細胞との融合能をもつ新しい人工遺伝子デリバリーシステムの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13558115
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 河野 健司 大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (90215187)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丸山 一雄 帝京大学, 薬学部, 助教授 (30130040) ; 森本 惠治 大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (20239693) ; 高岸 徹 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (50081336) ; 安河内 徹 日本油脂株式会社, 油化学研究所, グループリーダー ; 柳衛 宏宣 帝京大学, 医学部, 講師 (30212278)
• Keywords: 遺伝子治療 / 非ウイルスベクター / 遺伝子デリバリー / ナノバイオ / リポプレックス / リポソーム / デンドリマー / 生体材料

Research Abstract

細胞との融合を制御できる遺伝子デリバリーシステムとして、新規なポリアミドアミンデンドリマー誘導体を用いた遺伝子デリバリーシステムの開発ついて検討した。ポリアミドアミンデンドリマーは、正に帯電しているため、負に荷電したDNAと複合体を形成するとともに、細胞膜とも強く相互作用し、遺伝子を細胞内に効率よく導入することが知られている。そこで、ポリアミドアミンデンドリマーに膜融合能を付与することによって、その遺伝子導入活性の増強を試みた。第0〜第3世代のポリアミドアミンデンドロンを極性基とする新規なカチオン性脂質を合成した。これらのデンドロン脂質のDNAとの複合体形成能は、デンドロンの世代数の増加とともに増大することがわかった。これらのデンドロン脂質が形成するリポプレックスの遺伝子導入活性について検討したところ、リポプレックス中に膜融合活性脂質ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)を含有させることにより、その活性が著しく増大した。特に、第3世代のデンドロン脂質とDOPEによって形成されたリポプレックスは、従来非ウイルスベクターとして広く用いられているDC-chol/DOPEリポプレックスに比較して、高い遺伝子導入活性と低い細胞毒性を示すことがわかった。一方、膜融合活性高分子の複合化による高い遺伝子導入活性をもつリポプレックスの開発についても検討した。酸性で融合活性を発現するサクシニル化ポリグリシドール(SucPG)をリポプレックスに複合化したり、あるいはSucPGで修飾したリポソームと複合化することによって、リポプレックスの遺伝子導入活性が顕著に増大することが示された。さらにそれらの複合体の遺伝子導入活性に及ぽすカチオン性脂質種の影響や細胞特異性リガンドの影響について検討し、遺伝子導入活性を高めるための複合体の構造最適化を試みた。

Research Products

• [Publications] K.Kono, et al.: "Novel gene delivery systems: complexes of fusogenic polymer-modified liposomes and lipoplexes"Gene Therapy. 8. 5-12 (2001)
• [Publications] K.Kono: "Thermosensitive polymer-modified liposomes"Advanced Drug Delivery Review. 53. 307-319 (2001)
• [Publications] K.Kono, K.Yoshino, T.Takagishi: "Effect of poly (ethylene glycol) grafts on temperature-sensitivity of thermosensitive polymer-modified liposomes"J.Controlled Release. (In press).
• [Publications] T.Mizoue, et al.: "Targetability and intracellular delivery of anti-BCG antibody-modified, pH-sensitive fusogenic immunoliposomes to tumor cells"International J.Pharmaceutics. (In press).
• [Publications] K.Kono, A.Henmi, R.Nakai, T.Takagishi: "Biomedical polymers and polymer therapeutics"Kluwer Academic/Plenum Publishers. 451 (2001)