ウイルス酵素の特性を利用した癌遺伝子治療の効果増強とリポソームベクターの開発

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12672210
• 研究機関: 富山医科薬科大学
• 研究代表者: 林 京子 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (60110623)
• 研究分担者: 米谷 芳枝 星薬科大学, 薬学部, 教授 (10231581) ; 林 利光 富山医科薬科大学, 薬学部, 教授 (40092796)
• キーワード: 癌遺伝子治療 / 単純ヘルペスウイルス / チミジンキナーゼ / アシクロビル / ガンシクロビル / ポニシジン / スコパドルシオール / リポソームベクター

研究概要

単純ヘルペスウイルス由来のチミジンキナーゼ(HSV-TK)の遺伝子は、癌遺伝子治療において自殺遺伝子として利用される。HSV-TKは、アシクロビル(ACV)やガンシクロビル(GCV)の活性化に必須の酵素である。これまでに、2種類の天然ジテルペノイド、scopadulciol(SDC)及びponicidin(PND)が、本酵素の活性を選択的に刺激することがわかったので、モデル実験系を用いてこれらの物質の制癌効果を評価した。その結果、次のような成果が得られた。
1)HSV-TK発現癌細胞株の樹立:発現ベクターにHSV-TK遺伝子を組み込んだプラスミドをヒト癌細胞にトランスフェクションすることによって、TKを安定発現する細胞株を長期間維持することができた。この細胞は、動物の接種によって癌組織を形成する能力を保持していた。
2)担癌動物での制癌効果:ヌードマウスにTK発現細胞を接種後、低濃度のGCV/ACVを単独投与、または、SDC/PNDと併用して、癌の進行を比較した。併用区は、単独投与区に比べて有意の制癌効果を示した。
3)Bystander効果: in vitro(培養細胞)及びin vivo(ヌードマウス)の系で、TK発現細胞を1-20%混入した細胞に対する死滅効果を評価した。SDCとPNDは、GCV/ACVのbystander効果を有意に増強することが確認された。
4)毒性及び効力: SDC、PNDとも、投与量を10倍高くしても動物に対する毒性は認められず、安全性が確認された。SDCは、PNDに比べて、効力が強く、かつ、植物体だけでなく器官培養を利用して安定的に入手できるという点で有利である。
5)リポソームベクターの評価:種々のリポソームのトランスフェクション効率及び臓器特異性を検討した。これまでに、ダイズ由来のsteryglucosideを加えたリポソームが肝癌細胞に選択的・効率的に移行することを確認できた。

研究成果

• [文献書誌] K.Hayashi, T.Hayashi, H.-D.Sun, Y.takeda: "Potentiation of ganciclovir in herpes simpled virus thymidine kinase/ganciclovir administration system by ponicidin"Cancer Gene Therapy. 7(1). 45-52 (2000)
• [文献書誌] S.H.Hwang, K.Hayashi, K.Takayama, Y.Maitani: "Liver-targeted gene taransfer into a human hepatoblastoma cell line and in vivo by steryglueoside-containing cationic liposomes"Gene Therapy. 8(16). 1276-1280 (2001)
• [文献書誌] K.Hayashi, T.Hayashi, H.-D.Sun, Y.Takeda: "Contribution of a combination of ponicidin and acyclovir/gancinlovir to the antitumor efficacy of the herpes simplex virus thymidine kinase gene therapy system"Human Gene Therapy. 13(3). 415-423 (2002)
• [文献書誌] K. Hayashi, T. Hayashi: "Recent Development in Chemical and Pharmaceutical Sciences"Transworld Research Network(in press). (2002)