遺伝子治療技術とES細胞(胚性幹細胞)による新な再生医学の開発と先天疾患への応用

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14570737
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 小戝 健一郎 岐阜大学, 医学部, 助教授 (90258418)
• 研究分担者: 藤原 久義 岐阜大学, 大学院・医学研究科, 教授 (80115930) ; 高橋 知之 岐阜大学, 医学部, 助手 (20332687) ; 國貞 隆弘 岐阜大学, 大学院・医学研究科, 教授 (30205108)
• キーワード: ES細胞 / 遺伝子導入 / ベクター / 先天疾患 / 再生医学 / アデノウイルスベクター / 遺伝子発現 / 心筋細胞

研究概要

<研究目的>
多くの先天疾患は根治療法がないため予後が悪く、遺伝子治療と、さらには先天的な組織の欠損には再生医学の開発が必要である。中でもES(胚性幹)細胞を体外で目的の細胞や組織へ分化誘導し、それを単離して移植して組織を再建するという方法の開発に、期待が寄せられている。このような再生医療実現のために本申請研究では、1)ES細胞に目的遺伝子を導入しES細胞からの目的の組織・細胞の分化誘導をコントロール可能にする、2)分化した目的細胞のみを確実に単離する、という新しい技術を開発し、先天疾患への再生医学を開発することを目的とする。
<研究実績の概要>
1.心筋細胞特異的プロモーターにマーカー遺伝子を繋いだ遺伝子コンストラクトを安定発現するES細胞株を樹立した。しかしこの従来の方法では、ES細胞から分化した心筋細胞を可視化し、単離することはできなかった。
2.これを解決するため、いかなる細胞種でもES細胞から可視化し、単離できる、全く新しい方法を開発することに成功した。実際この方法で、ES細胞から、心筋の前駆細胞(成熟心筋に特徴的なサルコメアの構造、拍動機能を有する以前の細胞)、成熟心筋細胞を単離することに、初めて成功した。
3.ES細胞への遺伝子導入、発現に最適なベクターの検討を行い、遺伝子導入系を確立した。アデノウイルス、レトロウイルス、レンチウイルスでの遺伝子導入効率、発現の安定性、発現レベルを詳細に検討した。
<今後の方針>
1.これまでの成果に基づき、遺伝子導入による分化誘導法の開発、確立を行う。
2.単離した心筋系統細胞の、詳細な解析を行う。
3.疾患モデル動物に細胞移植し、治療効果を判定する。治療法としての可能性を検討する。

研究成果

• [文献書誌] Himeno W et al.: "Increased angiogenic growth factor in cyanotic congenital heart disease"Pediatr Cardiol. (in press).
• [文献書誌] Terazaki Y. et al.: "An optimal therapeutic expression level is crucial for suicide gene therapy for hepatic metastatic cancer in mice"Hepatology. 37. 155-163 (2003)
• [文献書誌] Fukunaga M et al.: "Adenoviral herpes simplex virus thymidine kinase gene therapy in an orthotopic lung cancer model"Ann Thorac Surg. 73. 1740-1746 (2002)
• [文献書誌] Aoyama T et al.: "Molecular mechanisms of non-apoptosis by Fas stimulation alone versus apoptosis with an additional actinomycin D in cultured cardiomyocytes"Cardiovasc Res.. 55. 787-798 (2002)
• [文献書誌] Yoshida T. et al.: "Activation of STAT3 by the Hepatitis C virus core protein leads to cellular transformation"J. Exp. Med.. 196. 641-653 (2002)