ヒトES細胞へのスター型カチオン高分子による新規遺伝子導入法の開発と血管再生医療

开发一种使用星形阳离子聚合物将基因转移到人类 ES 细胞和血管再生医学的新型方法

• 批准号: 17659232
• 负责人: 伊藤 裕
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17659232/
• 关键词: ES細胞; 再生医療; ベクター; 内皮細胞; 血管平滑筋細胞

我々は、マウスES細胞より内皮細胞と血管平滑筋細胞の双方への分化が可能な"血管前駆細胞Vascular Progenitor Cells(VPC)"の単離同定に成功した。最近我々は、ヒトES細胞からのVPCの同定にも成功した。ヒトES細胞由来VPCはTRA-1-、VEGFR-2+、PDGFR+、VEカドヘリン-の細胞であった。ヒトES細胞由来VPCは継代増幅が可能であり、血管内注入でも高い生着性を示したが、臨床応用には更に高効率の増幅と生着能の向上が望まれる。そのため本研究では研究分担者中山が開発した分枝型(スター型)カチオン高分子ベクターを用い、血管再生遺伝子をVPCに導入し、ヒトES細胞を用いた質の高い遺伝子細胞治療法を開発することを目的とした。本年度の研究により以下の成果を得た。我々が血管再生作用を有することを報告した血管拡張ホルモンであるアドレノメンジュリンがin vitroでヒトES細胞由来VPCから内皮細胞への分化を促進することが明らかとなった。更に我々が開発したアドレノメジュリントランスジェニックマウスへのVPCの移植実験よりin vivoにおいてもアドレノメジュリンはVPCから内皮細胞分化を促進することも示された。そこで、アデレノメジュリン遺伝子をスター型カチオンベクターを用いて、ES細胞へ高効率で遺伝子導入することでES細胞由来VPCによる血管再生の効率を上昇させることを計画した。スター型カチオンベクターによる遺伝子導入効率はpRL-CMVVectorを用いてルシフェラーゼ活性を測定することで評価した。その結果COS7細胞が3541〜4209(平均3880)と高い活性を示したのに対し、マウス未分化ES細胞では22〜154(平均114)と効率的なtransfectionは不可能であった。ES細胞由来VEGFR2陽性細胞では平均440と未分化ES細胞に比し高い活性を得られたが、従来の遺伝子導入方に比べて十分に効率的な成果は得られなかった。

我们已经成功地分离并鉴定出“血管祖细胞（VPC）”，它们可以从小鼠ES细胞分为内皮细胞和血管平滑肌细胞。最近，我们还成功地从人ES细胞中鉴定了VPC。人ES细胞衍生的VPC为TRA-1-，VEGFR-2+，PDGFR+和VE Cadherin-细胞。即使在血管内注射，也可以传递人ES细胞来源的VPC，并表现出高植入，但是对于临床应用，需要更高的效率扩增和提高的植入能力。因此，这项研究旨在使用研究人员Nakayama开发的分支（星形）阳离子聚合物载体将血运重建基因引入VPC，并使用人类ES细胞开发高质量的基因细胞疗法。今年的研究取得了以下结果：据揭示，肾上腺素抑制蛋白是一种血管舒张激素，我们报告具有血运重建作用，可促进与人类ES细胞衍生的VPC分化为体外内皮细胞的分化。此外，我们开发了一个将VPC移植到肾上腺素的转基因小鼠中的实验，我们还表明肾上腺素促进了体内VPC的内皮细胞分化。因此，我们计划使用星形阳离子载体以高效率将腺苷基因转移到ES细胞中，从而提高了ES细胞衍生的VPC的血管再生效率。通过使用PRL-CMVVECTOR测量荧光素酶活性来评估使用Star型阳离子载体的基因转移效率。结果，COS7细胞表现出较高的活性，范围为3541至4209（平均3880），而小鼠未分化的ES细胞表现出有效的转染22至154（平均114）。尽管在平均440中获得了ES细胞衍生的VEGFR2阳性细胞，该细胞高于未分化的ES细胞，但与常规基因转移方法相比，结果效率不足。

项目成果

Differentiation from embryonic stem cells to vascular wall cells under in vitro pulsatile flow loading.

• DOI: 10.1007/s10047-005-0291-2
• 发表时间: 2005-01-01
• 期刊: Journal of artificial organs : the official journal of the Japanese Society for Artificial Organs
• 作者: Huang, Haiying;Nakayama, Yasuhide;Nemoto, Yasushi
• 通讯作者: Nemoto, Yasushi

Therapeutic potential of thiazolidinediones in activation of peroxisome proliferators-activated receptor γ for monocyte recruitment and endothelial regeneration.

噻唑烷二酮类激活过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 促进单核细胞募集和内皮再生的治疗潜力。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Eur. J. Pharmacol. 508
• 作者: T.Tanaka;et al.
• 通讯作者: et al.

The neuron-protective and vasculo-neuro-regenerative roles of adrenomedullin in ischemic brain and its therapeutic potential.

肾上腺髓质素在缺血性脑中的神经元保护和血管神经再生作用及其治疗潜力。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Endocrinology 147
• 作者: K.Miyashita;M.Sone;et al.
• 通讯作者: et al.