| 研究課題/領域番号 |
25640095
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
向井 英史 独立行政法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, 基礎科学特別研究員 (60570885)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 癌治療 / 遺伝子改変細菌 / 抗癌タンパク / 腫瘍環境応答 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は、各種プロモーターの下流にサイトカイン類などの抗癌タンパク遺伝子を組み込んだ発現プラスミドを作製、それによるブレビバチルス菌の形質転換株を取得し、その抗腫瘍効果を検証した。本研究で使用しているブレビバチルス菌は、細菌治療を目的に研究されたことの無い医療応用上全く新しい細菌種である。中でも、マウスやヒトのTumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha)産生型ブレビバチルス菌による抗腫瘍効果の一例を、担癌モデルマウスを用いた実験により示すことに成功した。作製した遺伝子改変細菌は、TNF-alphaを高濃度に分泌(1,000～10,000 ng/mL of medium) することが明らかとなり、この改変細菌は、TNF-alpha感受性腫瘍細胞株L929を用いた共培養実験において、細菌自体の毒性ではなく、改変体が分泌するTNFにより非常に強力な抗腫瘍効果を発揮する（最適条件では、ほぼ完全な増殖抑制）ことが分かった。L929移植ヌードマウスに対し、本改変細菌を腫瘍組織局所に投与した検討では、Gaussia luciferase (GLuc)を分泌する対照群においても、細菌自体に誘発されたと考えられる軽い炎症反応による抗腫瘍効果が見られたが、TNF-alpha分泌改変細菌投与群では、有意に高い抗腫瘍効果が示された。これらの結果は、遺伝子改変ブレビバチルス菌を用いた抗腫瘍効果に関する初めての報告であり、その生体内抗癌タンパク産生装置としての有用性を示唆している。併せて、蛍光タンパク発現ブレビバチルス菌を作製し、その遺伝子発現特性、生体内分布をインビボ光イメージングシステムにより評価した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画通り、環境応答性プロモーターやサイトカイン遺伝子を組み込んだ発現プラスミドを作製し、ブレビバチルス菌の形質転換株を取得した。また、蛍光タンパク発現ブレビバチルス菌を作製し、その遺伝子発現特性、生体内分布をインビボ光イメージングシステムにより評価した。さらに、一つのマイルストンであった、遺伝子改変ブレビバチルス菌を用いた、腫瘍移植マウスにおける抗腫瘍効果の実証に成功した。以上の理由から本研究は順調に進展していると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究の過程で、ブレビバチルス菌が腫瘍組織内で維持されにくい可能性が示唆された。これは制御不能な増殖が抑制される利点もあるが、腫瘍組織応答性治療用細菌マシンの開発においては短所になる。そこで、遺伝子改変大腸菌を用いた治療用細菌マシン開発を並行して進め始めている。すでに、遺伝子改変大腸菌が腫瘍組織内において二週間以上生育することを光イメージング実験において検証済みである。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究の進捗の都合で、実験動物を用いた抗腫瘍効果の検証実験の一部を平成26年度に実施することに変更したため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
実施予定を平成25年度から26年度に変更した、実験動物を用いた抗腫瘍効果の検証実験用の動物の購入や関連消耗品の購入に使用する。
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