癌への特異的標的化を可能とするアデノウイルスベクターシステムの開発

• 研究課題/領域番号: 13218142
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 国立医薬品食品衛生研究所
• 研究代表者: 水口 裕之 国立医薬品食品衛生研究所, 基盤研究第三プロジェクトチーム, 副プロジェクト長 (50311387)
• 研究分担者: 川端 健二 国立医薬品食品衛生研究所, 基盤研究第三プロジェクトチーム, 主任研究官 (50356234) ; 櫻井 文教 国立医薬品食品衛生研究所, 基盤研究第三プロジェクトチーム, 研究員 (70370939)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 40,600千円 (直接経費: 40,600千円); 2004年度: 10,000千円 (直接経費: 10,000千円); 2003年度: 10,400千円 (直接経費: 10,400千円); 2002年度: 10,000千円 (直接経費: 10,000千円); 2001年度: 10,200千円 (直接経費: 10,200千円)
• キーワード: 遺伝子治療 / アデノウイルスベクター / ファイバー / ターゲティング / 癌 / ターゲッティング / ターゲッテイング

研究概要

組織特異性を有したアデノウイルスベクターの開発には、nativeのアデノウイルスの受容体であるCAR(coxsackievirus-adenovirus receptor :第1の受容体)やαvインテグリン(第2の受容体)、ヘパラン硫酸(第3の受容体)を認識せず、ファイバーノブのHIループやC末端コード領域などに挿入した外来ペプチドを介して細胞特異的受容体を認識してのみ感染するベクターシステムの開発が必要である。本年度は、昨年度までに基本ユニットを開発済みのファイバーノブのFGループとペントンベース、ファイバーシャフトの3領域を同時に改変することで、上記の3つの受容体とは結合しないトリプルミュータントアデノウイルスベクターの改良を行った。CARとの結合能を除去するためのファイバーノブの変異として、FGループに変異(アミノ酸欠損)をもったベクター(昨年度に開発済み)に加え、ABループに変異(アミノ酸変異)を有したトリプルミュータントアデノウイルスベクター(ペントンベースのRGDモチーフの欠損、およびファイバーシャフト領域を35型アデノウイルス由来に置換)を作製した。これらのベクターの遺伝子導入・発現特性を検討したところ、ABループに変異を加えたベクターでは更なる遺伝子発現能の減弱が認められ、in vitroとin vivo(マウス)の両条件化でmock群に近いレベルの活性しか認められなかった。従って、特定の臓器で目的遺伝子の発現を起こさないアデノウイルスベクターの更なる改良に成功し、ターゲティングアデノウイルスベクターのための基盤ベクターになりうるものと期待された。

