遺伝子導入法の歯周疾患治療への応用に関する基礎的研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12877341
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 春日井 昇平 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (70161049)
• 研究分担者: 大井田 新一郎 鶴見大学, 歯学部, 助教授 (10114745) ; 小田 茂 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (70160869) ; 黒田 真司 東京医科歯科大学, 歯学部・附属病院, 助手 (50323689)
• キーワード: 遺伝子導入 / Plasmid vector / リン酸カルシウム法 / コラーゲン / 組織再生 / 骨組織 / 歯周組織

研究概要

本研究の目的は、遺伝子導入法による、確実で簡便な、そして安全な歯周組織の再生法を検討することである。今日の遺伝子導入の多くはvirus vectorによるものであるが、virus vectorは導入効率が良い反面、免疫反応の惹起やタンパク発現に対する制御の問題などの危険性を備えている。そこで我々は、古典的で簡便なリン酸カルシウム法とコラーゲンを用いて、安全性の高いplasmid vectorをin vivoにおいて、細胞に直接導入する方法を検討した。
Plasmid vectorとしては蛍光タンパクをコードするpEGFPを用い、通法によってリン酸カルシウムとの混合溶液を作製した。次に、アテロコラーゲンゲルをキャリアーとして選択し、plasmid vectorを含むリン酸カルシウム溶液とさらに混合させた後、凍結乾燥にて円柱状の「ペレット」を作製した。このペレットはplasmid vectorを充分に保持することが示された。
10週齢雄Wister ratの頭頂骨骨膜下に同様のペレットを埋入し、一定期間飼育後、頭頂骨周囲における蛍光タンパクの発現を、レーザー顕微鏡にて観察した。その結果、ペレットを舞人した部位に限局して、蛍光タンパクの発現が観察された。Plasmid vectorにBMP2を挿入し、同様のペレットを作製しラットの皮下に埋入し組織学的に検討をおこなったところ、埋入した部位に骨様組織の形成が観察された。
In vivoの遺伝子導入法において、リン酸カルシウム法を応用した実験例は報告されていない。リン酸カルシウムとコラーゲンを組み合わせた遺伝子導入この方法は、確実で簡便な、そして安全な安価な遺伝子導入法である。今後は、この遺伝子導入法の組織再生への応用についてさらに検討を進めていく予定である。

研究成果

• [文献書誌] Kasugai S, Fujisawa R, Waki Y, Miyamoto K, Ohya K: "Selective drug delivery system to bone : small peptide(Asp)6 conjugation"Journal of Bone and Mineral Research. 15. 936-943 (2000)
• [文献書誌] Yokogawa K, Miya K, Sekido T, Higashi Y, Nomura M, Fujisawa R, Morito K, Masamune Y, Waki Y, Kasugai S, Miyamoto K: "Selective delivery of estradiol to bone by aspartic acid oligopeptide and its effects on ovariectomized mice"Endocrinology. 142. 1228-1233 (2001)
• [文献書誌] Sekido T, Sakura N, Higashi Y, Miya K, Nitta Y, Nomura M, Sawanishi H, Morito K, Masamune Y, Kasugai S, Yokogawa K, Miyamoto K: "Novel drug delivery system to bone using acidic oligopeptide : Pharmacokinetic characteristics and pharmacological potential"Journal of Drug Targeting. 9(2). 111-121 (2001)
• [文献書誌] Yoneda S, Itoh D, Kuroda S, Kondo H, Umezawa A, Ohya K, Ohyama T, Kasugai S: "Effects of Enamel Matrix Derivative(EMD)on osteoblastic cells in culture and bone regeneration in rat skull defect"Bone. (印刷中).