2004 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝子の新規導入技術を用いた骨および歯周組織の再生
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16390579
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
春日井 昇平 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (70161049)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 尚知 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (70343150)
黒田 真司 東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 助手 (50323689)
朝比奈 泉 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (30221039)
小田 茂 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (70160869)
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| Keywords | 遺伝子導入 / プラミドDNA / BMP / 骨 / 歯周組織 / 組織再生 / 再生医療 / コラーゲン |
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| Research Abstract |
骨や歯周組織の再生法として様々な手法が開発され臨床応用されているが、簡便で安全性が高くコスト的にも社会に受け入れられる方法が求められている。プラスミドDNAを用いた遺伝子導入法は、安全性も高いため臨床試験が他の分野で試みられているが、遺伝子導入効率が極めて低い点が問題であった。以下の研究結果を得た。
1.我々は、リン酸カルシウムの微粒子にプラスミドDNAを結合させコラーゲンと混合し、この混合物を組織の欠損部に埋入した場合に著しく遺伝子導入効率を上げることができることを見出した。我々は、リン酸カルシウムの微量子がプラスミドDNAを結合して局所に留めることと、プラスミドDNAがリン酸カルシウムの微粒子と結合するとDNAの分解酵素であるDNaseに対して抵抗性を示すことを実験結果として得た。したがって、リン酸カルシウムを組み合わせた場合には、これらの機序によって遺伝子導入効率が上昇すると考えられる。
2.ラットの脛骨に5mmの完全離断型の骨欠損を作成し、その欠損部位に対して、ヒトBMP2をコードする発現プラスミドベクターを用いて我々の方法で遺伝子導入をおこなった。処置後6週で離段部が修復し、8週においては離段した骨は通常の脛骨と同様の強度を示すことを見出した。遺伝子導入部位にはコブ状の骨の造成が起きるが、時間の経過とともにそれらの骨は吸収され、通常の脛骨の形態を示すようになった。
3.ヒトBMP12(GDF5)をコードする発現プラスミドを用いて同様の遺伝子導入を、ラットの皮下組織におこなうと、コラーゲン線維に富む靭帯用の組織が形成された。
4.骨芽細胞の分化に必須な転写調節因子として、Runx2とosterixがある。これら転写調節因子を発現ベクターに組み込み、同様の方法をもちいてラットの切歯を抜歯窩に遺伝子導入をおこなったところ、抜歯窩の治癒が促進された。
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