肝臓標的型siRNA搭載多機能性ナノ構造体による二型糖尿病関連遺伝子群の機能解析

使用负载肝脏的 siRNA 多功能纳米结构对 2 型糖尿病相关基因进行功能分析

基本信息

批准号：
08J01739
负责人：
林泰弘
金额：
$ 0.38万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J01739/
关键词：
2型糖尿病 DNAマイクロアレイ肝臓デリバリーシステム siRNA

项目摘要

本研究の最終目標は、マイクロアレイ実験によりスクリーニングされた2型糖尿病関連候補遺伝子を、肝臓標的型siRNA搭載多機能性ナノ構造体を用いてin vivo機能解析することである。2型糖尿病の原因遺伝子は未だに特定されておらず、新規な2型糖尿病関連候補遺伝子群を探索することは、2型糖尿病の発症メカニズムを解明する上でも非常に重要な研究である。そして肝臓への核酸送達能力が高い人工キャリアを構築することは、単に遺伝子の機能解析を行なうツールだけではなく、遺伝子治療にも応用可能なシステムであり、両者の研究の融合はゲノム創薬を実現する上で極めて重要な研究といえる。本年度は、2型糖尿病関連候補遺伝子群の探索、肝臓標的型デリバリーシステムの構築に関して研究を実施した。前者に関しては、2型糖尿病モデル動物であるkkAyマウスと、正常モデルであるC57BL/6Jマウスの肝臓を用いてDNAマイクロアレイによる遺伝子発現解析を行なった。約4.1万遺伝子から血糖値、体重と相関して遺伝子の発現量が増大する1遺伝子に着目し、この遺伝子が十分にノックダウンさせる最適なsiRNA配列を評価した。後者に関しては、肝臓標的のモデルリガンドとしてGalactoseを修飾liposomeと、Galactose未修飾liposomeを用いて肝臓への移行性を肝臓組織切片による顕微鏡観察により評価した。高投与量の場合はGalactose修飾の有無に関わらず肝臓に到達していたが、低投与量の場合はGalactose修飾liposomeの方が肝臓に多く到達していた。そこでsiRNAを封入したMENDを作成して肝臓でのノックダウン効果を評価したところ、コントロールと比べて約35%のノックダウン効果が認められた。

本研究的最终目标是使用装载肝脏靶向siRNA的多功能纳米结构，对通过微阵列实验筛选出的与2型糖尿病相关的候选基因进行体内功能分析。 2型糖尿病的致病基因尚未被确定，寻找与2型糖尿病相关的新候选基因是阐明2型糖尿病发病机制的极其重要的研究项目。此外，构建具有高能力将核酸递送至肝脏的人工载体不仅是基因功能分析的工具，而且是可应用于基因治疗的系统，这两类研究的融合将这项研究对于实现这一目标可以说是极其重要的。今年，我们进行了寻找2型糖尿病相关候选基因并构建肝脏靶向输送系统的研究。对于前者，我们使用DNA微阵列对2型糖尿病模型动物kkaAy小鼠和正常模型C57BL/6J小鼠的肝脏进行了基因表达分析。我们关注了大约 41,000 个基因中的一个基因，其表达水平与血糖水平和体重相关，并评估了最佳 siRNA 序列以充分敲除该基因。对于后者，我们使用半乳糖修饰的脂质体和半乳糖未修饰的脂质体作为肝脏靶向的模型配体，并通过肝组织切片的显微镜观察评估它们向肝脏的迁移。在高剂量时，无论脂质体是否用半乳糖修饰，脂质体都会到达肝脏，但在低剂量时，更多的半乳糖修饰脂质体到达肝脏。因此，当我们创建含有siRNA的MEND并评估其在肝脏中的敲低效果时，我们发现与对照相比，其敲低效果约为35%。