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関節疾患の遺伝子治療における導入遺伝子の発現制御方法の開発

开发关节疾病基因治疗中控制转基因表达的方法

基本信息

批准号：
12877229
负责人：
久保俊一
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto Prefectural University of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

HSP70BプロモーターをもったLacZ遺伝子を培養軟骨細胞に導入した後、熱ストレス(43℃、2h)および静水圧ストレス(50MPa、2h)を負荷することにより、導入遺伝子を発現誘導させることが可能であった。また内因性HSP70Bの発現が誘導された。これらのことは、HSP70Bを誘導する熱ストレスおよび静水圧ストレスを負荷した時には、外来で導入したHSP70Bプロモーターを活性化して、その下流にある遺伝子の発現を亢進させることを示している。TGF-β1は成長因子の一つであり、軟骨マトリックスの合成促進因子である。また軟骨細胞のメタロプロテアーゼ産生を抑制し、組織のメタロプロテアーゼインヒビターの産生を冗進する。それゆえ軟骨疾患に対する治療薬として期待されている。しかし関節内に高濃度で存在すれば骨棘が形成されるとの報告がある。したがってTGF-β1を臨床応用する際には、発現を制御する必要がある。この遺伝子制御機構として、LacZ遺伝子の発現制御で成功したHSP70Bプロモーターを用いた。熱ストレス(43℃、2h)を負荷した際に、導入したTGF-β1遺伝子の発現の誘導を遺伝子レベルおよびタンパクレベルで確認できた。培養上清中のTGF-β1濃度は、コントロール群では,560.504±17.270 pg/ml (mean±SD、n=3)であったのに対し,43℃、2hの温熱ストレスを加えた細胞群では、2689.254±233.875 pg/mlであり、無処置の細胞と比較して統計学的に高値を示した(p<0.0001)。これらの結果は、軟骨変性の重症度に応じて軟骨細胞において発現量が増加するHSP70Bのプロモーターを用いたTGF-β1遺伝子の発現制御機構が、変形性関節症を代表とする関節疾患の遺伝子治療に有用であることを示す。今後この導入遺伝子発現機構をin vivoへ応用することは重要であると考える。

HSP70B was introduced into cultured chondrocytes at elevated temperatures (43℃, 2h) and hydrostatic pressures (50MPa, 2h). The development of endogenous HSP70B was induced. This shows that when HSP70B is induced to heat and hydrostatic pressure, the externally introduced HSP70B plasma is activated, and the production of downstream genes is enhanced. TGF-β1 is a growth factor, cartilage is a synthetic promoter. Chondrocyte production inhibition, tissue production inhibition The treatment of cartilage disorders is expected to be successful. High concentrations of these substances were reported in the joints. TGF-β1 is essential for clinical use. The HSP 70B was successfully used in the development of the LacZ gene. The induction of TGF-β1 gene expression under heat stress (43℃, 2h) was confirmed by PCR. TGF-β1 concentration in culture supernatant was 560.504 ±17.270 pg/ml (mean±SD, n=3) for cell population, 2689.254±233.875 pg/ml for cells treated at 43 ℃ for 2h, and statistically high for cells without treatment (p<0.0001). The results show that the severity of cartilage disease, the increase in chondrocyte production, the use of TGF-β1 gene in the development of regulatory mechanisms, and the usefulness of gene therapy for joint diseases are typical of osteoarthritis. In the future, the introduction of gene development mechanisms in vivo will be important.