バイオ・サーファクタントを用いた正電荷リポソームの遺伝子治療への展開

使用生物表面活性剂开发用于基因治疗的带正电脂质体

• 批准号: 14030079
• 负责人: 中西 守
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14030079/
• 关键词: バイオ・サーファクタント; 遺伝子導入; 正電荷コレステロール; 正電荷リポソーム; 非ウイルスベクター; 顕微鏡システム; エンドサイトーシス; 遺伝子治療

本研究では、バイオ・サーファクタント(微生物が産生する機能性脂質)の一つである糖脂質系のバイオ・サーファクタントMEL-A(mannosylerythritol lipid A)が、正電荷リポソームによる外来遺伝子の導入効率を著しく増大させることを明らかにし、この分野の研究にbreak-throughをもたらすとともに、特許を取得するに至った。さらにその導入効率増大の機構を明らかにするために、正電荷リポソームと外来遺伝子を単一細胞レベルでの可視化解析を行った。具体的には、その結果、(1)バイオ・サーファクタントを用いた高効率の非ウイルスベクターの開発。(2)バイオ・サーファクタントによる遺伝子導入機構の解明。さらに、(3)非ウイルスベクターによる外来遺伝子の導入機構(エンドサイトーシス、膜融合、核シグナルの寄与)の解明等を行った。これらの結果は、バイオ・サーファクタントが非ウイルスベクター(正電荷リポソニム)の遺伝子導入効率を顕著に上昇させる画期的な分子(物質)である。また、バイオ・サーファクタント含有リポソームの細胞内取り込みは、エンドサイトーシスを介在したものであるが、バイオ・サーファクタントの存在は標的細胞膜とリポソーム膜との融合を促進することにより導入効率を画期的に上昇させることが明らかになった。上述のように、本研究で得られた結果は、バイオ・サーファクタントを用いた遺伝子導入のもつ可能性が極めて高いことを示唆するとともに、安全性の極めて高い遺伝子導入の非ウイルスベクターが開発されたと結論でき、がんの遺伝子治療に向けた新規非ウイルスベクターとして今後臨床面で大いに利用されるものと判断された。

In this study, the introduction rate of exogenous proteins into the glycolipid system MEL-A(mannosylglycerol lipid A) increased, and the break-through mechanism and license were obtained. In addition, the mechanism of increasing the efficiency of the introduction is clearly identified, and the visual analysis of the positive charge transfer system and the exogenous gene is carried out. The specific results are as follows: (1) High efficiency and development of non-governmental organizations. (2)The explanation of the transmission mechanism of the transmission system. (3) The introduction mechanism of foreign genes (e.g., membrane fusion, nuclear fusion) is discussed. As a result, the introduction rate of the molecule (substance) in the positive charge group increased significantly. The cell membrane fusion of the cell membrane containing the target protein is promoted, and the introduction efficiency is increased. The results of this study are as follows: 1. The possibility of gene introduction is very high, and the safety is very high. 2. The development of gene introduction is very high. 3. The development of gene therapy is very high. 4. The clinical application of gene therapy is very high in the future.

项目成果

Noguchi, A., Hirashima, N., Furuno, T., Nakanishi, M.: "Activation of Receptor Tyrosine Kinases Promotes Gene Transfection in Rat Neuronal PC12 Cells by Cationic Liposomes"Neurosci. Lett.. 325. 29-32 (2002)

Noguchi, A.、Hirashima, N.、Furuno, T.、Nakanishi, M.：“受体酪氨酸激酶的激活通过阳离子脂质体促进大鼠神经元 PC12 细胞中的基因转染”Neurosci。

Hasegawa, S., Hirashima, N., Nakanishi, M.: "Comparative Study of Transfection Efficiency of Cationic Cholesterols Mediated by Liposomes-Based Gene Delivery"Bioorg. Med. Chem. Lett.. 12. 1299-1302 (2002)

Hasekawa, S.、Hirashima, N.、Nakanishi, M.：“基于脂质体的基因传递介导的阳离子胆固醇转染效率的比较研究”Bioorg。

Kato, N., Nakanishi, M., Hirashima, N.: "Transbilayer Asymmetry of Phospholipids in the Plasma Membrane Regulates Exocytotic Release in Mast Cells"Biochem.. 41. 8068-8074 (2002)

Kato, N.、Nakanishi, M.、Hirashima, N.：“质膜中磷脂的跨双层不对称性调节肥大细胞的胞吐释放”Biochem.. 41. 8068-8074 (2002)

Noguchi, A., Hirashima, N., Nakanishi, M.: "Cationic Choresterol Promotes Gene Transfection Using the Nuclear Localization Signal in Protamine"Pharmaceut. Res.. 19. 933-938 (2002)

Noguchi, A.、Hirashima, N.、Nakanishi, M.：“阳离子胆固醇利用鱼精蛋白中的核定位信号促进基因转染”Pharmaceut。

Noguchi, S., Hirashima, N., Furuno, T., Nakanishi, M.: "Remarkable induction of apoptsis in cancer cells by a novel cationic liposome complexed with a bcl-2 antisense oligonucleotide"J Control Release. 7. 313-320 (2003)

Noguchi, S.、Hirashima, N.、Furuno, T.、Nakanishi, M.：“与 bcl-2 反义寡核苷酸复合的新型阳离子脂质体显着诱导癌细胞凋亡”J Control Release。