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p53遺伝子治療は新しい癌治療戦略として期待されているが、p53抵抗性腫瘍など克服すべき点も多く、根治を目指した治療に至っていない。p53ネットワーク・パスウェイを理論的な裏付けとして、合理的に癌抑制遺伝子p53のアポトーシス誘導能を増強し、革新的な高性能遺伝子治療ベクターを開発することを目的とする。
p53の標的遺伝子のうちアポトーシス抑制に作用するものは、細胞周期停止に関与する遺伝子が多い。そこで、そのような遺伝子の中からp21遺伝子を選択し、これを特異的にノックダウンするため、p21特異的な人工microRNA(miR-p21)を設計した。この配列をもとにmiR-p21発現プラスミドベクターを構築し、p53導入によるp21発現誘導が特異的に抑制できることを確認した。
次に、p53タンパク発現ベクターとp21抑制性miRNA発現ベクターをひとつにハイブリッドしたプラスミドベクターを構築した。この単一プラスミドベクターをHEK293細胞株や大腸癌細胞株に遺伝子導入したところ、p53タンパクは強く発現されたが、一方、p21タンパクの発現誘導は抑制された。さらに、このプラスミドベクターをもとにp53タンパクとp21抑制性miRNAを共発現するアデノウイルスベクター(Ad-p53/miR-p21)を構築した。大腸癌細胞株DLD1および肝癌細胞株HLF、Hep3Bに感染させ、フローサイトメトリーにてDNA量を測定したところ、p53単独発現のベクター(Ad-p53)と比較して有意にアポトーシスを示すsubG1の増加を認めた。また、大腸癌細胞株SW480では、抗癌剤アドリアマイシンを併用することにより、p53単独ベクター(Ad-p53)と比較してp21抑制性miRNA/p53共発現ベクター(Ad-p53/miR-p21)導入で強くアポトーシスが誘導された。
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