アデノ随伴ウイルスベクターを用いた血友病に対する遺伝子治療法の最適化

• 研究課題/領域番号: 15591022
• 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: 血液内科学
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: 水上 浩明 自治医科大学, 医学部, 講師 (20311938)
• 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: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円); 2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 2003年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: AAVベクター / 血清型 / 血友病B / 血友病A / 凝固第IX因子 / 凝固第VIII因子 / 免疫応答 / 脂肪組織 / 抗体

研究概要

各血清型のAAVに由来し、マーカー並びにエリスロポエチン、凝固第IX因子などを搭載するベクターを作製し、主にマウスにおける有効性を検討した。その結果、骨格筋に対しては1型を、肝臓には5型及び8型を用いた場合に高い効果が得られた。凝固第IX因子を用いた実験では、ヌードマウス骨格筋に遺伝子導入を行った結果、治療域に達する血中濃度を1年以上にわたって維持することが出来た。また、新規の標的組織として脂肪に対する投与法に関して探索を行い、生体に投与可能な添加剤(界面活性剤)をベクター溶液に加えることで脂肪組織に対する遺伝子導入効率が大幅に改善することを見出した。この方法によって肥満マウスモデルの脂肪組織にエリスロポエチン遺伝子を搭載したベクターによる遺伝子導入を行ったところ、血中エリスロポエチン濃度は大幅に上昇し、骨格筋及び肝臓を用いた場合にほぼ匹敵する結果が得られた。用いたマウスは著しい多血症を呈し、発現したエリスロポエチンが生物学的活性を有していることが裏付けられた。更にこれらのマウス脂肪組織を手術的に摘除したところ、遺伝子導入効果の消失が確認され、標的とした脂肪組織に特異的な導入遺伝子の発現が示唆された。摘出した臓器を解析したところmRNA及び蛋白質レベルが血中濃度と相関しており、AAVベクターに添加剤を加えることの効果が裏付けられた。また、8型を用いた場合にはより高い血中濃度が得られ、凝固第IX因子を用いた場合にも治療域に達した。しかしながらその後の解析で標的とした脂肪の他に肝臓における強発現が確認された。このことは8型のキャプシドが肝臓に対して強い親和性を有していることに由来する現象と考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Overexpression of a hybrid gene consisting of the amino-terminal fragment of urokinase and carboxyl-terminal domain of bikunin suppresses invasion and migration of human ovarian cancer cells in vitro. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki S, et al.
  • 雑誌名: Gene Ther and Mol Biol 8 ページ: 9-18
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Long-term correction of hyperphenylalaninemia by AAV-mediated gene transfer leads to behavioral recovery in phenylketonuria mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki S, et al.
  • 雑誌名: Gene Ther 11 ページ: 1081-1086
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Adeno-associated virus vector-mediated interleukin-10 gene transfer inhibits atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka T, et al.
  • 雑誌名: Gene Ther 11 ページ: 1772-1779
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Sustained transgene expression by human blood derived CD34(+) cells transduced with simian immuno-deficiency virus agmTYO1-based vectors carrying the human coagulation factor VIII gene in NOD/SCID mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi J, et al.
  • 雑誌名: J Gene Med 6 ページ: 1049-1060
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Specific detection of human coagulation factor IX in cynomolgus macaques. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mimuro J, et al.
  • 雑誌名: J Thromb Haemost 2 ページ: 275-280
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Separate control of Rep and Cap expression utilizing mutant and wild-type loxP sequences and improved packaging system for adeno-associated virus vector production. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mizukami H, et al.
  • 雑誌名: Mol Biotech 27 ページ: 7-14
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Topoisomerase inhibitors enhance the cytocidal effect of AAV-HSVtk/ganciclovir on head and neck cancer cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa T, et al.
  • 雑誌名: Int J Oncol 25 ページ: 729-735
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Presynaptic localization of neprilysin contributes to efficient clearance of amyloid-beta peptide in mouse brain. (2004)
  • 著者名/発表者名: Iwata N, et al.
  • 雑誌名: J.Neurosci 24 ページ: 991-998
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Long-term correction of hyperphenylalaninemia by AAV-mediated gene transfer leads to behavioral recovery in phenylketonuria mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, S., Mizukami, H., Ogura, T., Kure, S., Ichinohe, A., Kojima, K., Matsubara, Y., Kobayashi, E., Okada, T., Hoshika, A., Ozawa, K., Kume, A.
  • 雑誌名: Gene Ther 11 ページ: 1081-1086
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Adeno-Associated Virus(AAV) vector-mediated liver- and muscle-directed transgene expression using various kinds of promoters and serotypes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, S., Mizukami, H., Kume, A., Muramatsu, S., Takeuchi, K., Matsushita, T., Okada, T., Kobayashi, E., Hoshika, A., Ozawa K.
