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2015 Fiscal Year Annual Research Report

非ウイルス性ベクターを用いた遺伝子導入時における細胞間差を生じる機構の解明

Research Project

Project/Area Number 25350553
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

麓 伸太郎  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (70380988)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords遺伝子・核酸工学材料 / 遺伝子導入機構 / エンドサイトーシス / 細胞間差 / リポソーム / 高分子
Outline of Annual Research Achievements

これまでに我々はin vivoでも有効な非ウイルス性ベクターの開発を目指して、遺伝子導入機構の解析を行ってきた。これまでの解析により、遺伝子発現の細胞間差が著しく、解決すべき大きな課題であることを明らかにしている。前年度までに、イメージベースサイトメーターを用いて複数のエンドサイトーシス経路の細胞間差を同時に解析する系を立ち上げた。細胞周期の同調培養を行い、M期への同調ではエンドサイトーシス活性に大きな変化は見られなかったが、S期への同調ではトランスフェリンの細胞集積が増大する傾向が見られていた。本年度は、新たにより感度の高いセルソーターを入手し、マルチカラー解析ができるようになった。トランスフェリン、コレラトキシンBの細胞集積と細胞周期の関連性を同時に解析したところ、個々の細胞によって、活発なエンドサイトーシス経路が異なるというこれまでの解析結果を支持しつつ、新たに、細胞周期がG1期からM期へと進むにつれてそれまでエンドサイトーシスが活発ではなかった細胞がトランスフェリンを良く取り込むようになることを明らかにできた。非ウイルス性ベクターの種類により、エンドサイトーシス経路が異なることが知られており、本研究で得られた知見は、非ウイルス性ベクターの細胞取り込みにおける細胞間差を理解する一助になるものと考える。
さらに、非ウイルス性ベクターであるリポプレックスを用いて、細胞集積と遺伝子発現の細胞間差に関する解析を行った。結果、遺伝子発現に至るためには細胞集積量に閾値が存在する一方、閾値以上では細胞集積量と遺伝子発現に相関がないこと、イオン存在下、製剤の分散状態が悪く、遺伝子発現の細胞間差の一因と考えられること、酸化ストレスの低い細胞において、遺伝子発現に至る細胞の割合が多いことを明らかにした。本研究の成果を生かして、今後細胞間差の少ないベクター開発を行いたい。

  • Research Products

    (8 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Three-Dimensional Imaging of the Intracellular Fate of Plasmid DNA and Transgene Expression: ZsGreen1 and Tissue Clearing Method CUBIC Are an Optimal Combination for Multicolor Deep Imaging in Murine Tissues.2016

    • Author(s)
      Fumoto S, Nishimura K, Nishida K, Kawakami S.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 11 Pages: e0148233

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0148233.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 組織透明化を基盤とした遺伝子医薬の体内挙動の可視化2016

    • Author(s)
      麓 伸太郎、西田 孝洋、川上 茂
    • Organizer
      日本薬学会第136年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-03-27 – 2016-03-29
  • [Presentation] 非ウイルスベクターの細胞取り込みおよび遺伝子発現における細胞間差2015

    • Author(s)
      麓 伸太郎、宇根隆通、平野 史、宮元敬天、西田孝洋
    • Organizer
      第37回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • Place of Presentation
      熊本大学薬学部(熊本県・熊本市)
    • Year and Date
      2015-11-19 – 2015-11-20
  • [Presentation] Analysis of cell-to-cell variability in non-viral vector-mediated transfection2015

    • Author(s)
      Fumi Hirano, Shintaro Fumoto, Takamichi Une, Hirotaka Miyamoto, and Koyo Nishida
    • Organizer
      日本薬物動態学会第30年会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都・江戸川区)
    • Year and Date
      2015-11-12 – 2015-11-14
  • [Presentation] 組織透明化による薬物キャリア・遺伝子ベクターの組織中空間分布の評価2015

    • Author(s)
      麓伸太郎、西村光洋、木下瑛莉子、大山奈津子、原口綾奈、西田孝洋、川上茂
    • Organizer
      第31回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル(東京都・新宿区)
    • Year and Date
      2015-07-02 – 2015-07-03
  • [Presentation] PEG修飾リポプレックスによる肝臓選択的遺伝子導入における調製条件2015

    • Author(s)
      後瀬伸大、猪飼友里、川上茂、橋田充、宮元敬天、麓伸太郎、西田 孝洋
    • Organizer
      日本薬剤学会第30年会
    • Place of Presentation
      ブリックホール(長崎県・長崎市)
    • Year and Date
      2015-05-21 – 2015-05-23
  • [Presentation] 遺伝子発現の空間分布評価における組織透明化技術の応用2015

    • Author(s)
      麓伸太郎、西村光洋、西田孝洋、川上茂
    • Organizer
      遺伝子・デリバリー研究会 第15回シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都薬科大学(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2015-05-01
  • [Remarks] 薬剤学研究室HP

    • URL

      http://www.ph.nagasaki-u.ac.jp/lab/dds/index-j.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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