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膵癌は早期発見が困難であり、浸潤傾向や脈管侵襲傾向が強いため、予後が極めて不良な疾患である。そのため手術を行っても５年生存率は１０％程度であり、治療が極めて困難な疾患の一つであることから、より優れた治療法の開発が急務である。本研究は、光照射により遺伝子発現制御が可能な「光スイッチシステム」の開発を行い、膵癌の非侵襲的な遺伝子治療法の開発を目指すことを目的として研究を行った。この光スイッチシステムは、光受容体である植物のフィトクロムを用いて、それに融合したGAL4のDNA結合ドメインがupstream activating sequence (UAS) に結合することによって、転写が活性化されるベクターシステムである。作製したベクターは、転写活性化ドメインの検討およびUASのリピート数の検討を行い最適化された。また、フィトクロムの細胞内局在を核内と細胞質の場合で転写制御について比較検討し、光照射によりフィトクロムが核内移行するベクターデザインとした。その結果、光照射によってGAL4DNA結合ドメインを融合したフィトクロムがphytochrome-interacting factor (PIF)と結合して核内に移行し、転写を活性化することが可能となった。さらに、フィトクロムとPIFを一つのベクターで発現するように作製したことで、細胞への導入が容易となり、in vivoへの応用に向けたベクターを開発することができた。これらの結果から、本研究で開発した光スイッチシステムは癌治療への応用に向けたin vivoへの適用が期待される。
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