in vivo心筋への高効率遺伝子導入手段の開発と、病的心の機能改善の評価

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12670651
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 豊岡 照彦 東京大学, 保健管理センター, 教授 (00146151)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 申 偉秀 東京大学, 保健管理センター, 助手 (10211971)
• Keywords: 遺伝子治療 / 拡張型心筋症 / δ-サルコグリカン / rAAVベクター / 細胞膜 / 血行動態 / 予後

Research Abstract

遺伝子治療の効果を厳密にする為に本年度は直接拡張型心筋症を発症するTO-2系ハムスターの心筋にLac Z単独、またはLacZと正常配列のδ-SG遺伝子をrAAVベクターを用いて共発現させた結果を列挙する。
1.Lac Zの遺伝子産物のβ-Ga1が投与部位の心尖部で心筋細胞の約40%に確認され、従来のHVJ法に比較して格段に発現効率が改善した。
2.この時病理組織検査を行い、ベクターに起炎性等の病原性は認めなかった。
3.投与後、δ-SGをNorthern blottingとWestern blottingで検討した結果全生涯発現可能と判断した。
4.δ-SG蛋白が発現した細胞は他のα-、β-、γ-SGも共発現した。
5.in situで心筋細胞膜の透過性を検討する為にEvans blueを静注後に心摘出し、その蛍光画像とδ-SGの三重染色の結果、細胞膜透過性の亢進した細胞はδ-SGが認められず、逆に遺伝子治療の結果、細胞膜の透過性が正常化した細胞ではδ-SGが認められた。
6.遺伝子治療の30週後の心エコー検査の結果、左室拡張期径はLac Z単独投与群とδ-SG遺伝子を共投与した群間では有為差がなかったが、収縮期径は共投与群で改善した。その結果から収縮率と駆出率は共に改善した。
7.遺伝子治療の後行った心カテーテル検査の結果、左室圧最小降下速度、左室拡張末期圧、中心静脈圧はLac Z単独治療群と比較してδ-SG遺伝子の共投与群で改善した。
8.最後に予後についてKaplan-Meier分析を行いLac Zの単独治療群に比較して、δ-SG遺伝子の共投与群で明らかな延命効果が得られた。

Research Products

• [Publications] Shin WS, Tanaka M, Suzuki J, Toyo-ok T.: "A homoplamic mitochondrial DNA mutation with characteristic D-loop sequence as a risk factor cardioselective expression of myopathy"Am. J. Hum. Gen.. 67. 1617-1620 (2000)
• [Publications] Xi H, Shin WS, Suzuki J, et al.: "Dystrophin disruption might be related to myocardial cell apoptosis caused by isoproterenol"J. Cardiovasc. Pharmacol.. 36(Suppl.2). S25-S29 (2000)
• [Publications] Wang Y, Chen J, Wang Y, et al.: "Crucial role of type 1, but not type 3, inositol 1, 4, 5-trisphosphate IP_3 receptors in IP_3-induced Ca^<2+> release.capacitative Ca^<2+> entry, and proliferation of A7r5 vascular smooth muscle cells"Circ. Res.. 88. 202-209 (2001)
• [Publications] Kawada T, Sakamoto A, Nakazawa M, et al.: "Morphological and physiological restoration of hereditary form of dilated cardiomyopathy by somatic gene therapy"Biochem. Biophys.Res. Commun.. 284. 431-435 (2001)
• [Publications] Toyo-oka T: "Long-and Short-term cross talk between endothelial cells and vascular smooth muscle cells mediated by nitric oxide"Jpn. Heart J. 2001. 42. S21-S30 (2001)
• [Publications] Kawada T, Nakazawa M, Sakamoto A, et al.: "Long-term rescue of hereditraty form of dilated cardiomyopathy by rAAV vector-mediated somatic gene therapy"Proc. Natl. Acad. Sci., USA. 99. 901-906 (2002)
• [Publications] Shin WS, Toyo-oka T.: "Coculture of endothelial cells and vascular smooth muscle cells"Humana Press (London). 11 (2002)