マイクロバブルと超音波を用いた遺伝子導入法に関する基礎的研究

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本研究は,臨床応用可能な超音波による遺伝子導入の実現を最終目標としており,前年度は,遺伝子発現率が他の手法に比べて低い原因について検討し,核膜の有無が発現効率に及ぼす影響は小さいことを示した.そこで本年度は,細胞内に導入される遺伝子の量に着目し,導入効率の向上に関する検討を行った.さらに,本手法において重要なもう一つの現象である損傷細胞膜の修復メカニズムに関する検討も行った.○遺伝子を付着させることが可能な微小気泡の作製遺伝子の導入効率を向上させるためには,その導入口である膜損傷部位近傍での遺伝子密度を増加させれば良く,そのためには膜損傷を生じさせる微小気泡に遺伝子を付着させれば良い.・まず,微小気泡に遺伝子を付着させる手法を新たに開発した.作製した気泡に遺伝子が付着していることを核酸標識色素propidium iodideを用いて確認した.・作製した気泡を用いて遺伝子の発現率を評価した.遺伝子を培養液に均質に懸濁させた状態では損傷細胞の約1%程度にしか発現がみられなかったが,気泡に遺伝子を付着させた場合には約56%に発現がみられ,本手法の効率を大幅に向上できることを確認した.○細胞膜修復機序の解明遺伝子導入においてもう一つの重要な要素である損傷した細胞膜の修復機序を,タイムラプス観察を通じて検討した.膜修復が10秒以内に完了する場合と,数十秒以上必要とする場合では,それぞれ,脂質膜の受動的な修復およびエキソサイトーシスによる細胞の能動的な修復機構によるものでることを示した.○博士論文の作成これまでに得られた成果をまとめて博士論文を作成した.