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ナノバブルによる新しい遺伝子導入法の開発と末梢循環障害の治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19650133
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 医用システム
研究機関九州大学

研究代表者

寺本 憲功  九州大学, 大学院・医学研究院, 講師 (40294912)

研究分担者 伊東 啓行  九州大学, 大学病院, 講師 (10346778)
小玉 哲也  東北大学, 先進医工学研究機構, 准教授 (40271986)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2008年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2007年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワードイオンチャネル / ナノバイオ / 遺伝子治療 / 低侵襲性治療 / 低侵襲治療 / ナノテク
研究概要

我々は様々な低分子の安定ガスを用いてナノサイズのガス粒子およびGFP発現遺伝子を共に封入させ、さらにその周囲を様々な種類のリン脂質を用いて新規ハイブリッド型ナノバブルを試作した。これらの作成したハイブリッド型ナノバブルを用いてHEK293細胞(培養細胞)へのGFP発現遺伝子の導入効率を指標としGFP蛍光をFACSにて計測しその導入効率を定量化した。その結果、最終的に低分子の安定ガスとしてはC_3F_8ガス、またリン脂質としては
(Distearoyl-Phosphocholine)-Distearoyl-Phosphoethanolamine-Poly Ethylene Glycolと(Distearoyl phosphatidylcholine)-Poly Ethylene Glycolを選び、ハイブリッド型ナノバブルを完成した。本ハイブリッド型ナノバブルは下記の優れた特徴を有した。
1)リン脂質から成る脂質2重膜内の液相中に導入遺伝子が内封され、血液(体液)中でも導入遺伝子(cDNA)はエンドヌクレアーゼにて加水分解されない。
2)ハイブリッド型ナノバブル内には液相が存在する。この液相中に水溶性のプラスミドDNAが溶解し、導入遺伝子は長期間、安定した状態でハイブリッド型ナノバブル内に保存される。
3)ハイブリッド型ナノバブル内にはC_3F_8ガスから成るナノサイズの微小ガス粒子が含まれ、封入された導入遺伝子の近傍にてC_3F_8ガスによる有効かつ強力な衝撃波が生じるため、in vivo条件における遺伝子導入効率が極めて高い。
4)ハイブリッド型ナノバブルはリン脂質2重膜にてコートされているため、ゼータ電位がほとんど無い。したがってマイナス電荷に帯電している細胞膜に対しても何ら影響なく接近し細胞内に導入することが可能である。
すなわち、本ハイブリッド型ナノバブルはソノポレーション法による低侵襲性遺伝子導入の臨床応用に向け、今後、極めて有用なナノサイズレベルの遺伝子導入ツールに成りうると考えた。現在、本研究成果を基に特許の申請準備および原著論文の執筆中である。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] ATP-sensitive K^+ channels of pig urethral smooth muscle cells areheteromultimers of Kir6.1 and Kir6.2.2009

    • 著者名/発表者名
      Teramoto N, et al.
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Renal Physiology 296

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Actions of veratridine on tetrodotoxin-sensitive voltage-gated Na^+ currents, Na_v1.6, in murine vas deferens myocytes.2009

    • 著者名/発表者名
      Zhu H, et al.
    • 雑誌名

      British Journal of Pharmacology (in press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular and biophyical properties of voltage-gated Na^+ currents inmurine vas deferens.2008

    • 著者名/発表者名
      Zhu H, et al.
    • 雑誌名

      Biophysical Journal 94

      ページ: 3340-3351

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular and biophysical properties of voltage-gated Na^+ channels in murine vas deferens2008

    • 著者名/発表者名
      Zhu H., et. al.
    • 雑誌名

      Biophysical Journal 94

      ページ: 3340-3351

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The actions of propiverine metabolites(M1 and M2)on voltage-dependent Ca^<2+>currents and Ca^<2+>transients in murine urinary bladder2008

    • 著者名/発表者名
      Zhu H., et. al.
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 324

      ページ: 195-203

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of flavoxate hydrochloride on voltage-dependent Ba^<2+>currents in humandetrusor myocytes at different experimental temperatures2007

    • 著者名/発表者名
      Tomoda T., et. al.
    • 雑誌名

      Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology 376

      ページ: 195-203

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Transfection of Kir6.2 channel genes into vascular smooth muscle usingnanobubbles and ultrasound2009

    • 著者名/発表者名
      Iwasa K, et al.
    • 学会等名
      日本薬理学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2009-03-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Molecular and biophysical properties of voltage-gated Na^+channels in murine vasdeferens2008

    • 著者名/発表者名
      Teramoto N., et. al.
    • 学会等名
      日本生理学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Modulation of voltage-gated Na^+ currents in the murine vas deferens by veratridine2008

    • 著者名/発表者名
      Zhu H., et. al.
    • 学会等名
      日本薬理学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-03-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/faculty2_j.cgi?&ID=K000928

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/faculty2_j.cgi?&ID=K000928

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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