非ウイルス性ベクターを用いた遺伝子導入時における細胞間差を生じる機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25350553
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体医工学・生体材料学
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 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): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 遺伝子・核酸工学材料 / 遺伝子導入機構 / エンドサイトーシス / 細胞間 / リポソーム / 高分子 / 細胞間差

研究成果の概要

本研究の目的は、非ウイルス性ベクターによる遺伝子導入時において細胞間差を生じる機構を明らかにすることである。HepG2細胞における解析により、閾値以上においてリポプレックスの細胞集積量と遺伝子発現に相関がないことを明らかにした。さらに、非ウイルス性ベクターによる遺伝子発現の細胞間差を生じる製剤側の要因として製剤の分散状態、細胞側の要因として酸化ストレスが重要な役割を果たすことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Three-Dimensional Imaging of the Intracellular Fate of Plasmid DNA and Transgene Expression: ZsGreen1 and Tissue Clearing Method CUBIC Are an Optimal Combination for Multicolor Deep Imaging in Murine Tissues. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fumoto S, Nishimura K, Nishida K, Kawakami S.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 号: 1 ページ: e0148233-e0148233
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0148233
  • NAID: 120006987273
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Secure and effective gene delivery system of plasmid DNA coated by polynucleotide. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kodama Y, Ohkubo C, Kurosaki T, Egashira K, Sato K, Fumoto S, Nishida K, Higuchi N, Kitahara T, Nakamura T, Sasaki H.
  • 雑誌名: J Drug Target. 巻: 23 号: 1 ページ: 43-51
  • DOI: 10.3109/1061186x.2014.950665
  • NAID: 120006986293
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of absorption enhancers on the absorption of FD-4 as a poorly absorbable marker macromolecule from the liver surface in rats. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mine T, Miyamoto H, Yoshikawa N, Fumoto S, Sasaki H, Nakamura J, Nishida K
  • 雑誌名: J Drug Del Sci Tech 巻: 24 号: 4 ページ: 386-389
  • DOI: 10.1016/s1773-2247(14)50078-0
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hepatic gene delivery system electrostatically assembled with glycyrrhizin. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kurosaki T, Kawanabe S, Kodama Y, Fumoto S, Nishida K, Nakagawa H, Higuchi N, Nakamura T, Kitahara T, Sasaki H
  • 雑誌名: Mol Pharmaceutics 巻: 11 号: 5 ページ: 1369-1377
  • DOI: 10.1021/mp400398f
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Novel Diagnostic Method of Peritoneal Injury Using Dual Macromolecular Markers (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirata H, Miyamoto H, Shimokawa K, Nakashima M, Nakayama M, Fumoto S, Nishida K
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 37 号: 2 ページ: 262-267
  • DOI: 10.1248/bpb.b13-00730
  • NAID: 130003390929
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combination of Nanoparticles with Physical Stimuli toward Cancer Therapy (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Fumoto, S. Kawakami
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 37 号: 2 ページ: 212-216
  • DOI: 10.1248/bpb.b13-00703
  • NAID: 130003390927
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Role of Fibronectin in Pulmonary Gene Transfer Following Intravenous Administration of Lipoplex in Mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa N., Fumoto S., Nakashima M., Shimokawa K., Miyamoto H., Nishida K.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 36 号: 11 ページ: 1807-1813
