中枢神経機能解析のための弱毒単純ヘルペスウイルスベクター系の開発

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13558094
• 研究機関: 富山医科薬科大学
• 研究代表者: 白木 公康 富山医科薬科大学, 医学部, 教授 (50135745)
• 研究分担者: 黒川 昌彦 富山医科薬科大学, 医学部, 助教授 (80186527)
• キーワード: 単純ヘルペスウイルスベクター / 脊髄前角運動細胞 / 遺伝子治療 / 神経親和性 / 弱毒ウイルス

研究概要

中枢神経系で外来遺伝子であるβ-ガラクトシダーゼを長期的に発現できる弱毒単純ヘルペスウイルス(HSV)ベクター(βH)を用いて、神経保護作用のあるBDNF(神経栄養因子)、NGF(神経成長因子)遺伝子を外来遺伝子として本ベクターに挿入し、将来の遺伝子治療への応用の可能性を検討している。
今年度は、脊髄前角細胞における遺伝子発現の特徴を中心に研究を行った。
Caudate Putamenにウイルスを接種した場合の遺伝子発現領域と生理機能に関する検討結果を論文として報告した(Fukuda et al. Neurosc Res 45,233-241)。この論文はEditor推薦の論文としてElsevierのサイトに紹介された。また、これと平行してこれまで解析してきたラットの腓腹筋接種モデルを用いて、中枢神経系に導入されたβHベクターのウィルス抗原の分布と感染性ウイルス粒子形成の可能性を脊髄と脊髄後根神経節で比較検討し、脊髄前角細胞での遺伝子発現の特徴を明らかにした。βHをラットの右腓腹筋に接種後10ヶ月後でも両側脊髄前角神経細胞にβ-gal活性、β-galm RNA,ウイルス蛋白質gC,TKとそれらのmRNAが検出できた。しかし、脊髄には感染性ウイルスが認められなかった。長期での脊髄後根神経節でのウイルス遺伝子発現が認められないことから、脊髄後根神経節とは異なる脊髄での発現様相が明らかになった。一方、接種後3ヶ月では両足腓腹筋にβ-gal活性が認められたが、10ヶ月後では検出できなかった。いずれの場合にも組織学的に異常な所見は認められなかった。さらに、接種後7日、3ヶ月目の両側のラット坐骨神経線維の電気刺激閾値・坐骨神経刺激による腓腹筋の刺激閾値にβH1接種の影響が認められなかった。したがって、脊髄でβ-gal活性βgal mRNAあるいはウイルスmRNA,抗原が、腓腹筋でβ-gal活性が長期に渡って認められたにもかかわらず、神経、筋での電気生理学的機能に影響が認められなかったことよりβHの神経、筋での発現に対する安全性が確認できた。
このように、HSVは、神経節などと異なった潜伏感染様式を取ることとその遺伝子発現の特徴を明らかにした。今後、BDNF、bcl-2などを挿入したHSVベクターを用いて、外来遺伝子発現様式と分布、中枢神経系における生理学的機能の検討を行い、中枢神経系機能変化を明らかにしたい。

研究成果

• [文献書誌] Kurokawa, M., Brown, J., Kagawa, Y., Shiraki, K.: "Cytokine-regulatory activity and therapeutic efficacy of cinnamyl derivatives in endotoxin shock"Eur.J.Pharm.. 474. 283-293 (2003)
• [文献書誌] Okuda, T., Kurokawa, M., et al.: "Suppression of generation and replication of acyclovir-resistant herpes simplex virus by a sensitive virus"J.Med.Virol.. 72. 112-120 (2004)
• [文献書誌] Fukuda, Y., Yamamura, J.et al.: "Regulated transgene delivery by ganciclovir in the brain without physiological alterations by a live attenuated herpes simplex virus vector"Neuroscience Res.. 45. 233-241 (2003)
• [文献書誌] Phumiamorn, S., Sato, H.et al.: "Induction of humoral and cell-mediated immunity to hepatitis B surface antigen by a novel aduvant activity of Oka varicella vaccine"J.Gen.Virol.. 84. 287-291 (2003)
• [文献書誌] Lipipun V., Kurokawa M.et al.: "Efficacy of Thai medicinal plant extracts against herpes simplex virus type 1 infection in vitro and in vivo"Antiviral Res.. 60. 175-180 (2003)
• [文献書誌] Sato, H., Yamamura, J.et al.: "Superiority of varicella skin test antigen over purified varicella-zoster virus glycoproteins in monitoring booster response to Oka varicella vaccine"Vaccine. 22. 15-20 (2003)
• [文献書誌] Shiraki K, Yoshida Y, Asano Y, Yamanishi K, Takahashi M.: "Tropism of varicella-zoster virus to hepatocytes in its pathogenesis and tropism of Oka varicella vaccine to dermal fibroblasts in its attenuation"J.Infect.Dis.. 188. 1875-1877 (2003)