臓器への遺伝子導入による細胞増殖の誘発と制御に関する研究

基因导入器官诱导和控制细胞增殖的研究

基本信息

批准号：
05152074
负责人：
金田安史
金额：
$ 2.56万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Cancer Research
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

組織細胞の異常増殖によって引きおこされる疾患の病態解析を分子レベルで行ない遺伝子レベルでの治療の可能性をさぐることを目的として、我々の開発したHVJ-リポソーム法を用い、種々の遺伝子を生体臓器へ直接導入・発現させた。標的臓器としては腎糸球体と血管平滑筋に焦点をあてた。共に、その細胞増殖が腎炎や高血圧等の疾患に深く関与するからである。SV40のT抗原の遺伝子をHVJ-リポソーム法によりラットの左腎動脈より導入すると、その遺伝子発現は腎糸球体に限局し、20〜40%の糸球体に1〜2週間にわたってT抗原が存在した。このとき大きな病理変化は認めなかった。次にTGF-β1遺伝子を同様の方法で導入すると、3日後から、I型とIII型のコラーゲンを中心とした細胞外基質の増生が認められ、ラットは一過性の蛋白尿を呈した。メサンギウム細胞の変性のマーカーであるα-smooth muscle actinの発現が誘発された。同様にPDGF-B遺伝子を導入すると、3日後から、糸球体細胞の増殖がおこり、細胞数は導入前の約2倍に増加したが、細胞外基質は、増生しなかった。やはり蛋白尿を認めた。これらは腎糸球体硬化症のモデルとなり得るものであり、その誘発には、炎症を伴わなくても、growth factorの局所での作用により細胞増殖と細胞外基質の増加がその一因であることを示している。一方、ラットの頸動脈に、内皮をバルーンで障害後、HVJ-リポソームにより遺伝子を導入すると50〜100%の血管平滑筋細胞に遺伝子の発現を約2週間にわたって認めた。この方法で血圧の調節因子であるレニンやアンジオテンシン変換酵素の遺伝子の導入により血管平滑筋細胞の増殖を認めた。この増殖の抑制はb-FGFのアンチセンスオリゴヌクレオチドの導入で阻害された。一方、血管壁細胞の増殖による血管の狭窄を阻止するために、私達は、細胞分裂に関わる細胞周期調節遺伝子をアンチセンスオリゴヌクレオチドで抑制しようと試み、cdc2 kinaseとPCNAのアンチセンスオリゴをバルーン障害後の血管壁細胞にHVJ-リポソームで導入し、約2週間にわたって血管平滑筋細胞の増殖を完全に抑制した。この抑制効果はさらに8週間持続した。このことは、血管の狭窄に対する遺伝子治療が可能であることを示しており、心筋梗塞の予防、治療にもつながるものとして期待させる。

为了在分子水平上分析组织细胞异常增殖引起的疾病的病理，并探索基因水平上治疗的可能性，我们使用我们开发的HVJ-脂质体方法将各种基因直接注射到活体器官中。介绍并表达。我们重点关注肾小球和血管平滑肌作为靶器官。这是因为细胞增殖与肾炎、高血压等疾病密切相关。当使用HVJ-脂质体方法将SV40 T抗原基因导入大鼠左肾动脉时，基因表达定位于肾小球，并且T抗原存在于20%至40%的肾小球中持续1至2周。此时未观察到重大病理变化。接下来，当以相同方式导入TGF-β1基因时，3天后观察到以I型和III型胶原为中心的细胞外基质增加，并且大鼠表现出短暂的蛋白尿。诱导了α-平滑肌肌动蛋白（系膜细胞变性的标志物）的表达。同样，当导入PDGF-B基因时，3天后肾小球细胞开始增殖，细胞数量增加至导入前的约两倍，但细胞外基质并未增加。再次检测到蛋白尿。这些可以作为肾小球硬化的模型，其诱导部分是由于生长因子的局部作用导致的细胞增殖和细胞外基质的增加，即使没有炎症。另一方面，当用球囊损伤内皮后，使用 HVJ 脂质体将基因导入大鼠颈动脉时，在大约 2 周的时间内，在 50-100% 的血管平滑肌细胞中观察到基因表达。使用这种方法，我们通过引入肾素和血管紧张素转换酶（血压调节剂）基因来观察血管平滑肌细胞的增殖。通过引入 b-FGF 反义寡核苷酸可以抑制这种增殖抑制。另一方面，为了防止血管壁细胞增殖引起的血管狭窄，我们尝试使用反义寡核苷酸抑制参与细胞分裂的细胞周期调节基因，并将CDC2激酶的反义寡核苷酸和PCNA添加到气球中损伤后将HVJ-脂质体引入血管壁细胞，血管平滑肌细胞的增殖被完全抑制约2周。这种抑制作用又持续了 8 周。这表明基因治疗血管狭窄是可能的，并有望导致心肌梗死的预防和治疗。