アストロサイト特異的アデノウイルス発現ベクターによる脳腫瘍遺伝子治療の基礎的研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14580732
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 前田 光代 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 講師 (40122080)
• 研究分担者: 濤川 一彦 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助手 (50312468)
• キーワード: gene therapy / Cre-loxP system / C6 glioma / herpes simplex virus thymidine kinase / ganciclovir / astrocyte specific promoter

研究概要

悪性グリオーマは現在行われている手術療法・放射線療法・化学療法・免疫療法等によってもなお満足できる予後は得られていない。その為,悪性gliomaにおける遺伝子治療に注目が集まっている。現在臨床段階で最も多く検討されている遺伝子治療は,herpes simplex virus thymidine kinase(HSV-tk)geneを自殺遺伝子として脳腫瘍細胞に導入した後,ganciclovir(GCV)を投与して抗腫瘍効果を導くものである.しかしながら、これまでの方法では腫瘍細胞のみならず、腫瘍細胞周囲の健常な脳組織まで、薬物効果による障害はさけられなかった。そのためにはウイルス増殖の過程では目的遺伝子の発現が抑えられ、標的細胞に感染させた時に初めて、発現するような厳密な発現制御系を用いることが必要である。これらの問題解決のために本実験では近年新たに開発されたCreリコンビナーゼとその認識配列であるloxPを用いた発現制御系を使用した。このシステムではCAGプロモーターと、目的遺伝子HSV-tk間にはスタッファー領域が挿入されており、スタッファー内に存在するpolyAシグナルのためこの状態ではsilent formとして、目的遺伝子は発現せず、GFAPプロモーターを有するCreリコンビナーゼをコードしている制御ウイルスを共感染させることにより、loxP配列が切り出され、標的ウイルスはexpression formへと変換し、目的遺伝子であるHSV-tkの発現が生じ、アストロサイト由来の悪性グリオーマに特異的に抗腫瘍効果を期待するものである。GCVの特異性を培養細胞で検討した結果、C6 glioma特異的な細胞殺効果がGCV濃度依存的に観察された。ヌードマウスを用い皮下へのC6 glioma作製後adenovirus vecter、続くGCV投与の結果、腫瘍サイズの著明な抑制効果が認められた。またラット脳内に作製されたC6 gliomaに2種類のadenovirus vecter、続くGCV投与の結果、60日後には腫瘍は完全消失していた。Cre-loxP発現制御システムを用いた新しいアデノウイルスベクターによる実験的ラット悪性グリオー治療の結果、腫瘍細胞の完全な消失を認め、この新しく開発された、システムの有効性が認められた。

研究成果

• [文献書誌] Mitsui K., Tokuzawa Y., Itoh H., Segawa K., Murakami M., Takahashi K., Maruyama M., Maeda M., Yamanaka S.: "The homeoprotein Nanog is required for maintenance of pluripotency in mouse epiblast and ES cells."Cell. 113. 631-642 (2003)
• [文献書誌] Mitsuyo Maeda, Norihiro Ohba, Saya Nakagomi, Yasuhiro Suzuki, Sumiko Kiryu-Seo, Kazuhiko Namikawa, Wataru Kondoh, Akemi Tanaka, Hiroshi Kiyama: "Vesicular acetylcholine transporter can be a morphological marker for the reinnervation to muscle of regenerating motor axons."Neurosci.Res.. (in press).
• [文献書誌] Ohba N., Maeda M., Nakagomi S., Muraoka M., Kiyama H.: "Biphasic expression of activating transcription factor-3 in neurons after cerebral infarction."Mol Brain Res.. 115. 147-156 (2003)
• [文献書誌] Takaura N., Yagi T., Maeda M., Nanba E., Oshima A., Suzuki Y., Yamano T., Tanaka A.: "Attenuation of ganglioside GM1 accumulation in the brain of GM1 gangliosidosis mice by neonatal intervenous gene transfer."Gene Therapy. 10. 1487-1493 (2003)
• [文献書誌] Tokuzawa Y., Kaiho E., Maruyama M., Takahashi K., Maeda M., Niwa H., Yamanaka, S.: "Fbx15 is a novel target of Oct3/4 but is dispensablefor embryonic stem cell self-renewal and mouse development."Mol.Cell Biol. 23. 2699-2708 (2003)
• [文献書誌] Ohba N., Maeda M., Sakamoto H., Kiyama H., Ishi M., Muraoka M., Kaneda K.: "Skeletal muscle regeneration associated with the stroma reaction during tumor invasion in the rat tongue."J.Submicrosc.Cytol.Pathol.. 34(4). 367-376 (2002)