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吸引圧刺激を利用した腎臓線維芽細胞選択的遺伝子導入法による再生医療の展開

Research Project

Project/Area Number 18J10186
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Medical pharmacy
Research InstitutionNagasaki University
Research Fellow 大山 奈津子  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 特別研究員(DC2)
Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
KeywordspDNA / 遺伝子デリバリー / 組織押圧 / 組織吸引圧 / 腎動脈投与 / 輸尿管投与 / CpG free plasmid / Hepatocyte growth factor / 腎臓
Outline of Annual Research Achievements

腎動脈・輸尿管投与ルートによる腎臓押圧・吸引圧遺伝子導入法の最適条件下での腎障害性について評価した。糸球体濾過機能の指標である血清クレアチニン、血中尿素窒素は、いずれの投与ルートでも変化はなかった。尿細管の指標である尿中N-acetyl-β-D-glucosaminidaseは、腎動脈投与では変化がみられなかったものの、輸尿管投与ルートでは投与から24時間後時点で一過性に上昇したが、48時間以内に正常レベルまで回復した。さらに、HE染色による組織形態変化を評価した結果、輸尿管投与では圧力刺激の有無に関わらず、投与から24時間後時点で髄質において出血、集合管の炎症、尿細管拡張が認められたが、ゲンタマイシン腹腔内投与群と比較すると僅かであった。
一方、腎臓押圧・吸引圧法による遺伝子治療を実現するためには、腎線維症モデル動物における治癒・再生効果を得る必要がある。そこで、虚血再灌流から3週間経過したモデルを腎線維症マウスとして用いた。腎線維症マウスでは血管希薄化と間質線維化により分散性は若干劣るものの、間質領域の線維芽細胞、筋線維芽細胞において遺伝子発現が可能であった。経血管ルートで腎臓吸引圧法によりpCpG free hHGFを単回投与し、腎臓の治癒・再生効果を評価した。推定腎臓体積減少率に関しては、いずれの投与群でも改善がみとめられなかった。マッソントリクローム染色の結果、対照群(Sham群、吸引圧無し群、pCpG free LacZ投与群)群と比較して、pCpG free HGFを投与した吸引圧群において間質領域での細胞外マトリックスの蓄積は改善された。よって、経血管ルートでの腎臓吸引圧法によるpCpG free hHGF単回投与では、腎虚血再灌流後に腎線維化が進行したモデルマウスにおいて、腎体積減少に対する改善はみとめられなかったものの腎線維化を改善できる可能性が示された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(9 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Effects of tissue pressure on transgene expression characteristics via renal local administration routes from ureter or renal artery in the rat kidney2020

    • Author(s)
      Natsuko Oyama, Haruyuki Takahashi, Maho Kawaguchi, Hirotaka Miyamoto, Koyo Nishida, Masako Tsurumaru, Mikiro Nakashima, Fumiyoshi Yamashita, Mitsuru Hashida, Shigeru Kawakami
    • Journal Title

      Pharmaceutics

      Volume: 12 Pages: 114-114

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics12020114

    • NAID

      120006843490

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tissue suction-mediated gene transfer to the beating heart in mice2020

    • Author(s)
      Yota Taniguchi, Natsuko Oyama, Shintaro Fumoto, Hideyuki Kinoshita, Fumiyoshi Yamashita, Kazunori Shimizu, Mitsuru Hashida, Shigeru Kawakami
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 15

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0228203

    • NAID

      120006843489

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 腎臓への圧力刺激を利用した遺伝子導入法:輸尿管投与・腎動脈投与後の腎臓内遺伝子発現と空間分布特性の解明2019

    • Author(s)
      大山奈津子、川口真帆、鶴丸雅子、萩森政頼、川上 茂
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 外部刺激を利用した腎臓選択的遺伝子導入における組織内空間分布の評価とその制御2018

    • Author(s)
      大山奈津子
    • Organizer
      2017年度笹川科学研究奨励賞受賞研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 多色深部イメージングを利用したエレクトロポレーション法による腎臓内遺伝子発現空間分布の評価2018

    • Author(s)
      大山奈津子、川口真帆、高比良慎、鶴丸雅子、萩森政頼、川上 茂
    • Organizer
      第34回日本DDS学会学術集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 腎臓における外来遺伝子発現・送達の多色深部イメージング2018

    • Author(s)
      大山奈津子、川口真帆、高比良慎、鶴丸雅子、萩森政頼、川上 茂
    • Organizer
      日本核酸医薬学会第4回年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a multi-color deep imaging method for the evaluation of gene delivery system in the kidney2018

    • Author(s)
      Natsuko Oyama, Maho Kawaguchi, Makoto Takahira, Masako Tsurumaru, Masayori Hagimori, Shigeru Kawakami
    • Organizer
      18th Symposium for Gene, Design and Delivery
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 輸尿管投与による腎臓へのin vivo遺伝子導入における外来遺伝子発現分布の評価2018

    • Author(s)
      大山奈津子、川口真帆、高比良慎、鶴丸雅子、萩森政頼、川上 茂
    • Organizer
      遺伝子・デリバリー研究会 第18回夏期セミナー
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 血管ならびに輸尿管経路による腎臓へのin vivo遺伝子導入における外来遺伝子発現分布の評価2018

    • Author(s)
      第24回創剤フォーラム若手研究会
    • Organizer
      大山奈津子,川口真帆,高比良慎、鶴丸雅子,萩森政頼,橋田 充、川上 茂
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2021-01-27  

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