超音波刺激を利用した標的細胞選択的遺伝子導入技術による革新的治療システムの開発

利用超声波刺激的靶细胞选择性基因转移技术开发创新治疗系统

• 批准号: 10J01875
• 负责人: 運 敬太
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: National Institute of Health Sciences (2011)Kyoto University (2010)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J01875/
• 关键词: siRNA送達; 超音波応答性マンノース修飾リポソーム/siRNA複合体; 細胞間接着分子(ICAM-1); 超音波照射; 抗炎症治療; 遺伝子導入; 超音波応答性マンノース修飾リポソーム/核酸複合体; 癌転移・再発予防; DNAワクチン; メラノーマ

薬剤性肝炎や虚血再灌流性肝傷害は、臨床における薬物治療や生体肝移植等の外科手術時における有害事象として認識されている。これら各種肝炎・肝傷害は薬物投与又は外科的処置に伴うNF-κB活性化、及びそれに起因した炎症性サイトカイン産生によって惹起されるが、当該炎症反応発生初期には、細胞間接着分子(ICAM-1)が肝臓の血管内皮細胞上に発現誘導され、好中球等の血管内皮細胞との接着、回転、並びに組織内浸潤に関与することが報告されている。従って、肝血管内皮細胞におけるICAM-1発現を効率的に抑制することで炎症反応の重症化の軽減が期待される。私がこれまでに開発した超音波応答性マンノース修飾リポソーム/核酸複合体(Man-PEG_<2000> bubble lipoplex)と超音波照射を利用した核酸導入法は、肝臓におけるマンノース受容体発現細胞である肝血管内皮細胞やクッパー細胞に対し、選択的かつ高効率に核酸化合物を送達可能である。そこで本年度は、Man-PEG_<2000> bubble lipoplexと超音波照射を用いて、ICAM-1に対するsiRNAを肝血管内皮細胞内に効率的に送達することによる抗炎症治療効果を評価した。ICAM-1 siRNAを用いて超音波応答性マンノース修飾リポソーム/siRNA複合体を作製し検討を行った結果、本製剤の静脈内投与と体外からの超音波照射の併用により、リポポリサッカライド処理や虚血再灌流操作に伴い、肝臓において惹起される急性炎症時のICAM-1発現や好中球等の組織内浸潤、並びに炎症性サイトカイン産生が顕著に抑制された。さらに肝毒性の指標である血清中AST/AIT活性の上昇も顕著に抑制されることが示され、Man-PEG_<2000> bubble lipoplexを利用したICAM-1 siRNA送達が、肝臓における急性炎症の抑制に有効であることが示された。本方法を用いた抗炎症療法は様々な炎症反応に対して広く適応できる可能性を秘めているので、炎症反応が懸念される疾患治療に先立ち、予め本方法によりICAM-1 siRNAを送達することで予期せぬ炎症反応の抑止が期待される。

The harmful phenomena of chronic hepatitis and reperfusion injury are recognized in clinical practice, drug therapy and liver transplantation. The administration and surgical management of various hepatitis and liver injury agents are associated with NF-κ B activation and the initiation of inflammatory response, the induction of ICAM-1 on hepatic vascular endothelial cells, the adhesion, regression, and tissue infiltration in the early stages of inflammatory response. The inhibition of ICAM-1 expression in liver vascular endothelial cells and the reduction of inflammation severity are expected. The nucleic acid delivery method using ultrasound irradiation for the development of ultrasound responsive DNA modification/nucleic acid complex (Man-PEG_bubble lipoplex) is a highly efficient method for delivering nucleic acid compounds to liver vascular endothelial cells and cells.<2000>This year, the effects of Man-PEG_bubble lipoplex and ICAM-1 targeting siRNA on the intracellular delivery rate of hepatic vascular endothelial cells were evaluated.<2000>The results of the study on the production of ICAM-1 siRNA with ultrasound-responsive gene modification and/or siRNA complexes, the combination of intravenous administration and in vitro ultrasound irradiation, the treatment of ICAM-1 in the presence of reperfusion, liver injury, acute inflammation, the development of ICAM-1 in the tissues of the liver, and the inhibition of inflammatory cell production. The increase of AST/AIT activity in serum was inhibited by the use of ICAM-1 siRNA and Man-PEG_bubble lipoplex as an indicator of liver toxicity.<2000>The method provides a preliminary approach to the treatment of inflammatory disease with anti-inflammatory therapy, and provides a method for the delivery of ICAM-1 siRNA, which is expected to inhibit inflammatory disease.

项目成果

Development of an ultrasound-responsive and mannose-modified gene carrier for DNA vaccine therapy.

• DOI: 10.1016/j.biomaterials.2010.06.058
• 发表时间: 2010-10
• 期刊: Biomaterials
• 影响因子: 14
• 作者: K. Un;S. Kawakami;R. Suzuki;K. Maruyama;F. Yamashita;M. Hashida

超音波応答性マンノース修飾リポソームを利用した標的細胞選択的遺伝子導入法の開発

使用超声响应甘露糖修饰脂质体开发靶细胞选择性基因转移方法

• 发表时间: 2011
• 作者: 運敬太;川上茂;樋口ゆり子;鈴木亮;丸山一雄;山下富義;橋田充;運敬太
• 通讯作者: 運敬太

超音波応答性マンノース修飾リポプレツクスによるin-vivo核酸導入機構の解析

使用超声响应甘露糖修饰的脂质体分析体内核酸转移机制

• 发表时间: 2011
• 作者: 運敬太;川上茂;樋口ゆり子;鈴木亮;丸山一雄;山下富義;橋田充
• 通讯作者: 橋田充

超音波応答性マンノース修飾リポプレックスを用いたICAM-1 siRNA送達による肝虚血再度灌性傷害の抑制

使用超声响应甘露糖修饰脂质体递送 ICAM-1 siRNA 抑制肝缺血再灌注损伤

• 发表时间: 2011
• 作者: 運敬太;川上茂;吉田允;樋口ゆり子;鈴木亮;丸山一雄;山下富義;橋田充
• 通讯作者: 橋田充

The elucidation of gene transferring mechanism by ultrasound-responsive unmodified and mannose-modified lipoplexes.

• DOI: 10.1016/j.biomaterials.2011.03.013
• 发表时间: 2011-07
• 期刊: Biomaterials
• 影响因子: 14
• 作者: K. Un;S. Kawakami;Mitsuru Yoshida;Y. Higuchi;R. Suzuki;K. Maruyama;F. Yamashita;M. Hashida