  • 雑誌名: Gene Ther and Mol Biol 8 ページ: 9-18
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Adeno-associated virus vector-mediated interleukin-10 gene transfer inhibits atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka, T., Okada, T., Maeda, Y., Ikeda, U., Shimpo, M., Nomoto, T., Takeuchi, K., Nonaka-Sarukawa, M., Ito, T., Takahashi, M., Matsushita, T., Mizukami, H., Hanazono, Y., Kume, A., Ookawara, S., Kawano, M., Ishibashi, S., Shimada, K., Ozawa, K.
  • 雑誌名: Gene Ther 11 ページ: 1772-1779
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Sustained transgene expression by human cord blood derived CD34(+) cells transduced with simian immunodeficiency virus agmTYO1-based vectors carrying the human coagulation factor VIII gene in NOD/SCID mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, J., Mimuro, J., Ogata, K., Tabata, T., Ueda, Y., Ishiwata, A., Kimura, K., Takano, K., Madoiwa, S., Mizukami H., Hanazono, Y., Kume, A., Hasegawa, M., Ozawa, K., Sakata, Y.
  • 雑誌名: J Gene Med 6 ページ: 1049-1060
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Specific detection of human coagulation factor IX in cynomolgus macaques. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mimuro, J., Mizukami, H., Ono, F., Madoiwa, S., Terao, K., Yoshioka, A., Ozawa, K., Sakata, Y.
  • 雑誌名: J Thromb Haemost 2 ページ: 275-280
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Separate control of Rep and Cap expression utilizing mutant and wild-type loxP sequences and improved packaging system for adeno-associated virus vector production. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mizukami.H., Okada, T., Ogasawara, Y., Matsushita, T., Urabe, M., Kume, A., Ozawa, K.
  • 雑誌名: Mol Biotechnol 27 ページ: 7-14
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Topoisomerase inhibitors enhance the cytocidal effect of AAV-HSVtk/ganciclovir on head and neck cancer cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa, T., Mizukami, H., Nishino, H., Okada, T., Hanazono, Y., Kume, A., Kitamura, K., Ichimura, K., Ozawa, K.
  • 雑誌名: Int J Oncol 25 ページ: 729-735
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Presynaptic localization of neprilysin contributes to efficient clearance of amyloid-beta peptide in mouse brain. (2004)
  • 著者名/発表者名: Iwata, N., Mizukami, H., Shirotani, K., Takaki, Y., Muramatsu, S., Lu, B., Gerard, N.P., Gerard, C., Ozawa, K., Saido, T.C.
  • 雑誌名: J.Neurosci 24 ページ: 991-998
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Adeno-Associated Virus (AAV) vector-mediated liver- and muscle-directed transgene expression using various kinds of promoters and serotypes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki S, et al.
  • 雑誌名: Gene Ther and Mol Biol 8・1 ページ: 9-18
• [雑誌論文] Long-term correction of hyperphenylalaninemia by AAV-mediated gene transfer leads to behavioral recovery in phenylketonuria mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki S, et al.
  • 雑誌名: Gene Ther 11・13 ページ: 1081-6
• [雑誌論文] Adeno-associated virus vector-mediated interleukin-10 gene transfer inhibits atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka T, et al.
  • 雑誌名: Gene Ther 11・24 ページ: 1772-9
• [雑誌論文] Sustained transgene expression by human cord blood derived CD34(+) cells transduced with simian immunodeficiency virus agmTYO1-based vectors carrying the human coagulation factor VIII gene in NOD/SCID mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi J, et al.
  • 雑誌名: J Gene Med 6・10 ページ: 1049-60
• [雑誌論文] Specific detection of human coagulation factor IX in cynomolgus macaques. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mimuro J, et al.
  • 雑誌名: J Thromb Haemost 2・2 ページ: 275-80
• [雑誌論文] Separate control of Rep and Cap expression utilizing mutant and wild-type loxP sequences and improved packaging system for adeno-associated virus vector production. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mizukami H, et al.
  • 雑誌名: Mol Biotech 27・1 ページ: 7-14
• [雑誌論文] Persistent phenotypic correction of central diabetes insipidus using adeno-associated virus vector-expressing arginine-vasopressin in brattleboro rats. (2003)
  • 著者名/発表者名: Ideno J, et al.
  • 雑誌名: Mol Ther 8 ページ: 895-902
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Suppression of cell migration in ovarian cancer cells mediated by PTEN overexpression. (2003)
  • 著者名/発表者名: Saga Y, et al.
