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物理刺激と生物学的分子認識の統合による高効率・細胞選択的遺伝子デリバリー

研究課題

研究課題/領域番号 13877396
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 応用薬理学・医療系薬学
研究機関京都大学

研究代表者

橋田 充  京都大学, 薬学研究科, 教授 (20135594)

研究分担者 西川 元也  京都大学, 薬学研究科, 助教授 (40273437)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2001年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード遺伝子治療 / 非ウイルスベクター / 体内動態 / エレクトロポレーション / レセプター介在性エンドサイトーシス / ポリイオンコンプレックス
研究概要

プラスミドDNAの全身動態ならびに細胞内動態は、プラスミドDNA/キャリア複合体に適当な物理化学的・生物学的特性を賦与することにより制御可能である。我々はこれまでに、構造中に糖を導入した高分子性および微粒子性キャリアを開発し、肝細胞あるいは肝類洞血管内皮細胞・Kupffer細胞を対象とした細胞選択的遺伝子発現システムの開発に成功してきた。しかしながら発現効率は他の非ウイルス型キャリアシステム同様低く、標的細胞へ到達後のプラスミドDNAの分解が問題であると考えられた。そこで本研究では、細胞選択的遺伝子デリバリーのための化学的アプローチとしてガラクトースを導入した高分子性キャリアを用いて遺伝子デリバリーを行い、標的細胞到達後の遺伝子発現を電気パルス(エレクトロポレーション)により改善することを試みた。肝細胞への選択的なキャリアであるガラクトース修飾ポリ-L-リジンあるいはガラクトース修飾ポリエチレンイミンとプラスミドDNAとの複合体投与により、これまでの報告通り肝臓での遺伝子発現が認められた。複合体を投与したマウスの肝臓表面に一定条件の電気パルス(250V/cm、5ms、12パルス、4Hz)を与えたところ、最大で100倍以上遺伝子発現は増大した。一方、静脈内投与のみでは全く遺伝子発現を示さないプラスミドDNA単独を投与後の肝臓に電気パルスを与えたところ、100,000倍以上遺伝子発現が増大した。この時の遺伝子発現は、複合体投与とエレクトロポレーションを組み合わせた場合よりも有意に高く、電気パルスのような物理刺激を用いる場合にはDNA単独が適していることが示された。この時の遺伝子発現は肝細胞においてより高く、また局所注射と比較して約2倍多数の細胞への遺伝子導入が実現された。

報告書

(2件)
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (7件)

  • [文献書誌] M.Nishikawa et al.: "Hepatocyte-targeted in vivo gene expression by intravenous injection of plasmid DNA complexed with synthetic multi-functional gene delivery system"Gene Ther.. 7(7). 548-555 (2000)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] F.Sakurai: "Interaction between DNA-cationic complexes and erythrocytes is important factor in systemic gene transfer via the intravenous route in mice : the role of the neutral helper lipid"Gene Ther.. 8(9). 677-686 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Morimoto et al.: "Molecular weight-dependent gene transfection activity of unmodified and galactosylated polyethyleneimine on hepatoma cells and mouse liver"Mol.Ther.. 7(2). 254-261 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] F.Sakurai et al.: "Interaction between DNA-cationic liposome complexes and erythrocytes is an important factor in systemic gene transfer via the intravenous route in mice : the role of the neutral helper lipid"Gene Ther.. 8(9). 677-686 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Sato et al.: "Enhanced gene transfection in macrophages using mannosylated cationic liposome-polyethylenimine-plasmid DNA complexes"J. Drug Target.. 9(3). 201-207 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nishikawa et al.: "Hepatocyte-targeted in vivo gene expression by intravenous injection of plasmid DNA complexed with synthetic multi-functional gene delivery system"Gene Ther.. 7(7). 548-555 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kawakami et al.: "Mannose receptor-mediated gene transfer into macrophages using novel mannosylated cationic liposomes"Gene Ther.. 7(4). 292-299 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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