テロメラーゼ関連遺伝子導入による椎間板細胞増殖の賦活化

• Project/Area Number: 12770777
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: Toyama Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 長田 龍介 富山医科薬科大学, 附属病院, 助手 (40293310)
• Project Period (FY): 2000 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2001: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2000: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 椎間板細胞 / テロメラーゼ / 遺伝子導入

Research Abstract

DNAのなかでテロメアは細胞寿命にかかわる部分であり、これを合成するテロメラーゼを誘導することにより細胞寿命の延長が期待できるとされている。我々は手術の際に得られたヒト骨芽細胞にテロメラーゼ活性を検出されないこと、また培養骨芽細胞には、テロメラーゼを構成する3コンポーネント(hTR, hTP1h、hTERT)のうちのhTERT(human telomerase reverse transcriptase subunit)の発現がないことを確認し、骨芽細胞にhTERT cDNAを導入するとhTR, hTP1とともにhTERTが発現し、テロメラーゼ活性が検出されることを確認した。HTERT cDNAを導入した骨芽細胞は、コントロール細胞に比べて有意に細胞寿命が延長され、継代が進んでも骨芽細胞活性および骨器質合成能が維持される傾向がみられた。これらの知見をもとに椎間板細胞にテロメラーゼ関連遺伝子導入を導入することを試みた。ヒトの手術に採取された椎間板細胞は培養そのものが困難であったため、屠殺直後の成牛尾椎椎間板より、髄核、線維輪をそれぞ分離、培養した細胞を用い、hTERT遺伝子のHVJ・リポソーム法を用いての遺伝子導入がTRAP assayにより確認された。しかし形態学的変化、細胞増殖能、プロテオグリカン合成能については遺伝子導入を行っていないコントロール椎間板細胞と差を生じなかった。また遺伝子導入が確認された細胞を選択し、これらをアルジネートビーズに封入することにより3次元条件下に培養を続け、遺伝子導入を行っていないコントロール椎間板と細胞増殖能、プロテオグリカン合成能、および細胞寿命についてと比較検討したが、これについても差をみなかった。