  • 雑誌名: Int J Oncol 23 ページ: 1109-1113
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Interleukin-10-mediated inhibition of angiogenesis and tumor growth in mice bearing VEGF-producing ovarian cancer. (2003)
  • 著者名/発表者名: Kohno T, et al.
  • 雑誌名: Cancer Res 63 ページ: 5091-5094
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Suicide gene therapy using AAV-HSVtk/ganciclovir in combination with irradiation results in regression of human head and neck cancer xenografts in nude mice. (2003)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa T, et al.
  • 雑誌名: Gene Ther 10 ページ: 51-58
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Persistent phenotypic correction of central diabetes insipidus using adeno-associated virus vector-expressing arginine-vasopressin in brattleboro rats. (2003)
  • 著者名/発表者名: Ideno, J., Mizukami, H., Honda, K., Okada, T., Hanazono, Y., Kume, A., Saito, T., Ishibashi, S., Ozawa, K.
  • 雑誌名: Mol Ther 8 ページ: 895-902
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Suppression of cell migration in ovarian cancer cells mediated by PTEN overexpression. (2003)
  • 著者名/発表者名: Saga, Y., Mizukami, H., Takei, Y., Ozawa, K., Suzuki, M.
  • 雑誌名: Int J Oncol 23 ページ: 1109-1113
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Interleukin-10-mediated inhibition of angiogenesis and tumor growth in mice bearing VEGF-producing ovarian cancer. (2003)
  • 著者名/発表者名: Kohno, T., Mizukami, H., Suzuki, M., Saga, Y., Takei, Y., Shimpo, M., Matsushita, T., Okada, T., Hanazono, Y., Kume, A., Sato, I., Ozawa, K.
  • 雑誌名: Cancer Res 63 ページ: 5091-5094
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Suicide gene therapy using AAV-HSVtk/ganciclovir in combination with irradiation results in regression of human head and neck cancer xenografts in nude mice. (2003)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa, T., Mizukami, H., Okada, T., Hanazono, Y., Kume, A., Nishino, A., Takeuchi, K., Kitamura, K., Ichimura, K., Ozawa, K.
  • 雑誌名: Gene Ther 10 ページ: 51-58
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [産業財産権] Method of treating amino acid metabolic disorders using recombinant adeno-associated virus virions (2003)
  • 発明者名: Keiya Ozawa, Hiroaki Mizukami, Akihiro Kume
  • 権利者名: Keiya Ozawa, Hiroaki Mizukami, Akihiro Kume
  • 出願年月日: 2003-04-16
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [産業財産権] Methods for treating and preventing vascular disease (2003)
  • 発明者名: 小澤 敬也, 野本 達也, 岡田 尚巳, 水上 浩明
  • 権利者名: 小澤 敬也, 野本 達也, 岡田 尚巳, 水上 浩明
  • 出願年月日: 2003-10-20
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [産業財産権] Method of treating amino acid meta- bolic disorders using recombinant adeno-associated virus virions (2003)
  • 発明者名: Keiya Ozawa, Hiroaki Mizukami, Akihiro Kume
  • 権利者名: Keiya Ozawa, Hiroaki Mizukami, Akihiro Kume
  • 出願年月日: 2003-04-16
• [文献書誌] Mizukami H, Okada T, et al.: "Separate control of Rep and Cap expression utilizing mutant and wild-type loxP sequence and improved packaging system for adeno-associated virus vector production."Mol Biotechnol. (in press).
• [文献書誌] Mimuro J, Mizukami H, et al.: "Specific detection of human coagulation factor IX in cynomolgus macaques."J.Thromb Haemost. (in press).
• [文献書誌] Takeda S, Takahashi M, et al.: "Successful Gene Transfer using Adeno-Associated Virus Vectors into the Kidney : Comparison among Adeno-Associated Virus Serotype 1 to 5 Vectors In Vitro and In Vivo."Nephron. (in press).
• [文献書誌] Iwata N, Mizukami H, et al.: "Presynaptic localization of neprilysin contributes to efficient clearance of amyloid-beta peptide in mouse brain."J.Neurosci. 24(4). 991-998 (2004)
• [文献書誌] Ideno J, Mizukami H, et al.: "Persistent phenotypic correction of central diabetes insipidus using adeno-associated virus vector-expressing arginine-vasopressin in brattleboro rats."Mol Ther. 8(6). 895-902 (2003)
• [文献書誌] Kohno T, Mizukarni H, et al.: "Interleukin-10-mediated inhibition of angiogenesis and tumor growth in mice bearing VEGI producing ovarian cancer."Cancer Res. 63(16). 5091-5094 (2003)