超音波による非侵襲的な遺伝子導入を可能とする造影ガス封入リポソームの開発

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16650126
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 丸山 一雄 帝京大学, 薬学部, 教授 (30130040)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 滝澤 知子 帝京大学, 薬学部, 助手 (90260934)
• Keywords: 超音波 / リポソーム / 遺伝子導入

Research Abstract

超音波は、医療現場において超音波診断をはじめ体外衝撃破砕など様々な形で利用されている。パーフルオロプロパンを内封したバブルリポソームを新規に考案し、超音波を用いて薬物や遺伝子の非侵襲的な送達の基礎研究を行った。
基本構成脂質をDSPC、DPPC、DOPC、DMPCとし、コレステロールやPEG2000脂質を添加しREV法とEXTRUSION法でリポソームを調製した。10mlバイアル瓶にリポソーム溶液をいれ、ゴム栓とアルミシールで密栓した。ここにパーフルオロプロパンガスを注射針を通じて入れ加圧状態とした。これをBRANSON2510で超音波照射しバブルリポソームを調製した。DSPCおよびDPPCからなるバブルリポソームにおいてエコーガスの内封量が高く、その保持率はDSPCが最も高く、2時間後でも90%以上保持していた。DSPCバブルリポソームを試験管にとり、SONOPOREで超音波照射しキャビテーションの有無を確認した。照射前は白く濁っていたが、DUTY50%、10秒間の超音波照射で、白い濁りは完全に無くなり、内封ガスがリポソームより噴出したことが確かめられた。COS-7細胞3×10^4cells/wellに、DNA量として1μgのfree pDNAまたはpDNA/protamine複合体及びバブルリポソームを添加して、直ちにDUTY50%、10秒間超音波照射した。照射後、培地を交換し48時間培養しルシフェラーゼ酵素活性を測定した。PEGリポソームが高いルシフェラーゼ発現を示し、また、pDNA/PRT複合体よりもfree DNAの方が高い発現を示した。PEGリポソームは分散性が高く、超音波照射によるリポソームのキャビテーションを万遍なく起こさせることが出来るためと考察された。Vitroかつ基礎の段階であるが、超短時間で簡便な操作で培養細胞に遺伝子を導入することが可能になった。