自己再生脂肪組織をキャリアーとするリソゾーム病のexvivo遺伝子治療

以自我更新脂肪组织为载体的溶酶体疾病离体基因治疗

基本信息

批准号：
17659280
负责人：
島田隆
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Nippon Medical School
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-17659280/
关键词：
遺伝子治療細胞治療幹細胞リソゾーム病ファブリー病

项目摘要

リソゾーム病はリソゾーム酵素の欠損により起こる遺伝病であるが、リソゾーム酵素が細胞外からレセプター経由に取り込まれるため理論的には外部からの酵素補充療法が可能である。通常の酵素補充療法やin vivo遺伝子治療の問題点を解決し、欠損酵素を長期間、安全に全身組織に供給するために、多能性幹細胞をキャリアーとする新しい遺伝子治療法を提案する。具体的な実験としてはFabry病モデルマウスを対象に、レンチウイルスベクターによりα-galactosidase遺伝子を導入した脂肪組織由来幹細胞の移植実験を行い、安全性や治療効果の評価を目指した。脂肪組織由来間葉系幹細胞は、我々の確立した方法によりマウス或いはラットの鼡径部脂肪組織から採取し、コラゲナーゼ処理および遠心分離操作により調整した。脂肪組織由来幹細胞は骨髓由来幹細胞に比べて増殖率が5倍から10倍であり、形態学的には線維芽細胞様の形態を呈していた。表面マーカーに関しては、骨髄由来のものと脂肪組織由来のものでは、大差を認めなかった。分化誘導実験では、ラットおよびマウスから採取した脂肪組織由来間葉系幹細胞が、脂肪細胞・軟骨芽細胞・骨芽細胞・神経細胞・筋肉線維芽細胞・骨髓細胞の各細胞へ分化することが確認できた。またウイルスベクターの導入効率においては骨髓由来幹細胞よりも良好であった。in vivo実験では、移植した脂肪組織由来幹細胞と、それを播種した鋳型から、脂肪組織、骨組織、骨髓組織の再生が確認された。レンチウィルスベクターにより遺伝子導入した脂肪組織由来幹細胞をcollagen gelと混合し、マウスの皮下に移植し、細胞と遺伝子発現の時間的経過を追っている。これらの実験系から新規ex vivo遺伝子治療の可能性を検討したい。

溶酶体疾病是由溶酶体酶缺陷引起的遗传性疾病，但由于溶酶体酶是通过受体从细胞外摄取的，因此理论上可以进行外部酶替代疗法。我们提出了一种新的基因治疗方法，以多能干细胞为载体，解决传统酶替代疗法和体内基因治疗的问题，并长期安全地向全身组织供应有缺陷的酶。具体来说，我们进行了使用慢病毒载体将α-半乳糖苷酶基因导入脂肪组织干细胞至法布里病模型小鼠的移植实验，旨在评估安全性和治疗效果。采用我们建立的方法从小鼠或大鼠的腹股沟脂肪组织中收集脂肪组织来源的间充质干细胞，并通过胶原酶处理和离心制备。脂肪组织来源的干细胞的增殖率比骨髓来源的干细胞高5～10倍，且形态呈成纤维细胞样。关于表面标志物，在源自骨髓的表面标志物和源自脂肪组织的表面标志物之间没有观察到重大差异。分化诱导实验证实，从大鼠和小鼠身上收集的脂肪组织来源的间充质干细胞能够分化为脂肪细胞、成软骨细胞、成骨细胞、神经细胞、肌成纤维细胞和骨髓细胞。此外，病毒载体的导入效率优于骨髓干细胞。在体内实验中，证实了脂肪组织、骨组织和骨髓组织从移植的脂肪组织来源的干细胞和接种它们的模具中再生。使用慢病毒载体转染基因的脂肪组织干细胞与胶原凝胶混合并植入小鼠皮下，并监测细胞和基因表达的时间进程。我们想研究使用这些实验系统进行新的离体基因治疗的可能性。