プロテアーゼシグナル応答分子によるウイルス感染細胞特異的な新規遺伝子治療法の開発

使用蛋白酶信号反应分子开发针对病毒感染细胞的新型基因治疗方法

• 批准号: 09J06872
• 负责人: 倉本 政則
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J06872/
• 关键词: 医用材料; HIV-1プロテアーゼ; エイズ; 遺伝子キャリア; PSA; 前立腺癌; 近赤外蛍光プローブ; in vivoイメージング; プロテアーゼ; ウイルス; 生体適合性ポリマー; 遺伝子発現制御; 遺伝子デリバリー; 遺伝子治療

昨年度、我々はペプチドグラフト型のプロテアーゼ応答性高分子を開発し、HIV-1固有のプロテアーゼを指標として培養細胞レベルで遺伝子の発現制御に成功したことについて報告した。これらの成果は副作用の少ないエイズ遺伝子治療に大きく貢献することが期待される。しかし、本ポリマーを医用材料として実用化するためには、分子量とペプチド導入率の制御を含めたin vivo仕様の分子設計と疾患モデル動物における機能評価が必要であると考えられた。ところが、ウイルス性疾患を標的とする場合、動物評価が極めて困難であるという問題に直面した。そこで、本年度はin vivo仕様の分子設計を施したプロテアーゼ応答性高分子を設計し、疾患モデル動物の作成が容易な癌を標的とした新たなテーマを立ち上げた。本研究では、前立腺癌組織で特異的に異常亢進しているPSAというプロテアーゼに応答して近赤外蛍光を発するプローブを開発し、前立腺癌組織を選択的に可視化するシステムの構築を目指した。まず、そのような蛍光プローブとして生体適合性高分子であるPHPMAを主鎖とし側鎖に著者が独自に開発したカチオン性ドメインを有するPSA基質ペプチドと近赤外蛍光基であるCy5.5をグラフトしたポリマー(PSAsip)を設計した。本ポリマーの分子量と側鎖の導入率はClick chemistryを利用した新たな合成戦略によって制御した。また、本イメージングにFRETを利用するため、Cy5.5の消光基であるBHQ-3をグラフトしたコンドロイチン硫酸(CS_<BHQ>)を合成した。PSA_<sip>はCS_<BHQ>と静電相互作用を介して30nm～100nmの非常に安定な粒子を形成することでマウスの正常な組織内では消光し、一方でPSAを発現した前立腺癌組織内では顕著に蛍光が回復することが示された。これらの成果は前立腺癌の低侵襲的な外科手術に大きく貢献することが期待される。

Last year, we reported on the success of the development of HIV-1-specific reactive polymers and the development of HIV-1-specific markers in cultured cells. The results are expected to reduce the number of side effects and to contribute greatly to the treatment of HIV. The molecular design and function evaluation of the medical materials are necessary. In the case of sexual disorders, animal evaluation is extremely difficult. This year, the molecular design of the animal is easy to implement. This study aims to develop and visualize the presence of PSA and prostate cancer tissue specific abnormalities. In addition, the PSA substrate surface with a near-infrared fluorescent base for PHPMA, a biocompatible polymer that is the main lock and the side lock, has been independently developed by the author. Cy5.5 Pulsar Resin (PSAsip) is designed. The molecular weight of the molecule and the introduction rate of the chain are controlled by the use of new synthesis strategies in Click chemistry. BHQ-3 was synthesized from the base of Cy5.5<BHQ>. PSA_<sip>CS_<BHQ>electrostatic interaction between the 30nm~100nm very stable particle formation, such as extinction in normal tissues, a side of PSA, but also in adenocarcinoma tissue, such as light recovery. This achievement is expected to contribute greatly to the low invasive surgery of advanced adenocarcinoma.

项目成果

Specific transgene expression in HIV-infected cells using protease-cleavable transcription regulator.

使用蛋白酶可裂解转录调节因子在 HIV 感染细胞中进行特异性转基因表达。

• 发表时间: 2010
• 期刊: J Control. Release 141
• 作者: Asai;D.;Kuramoto;M.;Shoji;Y.;Kang;J.H.;Kodama;B.K.;Kawamura;K.;Mori;T.;Miyoshi;H.;Niidome;T.;Nakashima;H.;Katayama;Y.
• 通讯作者: Y.

バイオイメージングを指向したプロテアーゼ応答性ポリマーの開発

用于生物成像的蛋白酶响应聚合物的开发

• 发表时间: 2010
• 作者: 倉本政則;森健;新留琢郎;片山佳樹
• 通讯作者: 片山佳樹