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生体組織を用いたメカノトランスフェクション・センシング機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K19496
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 薬学およびその関連分野
研究機関長崎大学

研究代表者

川上 茂  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 教授 (20322307)

研究分担者 麓 伸太郎  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (70380988)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードメカノトランスフェクション / メカノセンサー分子 / 組織吸引圧法 / 組織押圧法 / 組織透明化 / トランスフェクション / transfection / gene therapy / gene delivery / mechanobiology / tissue cleaning
研究成果の概要

本研究では、組織押圧・吸引圧といった物理的刺激による遺伝子導入法であるメカノトランスフェクション法の各組織における遺伝子導入細胞を明らかにするとともに、物理刺激により応答する分子組織分子の解析を行った。メカノトランスフェクション法に関して、これまで不明であったマウス肝臓、腎臓、心臓における遺伝子導入細胞を特定することに成功した。また、マウス肝臓に対する物理刺激において変動するタンパク質を明らかにした。一方、メカノセンシングに関与する活性酸素の生体組織での評価系を新たに開発したところ、物理刺激を1回加えた場合は活性酸素はみられなかったが、5回、10回加えると活性酸素がみられることを明らかとした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、肝臓、腎臓、心臓といった生体組織への物理刺激による外来遺伝子導入時の遺伝子発現細胞を特定した。本研究成果は、生体組織への物理刺激を利用した遺伝子治療、遺伝子機能解析に応用できる。また、活性酸素の生体組織での組織透明化による新規評価系を構築した。さらに、生体組織への物理刺激の強さに応じて活性酸素が発生する可能性や物理刺激により変動するタンパク質の存在を明らかにすることができた。物理的刺激に応答するメカノセンシング機構は、単一ではなく、複数の機構が関与することが想定されることから、本研究成果により、メカノバイオロジーの研究対象が広がり、生命現象の包括的理解へと繋がることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

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

    • 著者名/発表者名
      Natsuko Oyama, Haruyuki Takahashi, Maho Kawaguchi, Hirotaka Miyamoto, Koyo Nishida, Masako Tsurumaru, Mikiro Nakashima, Fumiyoshi Yamashita, Mitsuru Hashida, Shigeru Kawakami
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 12 号: 2 ページ: 114-114

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics12020114

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tissue suction-mediated gene transfer to the beating heart in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Yota Taniguchi, Natsuko Oyama, Shintaro Fumoto, Hideyuki Kinoshita, Fumiyoshi Yamashita, Kazunori Shimizu, Mitsuru Hashida, Shigeru Kawakami
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 15 号: 2 ページ: e0228203-e0228203

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0228203

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 組織吸引デバイスによる生体組織変形をトリガーとする臓器への遺伝子導入技術2019

    • 著者名/発表者名
      清水一憲、川上 茂
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 83(7) ページ: 402-404

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determining transgene expression characteristics using a suction device with multiple hole adjusting a left lateral lobe of the mouse liver2018

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi A, Fuchigami Y, Kawaguchi M, Fumoto S, Ohyama K, Shimizu K, Hagimori M, Kawakami S
    • 雑誌名

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 41

    • NAID

      130007382692

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Foreword2017

    • 著者名/発表者名
      Kawakami S
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 65 号: 7 ページ: 611-611

    • DOI

      10.1248/cpb.c17-ctf6507

    • NAID

      130006772513

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 多色深部イメージングを利用した空間分布制御型ナノDDSの開発2019

    • 著者名/発表者名
      川上 茂、菅忠明
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      大山奈津子、川口真帆、鶴丸雅子、萩森政頼、川上 茂
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 肝臓吸引圧法におけるマウス肝臓内遺伝子発現特性の解明とメカノセンサー分子に関する評価2018

    • 著者名/発表者名
      原口綾奈、渕上由貴、大山 要、清水一憲、麓伸太郎、萩森政頼、川上 茂
    • 学会等名
      第34回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      大山奈津子、川口真帆、高比良慎、鶴丸雅子、萩森政頼、川上 茂
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第4回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a multi-color deep imaging method for the evaluation of gene delivery system in the kidney2018

    • 著者名/発表者名
      N. Oyama, M. Kawaguchi, M. Takahira, M. Tsurumaru, M. Hagimori, S. Kawakami
    • 学会等名
      18th Symposium for Gene, Design and Delivery
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      大山奈津子、川口真帆、高比良慎、鶴丸雅子、萩森政頼、川上 茂
    • 学会等名
      遺伝子・デリバリー研究会 第18回夏期セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第24回創剤フォーラム若手研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 医療イノベーションにおけるDDS2017

    • 著者名/発表者名
      川上 茂
    • 学会等名
      第 41回西日本薬剤学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 腎臓吸引圧法における吸引圧を施した腎臓での間質線維芽細胞特異的な遺伝子送達・発現2017

    • 著者名/発表者名
      大山奈津子、渕上由貴、麓伸太郎、萩森政頼、清水一憲、川上 茂
    • 学会等名
      遺伝子・デリバリー研究会第17回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 腎臓へのin vivo遺伝子導入における遺伝子発現・送達の空間分布2017

    • 著者名/発表者名
      大山奈津子、渕上由貴、川口真帆、萩森政頼、麓伸太郎、川上 茂
    • 学会等名
      遺伝子・デリバリー研究会第17回夏季セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Hepatic distribution characteristics of macromolecules in a suctioned liver using the tissue cleaning methods in mice2017

    • 著者名/発表者名
      Ayana Haraguchi, Yuki Fuchigami, Kaname Ohyama, Shintaro Fumoto, Masayori Hagimori, and Shigeru Kawakami
    • 学会等名
      11th Young Investigator Symposium on Clinical Pharmaceutical Sciences
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 長崎大学生命医科学域 医薬品情報学分野

    • URL

      http://www.ph.nagasaki-u.ac.jp/lab/arp/index-j.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 長崎大学 生命医科学域 医薬品情報学分野

    • URL

      http://www.ph.nagasaki-u.ac.jp/lab/arp/index-j.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 生体由来材料の透明化用試薬2018

    • 発明者名
      麓伸太郎、川上 茂、西田孝洋
    • 権利者名
      麓伸太郎、川上 茂、西田孝洋
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 外国

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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