研究課題
当研究室で開発された炭酸アパタイト系ナノキャリアによるmRNA・siRNA・DNA・タンパク質の細胞内デリバリーシステムが高い生理活性/遺伝子発現効率を示す要因を解明するため、遺伝子等のバイオ高分子の結合した炭酸アパタイト系ナノキャリア粒子が細胞表面に結合した後に、エンドサイトーシスによって細胞に取り込まれる過程の解析を行った。その結果、炭酸アパタイトキャリアは、エンドサイトーシスの一種であるマクロピノサイトーシスという機構で細胞内に取り込まれて細胞内リボソームの低いpH変化にすばやく応答して崩壊し、包含されるDNA等の生理活性分子の分解が回避され、活性発現にいたることが判明した。炭酸アパタイトは、基礎実験から臨床応用まで、様々な生理活性分子を細胞内導入できる魅力的な手法であると言える。昨年度はこれまでのDNA、タンパク質、医薬に加えて、タンパク質の発現抑制法としてsiRNAを炭酸アパタイトにより導入することを検討した。炭酸アパタイトに、炭酸アパタイトにECMタンパク質であるフィブロネクチンを修飾したものを用いて、EC/ES各種幹細胞にsiRNAとGFP発現プラスミドを同時にトランスフェクションするとGFPの発現が抑えられることが確認された。またカチオンリポソームを修飾した炭酸アパタイトにGFP遺伝子を含有させた系をES細胞の単細胞培養系に接触させ高効率の細胞内取込みと遺伝子発現に成功した。これらのように我々の炭酸アパタイトを用いた生理活性分子の細胞内導入法では、ES細胞を含めた様々な細胞へ効率よく導入できることが確認された。このことにより、基礎科学的展開から臨床応用への可能性が見出された。
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