影剤はキャビテーションの核として働き、増強効果が期待でき、また将来薬剤送達のキャリアとして利用できる可能性があるので超音波造影剤レボビストの併用効果についても調べた。
超音波キャビテーションはこれによるフリーラジカル生成をESR-スピン捕捉法により調べた。遺伝子導入についてはルシフェラーゼ遺伝子を含むレポータープラスミドとHeLa細胞を加えてけん濁液として照射し、20時間後に細胞を溶解、合成されたルシフェラーゼ活性をルミノメーターで定量し、遺伝子の導入効率を測定した。
脱気条件での遺伝子導入は認められなかったが、空気を飽和させると導入効率は顕著に増加した。効率は飽和させる気体の種類により変化し、3原子気体を飽和させた場合、遺伝子導入効率は有意に低下した。レボビストの併用により導入効率は増加した。
超音波による遺伝子導入がキャビテーションによることおよび超音波造影剤により増強されることを示した。超音波は既に診断には幅広く用いられており、集束超音波を用いた癌治療システムも検討されている。治療機器の進歩および遺伝子導入増強剤の利用により部位特異的遺伝子治療に利用できる可能性を示した。
さらに、超音波が癌温熱療法の加温手段に用いられている経緯を踏まえ、アポトーシスに関する増強および化学的温熱アポトーシス増強についても検討している。
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[Publications] Li M. et al.: "Apoptosis induced by cadmium in human lymphoma U937 cells through Ca^<2+>-calpain and caspase-mitochondria dependent pathways."J.Biol.Chem.. 275・50. 39702-39709 (2000)
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[Publications] Kondo T. et al.: "Novel therapeutic application of ultrasound. Form utilization of thermal and cavitational effects."Jpn.J.Hyperthermic Oncol.. 16・4. 203-216 (2000)
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[Publications] Tanabe K. et al.: "Chemical sensitization of apoptosis induced by hyperthermia."Jpn.J.Hyperthermic Oncol.. 16・4. 217-227 (2000)
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[Publications] Kameda K. et al.: "Role of intracellular Ca^<2+> in apoptosis induced by hyperthermia and its enhancement by verapamil in U 937 cells."Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys.. (in press).
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[Publications] Li F.-J. et al.: "Enhancement of hyperthermia-induced apoptosis by a free radical initiator, 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride, in human histiocytic lymphoma U937 cells."Free Radical Res.. (in press).
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[Publications] Fukuda S. et al.: "Frequency dependence of free radical formation by ultrasound in the presence of different rare gases."Jpn.J.Applied Phys.. (in press).
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[Publications] 近藤隆 他: "磁気共鳴と医学"日本医学館. 6 (2000)
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[Publications] 近藤隆 他: "超音波造影ガイドブック"金原出版(印刷中).
