2006 Fiscal Year Annual Research Report

超高圧誘起水素結合性高分子集合体の遺伝子送達システムへの応用

Research Project

Project/Area Number	16300167
Research Institution	Tokyo Medical and Dental University
Principal Investigator	岸田晶夫東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (60224929)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山岡哲二国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 部長 (50243126) 古薗勉国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室長 (30332406) 木村剛東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助手 (10393216)
Keywords	水素結合 / 超高圧 / 遺伝子導入 / 非ウイルス性ベクター / 高分子
Research Abstract	新しい遺伝子ベクターの開発を目指して、超高圧印加による水素結合性分子集合体形成現象を応用した遺伝子-高分子複合体を調製し、遺伝子送達について検討を行った。最終年度である今年度は、(1)ポリビニルアルコール以外の高分子による遺伝子複合化のさらなる検討、(2)DNA単独で超高圧処理を行った場合の検討を行った。昨年度までに、超高圧処理よって、DNAとの明確な複合化が観察できたのはデキストランとポリエチレングリコールであった。これら2種の高分子について、圧力処理条件や複合体の安定性について検討したところ、サブミクロンサイズの粒子が形成していることが観察され、2-3週間の間、安定に存在し、その後消滅することが分かった。この複合体に遺伝子を組み込むことで、中期間の徐放ができる可能性を見いだした。また、DNA単体を超高圧処理したものでも、遺伝子発現効率が向上することを見いだした。分光学的手法、熱解析および無細胞タンパク質発現系を用いてこの現象を詳細に検討したところ、超高圧処理によって、DNA鎖が屈曲し、これによりDNA分解酵素の認識能が低下するため、結果として、遺伝子発現効率が上昇することが分かった。また、この屈曲は経時的に元の状態に戻るため、長時間の遺伝子発現系にも応用が可能と考えられる。他の遺伝子導入試薬と比較して、未だ改良の余地はあるが、DNA単体に超高圧処理をする行うだけで発現効率が上昇することによって、現在、遺伝子導入法の主流であるNakedプラスミドDNA(未処理プラスミドDNA)導入に容易に応用でき、早期の応用が可能であると期待される。例えば、現在の効率を10%向上させることができれば、治療レベルでの効果に加え、プラスミドDNAの使用量を抑えることもでき、遺伝子治療の広範な展開に資することができると期待している。(742字)