研究成果

• [雑誌論文] Augmentation of the migratory ability of DC-based vaccine into regionalymph nodes by efficient CCR7 gene transduction. (2005)
  • 著者名/発表者名: Okada, N., et al.
  • 雑誌名: Gene Ther. 12 ページ: 129-139
• [雑誌論文] Immunological properties and vaccine efficacy of murine dendritic cells simultaneously expressing melanoma-associated antigen and interleukin-12. (2005)
  • 著者名/発表者名: Okada, N., et al.
  • 雑誌名: Cancer Gene Ther. 12 ページ: 72-83
• [雑誌論文] Targeted adenovirus vectors (2004)
  • 著者名/発表者名: Mizuguchi, H. et al.
  • 雑誌名: Hum. Gene Ther. 15 ページ: 1022-1033
• [雑誌論文] Adenovirus vector-mediated doxycycline-inducible RNA interference. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hosono, T. et al.
  • 雑誌名: Hum. Gene Ther. 15 ページ: 813-819
• [雑誌論文] RNA interference of PPARγ using fiber-modified adenovirus vector efficiently suppresses preadipocyte-to-adipocyte differentiation in 3T3-L1 cells.
  • 著者名/発表者名: Hosono, T., et al.
  • 雑誌名: Gene (In press)
• [雑誌論文] Transcriptional targeting of RGD fiber-mutant adenovirus vectors can improve the safety of suicide gene therapy for murine melanoma.
  • 著者名/発表者名: Okada, Y., et al.
  • 雑誌名: Cancer Gene Ther. (In press)
• [文献書誌] Okada Y., Okada N., Mizuguchi H., Takahashi K., Hayakawa T., Mayumi T., Mizuno N.: "Optimization of antitumor efficacy and safety of in vivo cytokine gene therapy using RGD fiber-mutant adenovirus vector for preexisting murine melanoma."Blochim.Biophys.Acta.. 1670. 172-180 (2004)
• [文献書誌] Koizumi N., Mizuguchi H., Sakurai F., Yamaguchi T., Watanabe Y., Hayakawa T.: "Reduction of natural adenovirus tropism to mouse liver by fiber-shaft exchange in combination with both CAR- and αv integrin-binding ablation."J.Virol.. 77. 13062-13072 (2003)
• [文献書誌] Gao J-Q., Tsuda Y., Katayama K., Nakayama T., Hatanaka Y., Tani Y., Mizuguchi H., Hayakawa T., Yoshie O., Tsutsumi Y., Mayumi T., Nakagawa S.: "Antitumor effect by interleukin-11 receptor α-locus chemokine/CCL27, introduced into tumor cells through a recombinant adenovirus vector."Cancer Res.. 63. 4420-4425 (2003)
• [文献書誌] Koizumi N., Mizuguchi H., Utoguchi N., Watanabe Y., Hayakawa T.: "Generation of fiber-modified adenovirus vector containing heterologous peptides in both the HI loop and C terminus of the fiber knob."J.Gene Med. 5. 267-276 (2003)
• [文献書誌] Nagayama Y., Nakao, K., Mizuguchi H., Hayakawa T., Niwa M.: "Enhanced antitumor effect of combined replicative adenovirus and non-replicative adenovirus expressing interleukin-12 in an immunocompetent mouse model."Gene Ther.. 10. 1400-1403 (2003)
• [文献書誌] Okada Y., Okada N., Mizuguchi H., Hayakawa T., Mayumi T., Mizuno N.: "An investigation of adverse effects caused by the injection of high-dose TNFα-expressing adenovirus vector into established murine melanoma."Gene Ther.. 10. 1891-1902 (2003)
• [文献書誌] Okada N., Masunaga Y., Okada Y., Iiyama S., Tsuda T., Matsubara A., Mori N., Mizuguchi H., Hayakawa T., Fujita T., Yamamoto A.: "Gene transduction efficiency and the state of maturation in mouse dendritic cells Infected with conventional or RGD fiber-mutant adenovirus vectors."Cancer Gene Ther.. 10. 421-431 (2003)
• [文献書誌] Kakayama K., Wada K., Nakajima A., Yoshida S., Mizuguchi H., Hayakawa T., Nakagawa S., Kadowaki T., Nagai R., Kamisaki Y., Blumberg RS., Mayumi T.: "A novel PPARγ-gene therapy to control inflammation associated with inflammatory bowel disease."Gastroenterology. 124. 1315-1324 (2003)
• [文献書誌] Koizumi N., Mizuguchi H., Utoguchi N., Watanabe Y., Hayakawa T.: "Generation of fiber-modified adenovirus vector containing heterologous peptides in both the HI loop and C terminus of the fiber knob"J.Gene Med. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] Okada Y., Okada N., Mizuguchi H., Hayakawa T., Mayumi T., Mizuno N.: "An investigation of adverse effects caused by the injection of high-dose TNFα-expressing adenovirus vector into established murine melanoma"Gene Ther.. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] Okada N., Masunaga Y., Okada Y., Iiyama S., TsudaT., Matsubara A., Mon N., Mizuguchi H., Hayakawa T., Fujita T., Yamamoto A.: "Gene transduction efficiency and the state of maturation in mouse dendritic cells infected with conventional or RGD fiber-mutant adenovirus vectors"Cancer Gene Ther.. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] Mizuguchi H., Koizumi N., Hosono T., Ishii-Watabe A., Uchida E., Utoguchi N., Watanabe Y., Hayakawa T.: "CAR-or αv integrin-binding ablated adenovirus vectors, but not fiber-modified vectors containing RGD peptide, do not change the systemic gene transfer properties in mice"Gene Ther.. 9. 769-776 (2002)
• [文献書誌] Mizuguchi H., Hayakawa T.: "Enhanced anti-tumor effect and reduced vector dissemination with fiber-modified adenovirus vectors expressing herpes simplex virus thymidine kinase"Cancer Gene Ther.. 9. 236-242 (2002)
• [文献書誌] Okada Y., Okada N., Nakagawa S., Mizuguchi H., Takahashi K., Mizuno N., Fujita T., Yamamoto A., Hayakawa T., Mavumi T.: "Tumor necrosis factor a-gene therapy for an established murine melanoma using RGD (Arg-Gly-Asp) fiber-mutant adenovirus vectors"Jpn.J.Cancer Res.. 93. 436-444 (2002)
• [文献書誌] H. Mizuguchi, N.Koizumi, T.Hosono, N. Utoguchi, Y.Watanabe, M.A.Kay, T.Hayakawa.: "A simplified system for constructing recombinant adenoviral vectors containing heterologous peptides in the HI loop of their fiber knob"Gene Ther.. 8. 730-735 (2001)
• [文献書誌] N.Okada, Y.Tsukada, S.Nakagawa, H.Mizuguchi, K.Mori, T.Saito, T.Fujita, A.Yamamoto, T.Hayakawa, T.Mayumi.: "Efficient gene delivery into dendritic cells by fiber-mutant adenovirus vectors"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 282. 173-179 (2001)
• [文献書誌] H.Mizuguchi, T.Hayakawa.: "Approaches for generating recombinant adenovirus vectors"Adv.Drug.Deli.Rev.. 52. 165-176 (2001)
• [文献書誌] H.Mizuguchi, T.Hayakawa.: "Enhanced anti-tumor effect and reduced vector dissemination with fiber-modified adenovirus vectors expressing herpes simplex virus thymidine kinase"Cancer Gene Ther.. (in press). (2002)
• [文献書誌] N.Koizumi, H.Mizuguchi, T.Hosono, A.Ishii-Watabe, E.Uchida, N.Utoguchi, Y.Watanabe, T.Hayakawa.: "Efficient gene transfer by fiber-mutant adenoviral vectors containing RGD peptide"Biochim.Biophys.Acta. 1568. 13-20 (2001)
• [文献書誌] N.Okada, T.Saito, Y.Masunaga, Y.Tsukada, S.Nakagawa, H.Mizuguchi, K.Mori, Y.Okada, T.Fujita, T.Hayakawa, T.Mayumi, A.Yamamoto.: "Efficient antigen gene transduction using Arg-Gly-Asp fiber-mutant adenovirus vectors can potentiate anti-tumor vaccine efficacy and maturation of murine dendritic cells"Cancer Res.. 61. 7913-7919 (2001)