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近年、遺伝子治療やDNAワクチンのアプローチにおいて、直接患者に投与するin vivo法の確立が望まれており、なかでも非ウイルスベクターであるプラスミドDNAを用いる方法は有用かつ安全な手段として期待されている。しかしながら、生体に投与されたプラスミドDNAの体内動態に関する情報は極めて乏しく、細胞取り込み機構に関してもほとんど知られていないのが現状である。一方、プラスミドDNAが、マクロファージ等の免疫担当細胞を活性化し、炎症性サイトカインが誘導されることが報告され、安全性の観点からもプラスミドDNAの体内動態や細胞取り込み機構を解明することが重要と考えられている。そこで本研究では、体内動態を支配する細胞として重要な役割を果たしていることが示されているマクロファージに焦点を当て、取り込み機構および取り込み後に起こる活性化について検討した。スカベンジャー受容体発現CHO細胞およびスカベンジャー受容体ノックアウトマウスより採取したマクロファージを用いた取り込み実験を行った結果、プラスミドDNAの取り込みにはポリアニオンの立体構造を特異的に認識する機構の関与が明らかとなった。一方、プラスミドDNAにはメチル化を受けていないCpGモチーフと呼ばれる配列が存在し、炎症性サイトカインを誘導することが知られている。そこでプラスミドDNAとリポソームとの複合体によって起こる免疫活性化を検討した結果、腫瘍壊死因子やインターロイキン-6などの炎症性サイトカインの顕著な産生が認められた。しかしながら、同様の現象はメチル化したプラスミドDNAおよびCpGモチーフを持たない哺乳類由来の牛胸腺DNAの場合にも認められ、CpGモチーフ非依存的な活性化が起こることが明らかとなった。以上、遺伝子治療やDNAワクチンのアプローチにおけるプラスミドDNAの最適化を実現するための有用な基礎情報が得られた。
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