  • DOI: 10.1248/bpb.b13-00500
  • NAID: 130003382045
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 査読あり
• [学会発表] 組織透明化を基盤とした遺伝子医薬の体内挙動の可視化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 麓 伸太郎、西田 孝洋、川上 茂
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 非ウイルスベクターの細胞取り込みおよび遺伝子発現における細胞間差 (2015)
  • 著者名/発表者名: 麓 伸太郎、宇根隆通、平野 史、宮元敬天、西田孝洋
  • 学会等名: 第37回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
  • 発表場所: 熊本大学薬学部（熊本県・熊本市）
  • 年月日: 2015-11-19
• [学会発表] Analysis of cell-to-cell variability in non-viral vector-mediated transfection (2015)
  • 著者名/発表者名: Fumi Hirano, Shintaro Fumoto, Takamichi Une, Hirotaka Miyamoto, and Koyo Nishida
  • 学会等名: 日本薬物動態学会第30年会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都・江戸川区）
  • 年月日: 2015-11-12
• [学会発表] 組織透明化による薬物キャリア・遺伝子ベクターの組織中空間分布の評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 麓伸太郎、西村光洋、木下瑛莉子、大山奈津子、原口綾奈、西田孝洋、川上茂
  • 学会等名: 第31回日本DDS学会学術集会
  • 発表場所: 京王プラザホテル（東京都・新宿区）
  • 年月日: 2015-07-02
• [学会発表] PEG修飾リポプレックスによる肝臓選択的遺伝子導入における調製条件 (2015)
  • 著者名/発表者名: 後瀬伸大、猪飼友里、川上茂、橋田充、宮元敬天、麓伸太郎、西田 孝洋
  • 学会等名: 日本薬剤学会第30年会
  • 発表場所: ブリックホール（長崎県・長崎市）
  • 年月日: 2015-05-21
• [学会発表] 遺伝子発現の空間分布評価における組織透明化技術の応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 麓伸太郎、西村光洋、西田孝洋、川上茂
  • 学会等名: 遺伝子・デリバリー研究会 第15回シンポジウム
  • 発表場所: 京都薬科大学（京都府・京都市）
  • 年月日: 2015-05-01
• [学会発表] HepG2細胞における活発なエンドサイトーシス経路と細胞周期の関連 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宇根隆通、麓伸太郎、宮元敬天、西田孝洋
  • 学会等名: 第30回日本DDS学会学術集会
  • 発表場所: 慶應義塾大学薬学部（東京）
  • 年月日: 2014-07-30 – 2014-07-31
• [学会発表] 複数のエンドサイトーシス活性の同時評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 麓伸太郎、宇根隆通、宮元敬天、西田 孝洋
  • 学会等名: 日本薬剤学会第29年会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティビル（さいたま市）
  • 年月日: 2014-05-20 – 2014-05-22
• [学会発表] A rapid screening method utilizing dual macromolecular markers for development of therapeutic methods of peritoneal injury (2014)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Fumoto, Haruna Hirata, Hirotaka Miyamoto, Shigeru Kawakami, Koyo Nishida
  • 学会等名: PSWC2014
  • 発表場所: Melbourne Convention and Exhibition Centre (Melbourne, Australia)
  • 年月日: 2014-04-13 – 2014-04-16
• [学会発表] 炭酸カルシウムを用いた腹腔内臓器へのin vivo 遺伝子導入におけるメカニズムの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河野光, 麓伸太郎, 嶺豊春, 宮元敬天, 西田孝洋
  • 学会等名: 第29回日本DDS学会学術集会
  • 発表場所: 京都市京都テルサ
• [学会発表] 肝炎マウスへのin vivo 遺伝子導入におけるリポプレックスとアルブミンの相互作用：遺伝子発現に寄与するメカニズムの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉川直樹, 坂元景子, 宮元敬天, 麓伸太郎, 西田孝洋
  • 学会等名: 第29回日本DDS学会学術集会
  • 発表場所: 京都市京都テルサ
• [学会発表] 肝実質細胞選択的in vivo 遺伝子導入を指向したリポプレックスの物性制御
  • 著者名/発表者名: 谷口尚紀, 吉川直樹, 宮元敬天, 佐々木均, 川上茂, 橋田充, 麓伸太郎, 西田孝洋
  • 学会等名: 第29回日本DDS学会学術集会
  • 発表場所: 京都市京都テルサ
• [学会発表] PEG修飾リポプレックス調製時におけるPEG脂質挿入タイミングの重要性
  • 著者名/発表者名: 谷口尚紀、吉川直樹、宮元敬天、佐々木均、川上茂、橋田充、麓伸太郎、西田孝洋
  • 学会等名: バイオマテリアル学会九州講演会2013
  • 発表場所: 熊本市熊本大学黒髪北キャンパス
• [備考] 薬剤学研究室HP
  • URL: http://www.ph.nagasaki-u.ac.jp/lab/dds/index-j.html
• [備考] 薬剤学研究室（NUSP） HP
  • URL: http://www.ph.nagasaki-u.ac.jp/lab/dds/index-j.html
• [備考] 薬剤学研究室
  • URL: http://www.ph.nagasaki-u.ac.jp/lab/dds/index-j.html