筋萎縮性側索硬化症に対する単純ヘルペスウイルスベクターによる遺伝子治療の研究

• 研究課題/領域番号: 15590916
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経内科学
• 研究機関: 大阪医科大学
• 研究代表者: 木村 文治 大阪医科大学, 医学部, 講師 (90204990)
• 研究分担者: 宮武 伸一 大阪医科大学, 医学部, 助教授 (90209916) ; 古玉 大介 大阪医科大学, 医学部, 助手 (70291987) ; 上原 秀明 大阪医科大学, 医学部, 専攻医
• 研究期間 (年度): 2003 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円); 2005年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: ALS / FGF2 / VEGF / Herpes vector / MSC / 遺伝子治療 / HGF / 骨髄間葉系幹細胞 / 脳虚血 / 筋萎縮性側策硬化症 / 単純ヘルペス / 肝細胞増殖因子 / 線維芽細胞増殖因子 / 血管内皮細胞増殖因子 / ウイルスベクター / Herpes Vector / Motor Neuron disease

研究概要

筋萎縮性側索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis:;ALS)は上位および下位運動ニューロンを選択的かつ系統的に障害する神経変性疾患である。ALSは現在有効な治療法はなく、その病態の解明および治療法の開発は臨床神経学の大きなテーマである。今回の研究では、有効薬剤を高濃度に保持するため中枢神経に選択的かつ長期間効率よく遺伝子導入する方法を確立することを目的とした。その結果、hepatocyte growth factor(HGF)、vascular endotherial growth factor(VEGF)およびfibroblast growth factor 2(FGF2)の発現ウイルスベクターの構築とこれらのウイルスベクターによるin vivo遺伝子発現系の確立を平成15年度行う二とができたた。平成16年度は、上記3種類の遺伝子発現ユニットを持つ組換えウイルスが完成し、FGF2、HGF、VEGFともに発現・分泌を確認できた、LacZ遺伝子発現ユニットを持つ組み換え単純ヘルペスウイルスベクターをラット坐骨神経に直接投与、神経毒性を示さず、LacZ遺伝子が前角細胞へ強発現することを確認した。さらに、脳室内投与にて、striatum, thalamus, spinal cordへの発現を確認した。しかし、筋肉内投与による前角細胞への発現は確認できなかった。そして、HGF,VEGF,FGF2の3種類の遺伝子発現ユニットを持つ組換えウイルスの作製、HGF発現およびVEGF発現組換えウイルスベクター導入による目的遺伝子産物のタンパクレベルの発現と生物学的活性の確認を行った。平成17年度はラット中大脳動脈虚血モデルに対する効果を検討した。なお、短期間発現型ベクター(アデノウイルス)を用いた治療実験においても研究共同者である宮武らはFGF2発現ウイルスの脳室内投与において脳梗塞巣の縮小、運動機能の改善をもたらした。平成17年度には代表的な変異SOD1遺伝子G93A,H46Rの遺伝子挿入を運動神経培養細胞(VSC4.1)へ導入し変異SOD1発現運動神経細胞モデルを樹立すると同時に、遺伝性ALSと孤発性ALSにおける共通した発症メカニズムが存在する可能性について,変異SOD1遺伝子導入細胞のグルタミン酸感受性の変化を検討した。結果はG93A,H46R遺伝子導入細胞におけるグルタミン酸感受性の変化はネクローシス(グルタミン酸高濃度短時間暴露)とアポトーシス(グルタミン酸低濃度長時間暴露)いずれにおいても有意な差は認められなかった。これら成果を踏まえ、ALS実験モデルでの単純ヘルペスウィルスベクターによる遺伝子治療の研究へ進めていく予定である。また、FGF2導入骨髄間葉系幹細胞注入によりラット脳虚血モデルにおける脳梗塞縮小効果、神経学的所見改善効果を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Progression rate of ALSFRS-R at time of diagnosis predicts survival time in ALS (2006)
  • 著者名/発表者名: F.Kimura, et al.
  • 雑誌名: NEUROLOGY 66 ページ: 265-267
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Progression rate of ALSFRS-R at time of diagnosis predicts survival time in ALS (2006)
  • 著者名/発表者名: F.Kimura, C.Fujimura, S.Ishida, H.Nakajima, D.Furutama, H.Uehara, K.Shinoda, M.Sugino, T.Hanafusa
  • 雑誌名: Neurology 66 ページ: 265-267
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Progression rate of ALSFRS-R at time of diagnosis predicts survival time in ALS (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimura F et al.
  • 雑誌名: Neurology 66(2) ページ: 265-267
• [雑誌論文] Wheelchair Economy Class Syndrome in Amyotrophic Lateral Sclerosis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimuea F et al.
