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2006 年度 実績報告書

ナノバブルによる新しい遺伝子導入法の開発とがん治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18014002
研究機関東北大学

研究代表者

小玉 哲也  東北大学, 先進医工学研究機構, 助教授 (40271986)

研究分担者 小野 栄夫  東北大学, 大学院医学系研究科, 教授 (20302218)
伊藤 正敏  東北大学, サイクロトロンラジオアイソトープセンター, 教授 (00125501)
小濱 泰昭  東北大学, 流体科学研究所, 教授 (60006202)
キーワードナノバブル / 癌 / 分子イメージング / 可視化 / PET
研究概要

超音波とナノバブルを利用した分子導入法は、任意の組織に遺伝子などの高分子を導入することが可能な手法として注目を集めている。一方で、遺伝子治療では、遺伝子導入後の遺伝子発現プロファイルを非侵襲的にモニターし、患者の効果的な治療計画を立案することが望まれる。本研究では、ヨウ素取込み作用をもつNIS遺伝子に着目して、NIS遺伝子と腫瘍壊死因子TNF-αを組入れた治療用プラスミドを作成し、in vitroで放射線核種であるヨウ素の取込み、およびin vivoでの抗腫瘍効果とSEPCT/CTによるヨウ素の集積とその治療効果の画像取得を目的とする。
本年度は、NIS遺伝子と腫瘍壊死因子TNF-αからなるプラスミドpTNIS作成をおこなった。得られたプラスミドを腫瘍細胞にin vitroで導入し、TNF-αの量をエライザで解析して、作成したプラスミドの機能評価を実施した。
つぎに、マウス固形腫瘍での遺伝子発現のプロファイルを調べるために、ルシフェラーゼ遺伝子の導入しin vivoイメージングシステムで解析した。固形腫瘍での遺伝子発現プロファイルは遺伝子導入後2-3目にバックグランドレベルに減少することが明らかにされた。このプロファイルにしたがい、NIS遺伝子導入後の放射線核種ヨウ素^<123>Iの集積を、共同研究を実施している英国がん研究所のSEPCT/CTで確認した。また、放射線核種ヨウ素^<124>Iの製造に東北大学・サイクロトロンラジオアイソトープセンターが日本国内で初めて製造に成功し、今後は日本国内での製造と提供が可能になった。
一方、東北大学大学院工学研究科量子エネルギー工学専攻石井慶造教授が世界で初めて1mm以下の空間分解能をもつ実用型動物用半導体PETの開発(Elsevier社のNuclear Instruments and Methods in Physics Research, Aに発表予定)に成功したので、今後は日本からの遺伝子発現の可視化実験に関する情報発信が可能になった。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2006

すべて 雑誌論文 (6件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Transfection effect of microbubbles on cells in superposed ultrasound waves and behavior of cavitation bubble. Ultrasound in Medicine and Biology.2006

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kodama
    • 雑誌名

      Ultrasound in Medicine and Biology. 32 (6)

      ページ: 905-914

  • [雑誌論文] Structural change of lipid biayer and water penetration induced by shock wave : molecular dynamics simulations.2006

    • 著者名/発表者名
      Kodama Tetsuya
    • 雑誌名

      Biophysical Journal. 91 (6)

      ページ: 2198-2205

  • [雑誌論文] A non-invasive tissue-specific molecular delivery method of cancer gene therapy.2006

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kodama
    • 雑誌名

      Minimally Invasive Therapy an Allied Technologies 15 (4)

      ページ: 226-229

  • [雑誌論文] Delivery of sodium/iodide symportter therapy using nanobubbles with ultrasound.2006

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kodama
    • 雑誌名

      Ultrasound in Medicine and Biology. 32

      ページ: 280

  • [雑誌論文] ナノバブルと超音波を利用したSodium/Iodide Sympoterの導入2006

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 雑誌名

      第3回東北大学バイオサイエンスシンポジウム講演要旨集

      ページ: 140

  • [雑誌論文] がん遺伝子治療を目指した非侵襲組織標的性分子導入法の開発2006

    • 著者名/発表者名
      小玉哲也
    • 雑誌名

      第84期 日本機械学会流体工学部門講演会講演概要集

      ページ: 91

  • [産業財産権] がん治療用組成物2006

    • 発明者名
      小玉哲也, 小濱泰昭
    • 権利者名
      小玉哲也, 小濱泰昭
    • 産業財産権番号
      特願2006-285961
    • 出願年月日
      2006-10-20

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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