PETを用い生体で遺伝子発現をリアルタイムにイメージングする方法の開発

开发使用 PET 实时成像活体基因表达的方法

• 批准号: 14657161
• 负责人: 前村 浩二
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14657161/
• 关键词: PET; レポーター; 低酸素; HIF-1; トランスジェニックマウス; エンハンサー; 動脈硬化; 心筋梗塞

HSV-tkはその特異的な基質であるFIAUと反応し、細胞内に取り込む働きを有している。そこで^<124>IでラベルしたFIAUを投与しPETにより画像化することで、HSV-tkの発現する細胞を可視化できる。この原理を利用し、HSV-tkをreporter geneとしPETによりイメージングすることにより、生体動物内における遺伝子発現をリアルタイム評価することが期待できる。本研究は、虚血に陥った組織をPETを用いて生きたままリアルタイムに観察する手法を開発することを目的として遂行した。低酸素状態において、細胞内では転写因子HIF-1が著明に活性化されて核内に移行し、HIF-1結合部位と呼ばれるシスエレメントに結合し遺伝子発現を誘導する。そこで、このHIF-1結合部位をtandemに結合したエンハンサー配列をルシフェラーゼレポーターの上流に結合したコンストラクトを作成した。このコンストラクトをNIH3T3細胞にトランスフェクションし、1%の低酸素状態で培養すると、約10倍にルシフェラーゼ活性が上昇し、このエンハンサー配列が低酸素に反応することが確認された。次にこのエンハンサー配列をHSV-tk遺伝子の上流に結合したコンストラクトを作成し低酸素によりHSV-tkが誘導されることを、in vitroで確認した。その後、このコンストラクトをマウス受精卵にmicroinjectionし、トランスジェニックマウスを作成中である。今後樹立されたトランスジェニックマウスを用いてPETによる画像化を行う予定である。さらに動脈硬化、心筋梗塞モデルを作成し、PETによる虚血部位の観察、さらには虚血を改善する薬剤のスクリーニングを行う予定である。本研究は、低酸素に反応するエンハンサー部位の決定、トランスジェニックマウス用の今ストラクトの作成までは順調にいったものの、トランスジェニックマウスの作成に時間を要したため、1年間ではPETによりin vivoでのシグナルを観察するまでには至らなかった。しかし、計画した実験自体は予定通り進行しているため、近日中にPETによる観察が可能になるものと期待される。

HSV-tk has a unique matrix and intracellular structure. FIAU <124>projects and PET images, HSV-tk displays and visualizes cells. This principle is used to evaluate HSV-tk reporter gene and PET gene expression in vivo. This study aims to develop a new method for PET detection of blood deficiency. Hypoxic state, intracellular transcription factor HIF-1 activation, nuclear translocation, HIF-1 binding site and induction of binding protein expression For example, if the HIF-1 binding site is tandem, the binding site is tandem. NIH 3T3 cells were cultured in a low pH state of 1% for about 10-fold increase in activity, and the low pH reaction was confirmed. In addition, the HSV-tk gene was synthesized in vitro and confirmed in vitro. After that, the sperm is microinjected into the sperm, and the sperm is processed. In the future, we will set up a new model for PET. For atherosclerosis, myocardial infarction, and other diseases, PET can be used to detect and improve blood deficiency. This study focuses on the determination of the position of PET in vivo, the preparation of PET in vivo, and the study of PET in vivo within one year. The plan is planned to be carried out automatically, and the PET is expected to be carried out in the near future.

项目成果

Maemura K, et al.: "Novel insight into the role of endothelial PAS domain protein 1 in congestive heart failure."J Mol Cell Cardiol.. 34. 703-707 (2002)

Maemura K 等人：“对内皮 PAS 结构域蛋白 1 在充血性心力衰竭中的作用的新见解。”J Mol Cell Cardiol.. 34. 703-707 (2002)

Watanabe M., et al.: "Regulation of smooth muscle cell differentiation by AT-rich interaction domain transcription factors mrf2alpha and mrf2beta"Circ Res. 91. 382-389 (2002)

Watanabe M. 等人：“富含 AT 的相互作用域转录因子 mrf2alpha 和 mrf2beta 对平滑肌细胞分化的调节”Circ Res。

Shindo T, et al.: "Kruppel-like zinc-finger transcription factor KLF5/BTEB2 is a target for angiotensin II signaling and an essential regulator of cardiovascular remodeling."Nat Med.. 8. 856-863 (2002)

Shindo T 等人：“Kruppel 样锌指转录因子 KLF5/BTEB2 是血管紧张素 II 信号传导的靶标，也是心血管重塑的重要调节因子。”Nat Med.. 8. 856-863 (2002)

Shindo T, et al.: "Renal damage and salt-dependent hypertension in aged transgenic mice overexpressing endothelin-1"J Mol Med.. 80. 105-116 (2002)

Shindo T 等人：“过表达内皮素 1 的老年转基因小鼠的肾损伤和盐依赖性高血压”J Mol Med.. 80. 105-116 (2002)

Takeda N, et al.: "Positron emission tomography predicted recovery of complete A-V nodal dysfunction in a patient with cardiac sarcoidosis"Circulation. 105. 1144-1145 (2002)

Takeda N 等人：“正电子发射断层扫描预测心脏结节病患者房室结功能障碍完全恢复”循环。