  • 雑誌名: Neuromuscular disorders 16(3) ページ: 204-207
• [雑誌論文] Novel Therapeutic Strategy for Stroke in Rats by Bone Marrow Stromal Cells and Ex Vivo HGF Gene Transfer with HSV-1 Vector. (2006)
  • 著者名/発表者名: Zhao MZ et al.
  • 雑誌名: J Cereb Blood Flow Metab (In press)
• [雑誌論文] Bone Marrow Stromal Cells That Enhanced Fibroblast Growth Factor-2 Secretion by Herpes Simplex Virus Vector Improve Neurological Outcome After Transient Focal Cerebral Ischemia in Rats (2005)
  • 著者名/発表者名: Naokado Ikeda, et al.
  • 雑誌名: Stroke. 36 ページ: 2725-2730
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Bone Marrow Stromal Cells That Enhanced Fibroblast Growth Factor-2 Secretion by Herpes Simplex Virus Vector Improve Neurological Outcome After Transient Focal Cerebral Ischemia in Rats (2005)
  • 著者名/発表者名: Naokado Ikeda, MD, Naosuke Nonoguchi, MD, Ming Zhu Zhao, MD, Takuji Watanabe, MD, PhD, Yoshinaga Kajimoto, MD, PhD, Daisuke Furutama, MD, PhD, Fumiharu Kimura, MD, PhD, Mari Dezawa, MD, PhD, Robert S.Coffin, MD, PhD, Yoshinori Otsuki, MD, PhD, Toshihiko Kuroiwa, MD, PhD, Shin-Ichi Miyatake, MD, Ph
  • 雑誌名: Stroke. 36 ページ: 2725-2730
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Bone marrow stromal cells that enhanced FGF-2 secretion by Herpes Simplex virus vector improve neurological outcome after transient focal ischemia in rats (2005)
  • 著者名/発表者名: Ikeda N et al.
  • 雑誌名: Stroke 36(12) ページ: 2725-2730
• [雑誌論文] Post-Ischemic Intraventricular Administration of FGF-2 Expressing Adenoviral Vectors Improves Neurological Outcome and Reduces Infarct Volume After Transient Focal Cerebral Ischemia in Rats. (2004)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T et al.
  • 雑誌名: J Cerebral Blood Flow and Metabolism 24 ページ: 1205-13
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Postischemic- intraventricular administration of FGF-2 expressing adenobiral bettors improves neurologic outcome and reduces infarct volume after transient focal cerebral ischemia in rats. (2004)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T, Okuda Y, Nonoguchi N, Zhao MZ, Kajimoto Y, Furutama D, Yukawa H, Shibata MA, Otsuki Y, Kuroiwa T, Miyatake
  • 雑誌名: J Cereb Blood Flow Metab 24(11) ページ: 1205-1213
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Post-lschemic Intraventricular Administration of FGF-2 Expressing Adenoviral Vectors Improves Neurological Outcome and Reduces Infarct Volume After Transient Focal Cerebral Ischemia in Rats. (2004)
  • 著者名/発表者名: Watanabe-T et al.
  • 雑誌名: J Cerebral Blood Flow and Metabolism 24 ページ: 1205-1213
• [文献書誌] 木村 文治: "筋萎縮性側索硬化症100例の変遷"臨床神経. 43. 385-391 (2003)
• [文献書誌] 中嶋秀人, 古玉大介, 木村文治: "球脊髄性筋萎縮症病態の解明と治療へ向けた単純ヘルペスウィルスベクター遺伝子導入システム"公益信託「生命の彩」ALS研究助成基金研究報告書. 11. 1-5 (2003)