JP4450656B2 - リポソームからなる遺伝子導入用キャリア - Google Patents
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1. マンノシルエリスリトールリピッドおよびリン脂質をエタノールに溶解し、エタノールを減圧除去することを特徴とするマンノシルエリスリトールリピッドを含有するリポソームの調製方法。
2. マンノシルエリスリトールリピッド、リン脂質及びカチオン性コレステロールをエタノールに溶解し、エタノールを減圧除去することを特徴とする項1に記載の方法。
3. リポソームの粒径が100nm以下である項1または2に記載の方法。
4. マンノシルエリスリトールリピッド及びリン脂質を含み、粒径が100nm以下であるリポソーム。
5. カチオン性脂質をさらに含む、項4に記載のリポソーム。
6. カチオン性脂質がコレステリル−3β−カルボキサミドエチレン−N−ヒドロキシエチルアミン(HO−Chol)である項5に記載のリポソーム。
7. 項4〜6のいずれかに記載のリポソームを含む遺伝子導入用キット。
8. 項4〜6のいずれかに記載のリポソーム及び遺伝子を含む遺伝子導入剤。
9. 項4〜6のいずれかに記載のリポソーム及び遺伝子を含む遺伝子治療剤。
以下、本発明をより詳細に説明する。
MEL−B;R1=アセチル、R2=H
MEL−C;R1=H,R2=アセチル
(MEL−A、MEL−B及びMEL−Cに関し、R3,R4は炭素数7〜11の直鎖アルキル基である)
リン脂質としては、1,2−ジオレオイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン(DOPE)の他、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジン酸、カルジオリピン、スフィンゴミエリン、卵黄レシチン、大豆レシチン、リゾレシチン等の天然リン脂質、或いはこれらを定法により水素添加したもの(例えば水素添加大豆レシチン等)等が挙げられる。これらのリン脂質は、単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。好ましいリン脂質は、DOPEである。
ルバモイル]コレステロール(以下「DC−コレステロール」と記す。)、コレステリル−3β−カルボキサミドエチレン−N−ヒドロキシエチルアミン(HO−Chol)等のカチオン性コレステロール、ステアリルアミン、N−(α−トリメチルアンモニオアセチル)ドデシル−D−グルタメートクロリド、N−[1−(2,3−オレオイルオキシ)プロピル]−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロリド、2,3−ジオレオイルオキシ−N−[2−(スペルミンカルボキシアミド)エチル]−N,N−ジメチル−1−プロパンアンモニウムトリフルオロアセテート等が挙げられる。中でも、DC−コレステロールとHO−Cholが好ましく、特にHO−Cholが好ましい。カチオン性脂質は、単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。
MELリポソームはエタノール注入法により調製した。すなわち、3β[N-(N',N'-ジメチルアミノエタン)-カルバモイル]コレステロール (DC-Chol) (シグマ社):L- ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン (DOPE) (アバンチボーラーリピッド社):マンノシルエリスッリトールリピッド(MEL)= 3/ 2/ 2 (モル比) = 10.0/ 9.2/ 8.4(mg) で各種成分を量りとり、エタノール適当量に溶解し、70℃前後の水浴中、エタノールが約2mLとなるまでロータリーエバポレーター(N-1000S. S-W型、東京理化機器株式会社)で留去した。そこへ、あらかじめ70℃前後に温めておいた水4mLを加え、軽く振り混ぜた後、残存しているエタノールをロータリーエバポレーターで留去した。これを水浴型超音波装置(W-220R、本多電子株式会社)を用い約5分間ソニケーションした後、滅菌水で4mlにメスアップし、0.1μmのフィルターを通した。得られたリポソームの粒径は約50nmであった。Modified ethanol injection法により調製したMELリポソームの平均粒子径は43.4±2.8nmであった。コントロールリポソーム(MEL未添加)の平均粒子径は156.4±2.4nmであった(表1)。リポソームの粒径の測定は、電気泳動光散乱光度計ELS−800(大塚電子)により行った。
リポプレックスの作製は電荷比DC-Chol (+) / DNA (-) =3/1で行った。まず、滅菌水に溶解したルシフェラーゼ遺伝子pCMV-luc (pGL3 enhanced Plasmid) (Promega社) 1μgに対し、1.9μLのMELリポソームを十分に混合し、室温で15分間インキュべートすることにより、複合体を調製した。
実施例2で調製した複合体を無血清培地をDNA 2μg/無血清細胞培地mLとなるように加え混合し、培地を除去したヒト子宮頸癌由来HeLa細胞 (富山医科薬科大学医学部ウイルス学教室から供与)あるいはヒト肝癌由来Hep-G2細胞 (理化学研究所細胞開発銀行)の培養細胞に加え、1時間放置した。その後、同量の血清含有培地を加えた。HeLa細胞はMEM培地(FBS 5%)(GIBCO)、Hep-G2細胞はRPMI培地(FBS10%)(GIBCO)を用いた。
実施例2で作成した複合体をpCMV-luc 2μg/細胞培地mLとなるように加えた血清含有培地に混合し、培地を除去した培養細胞に加え4時間放置した。その後、新しい血清含有培地に交換した。
MELリポソームとFITC標識オリゴDNA (FITC-ODN) (30mer, ランダマイズシークエンス) (シグマ ジェノシス ジャパン)とのリポプレックス(+/- =3/1)を用いて、そのHeLa細胞内への取り込みを、共焦点レーザー顕微鏡により観察した(図2)。なお、比較対照として市販品Tfx20を用いた。FITC-ODNと各リポソームのリポプレックスを血清非存在下で添加し(DNA 2μg/mL)24時間放置した。また、その後、細胞培地を取り除き、細胞PBSで2回洗浄した後、10%ホルマリン溶液で細胞を固定した。さらに、核染色のためにpropidium iodide(PI)(VECTASHIELD) を用いて核染色を行った。これを共焦点レーザー顕微鏡(Radiance 2100, Bio Rad, CA, USA)を用いて観察した。また、DiI標識したMELリポソームも調製し、MELリポソームのHeLa細胞への取り込みも同様の方法で確認した。
MELリポソームのHeLa細胞への取り込み率をFACS(FACS Calibur flow cytometer, Becton Dickinson, USA)を用いて確認した。まず、DiI標識MELリポソームを用いてFITC-ODNとのリポプレックスを調製し、血清存在下HeLa細胞に添加した。24時間放置後、トリプシン-EDTAを用いて細胞を剥離し、PBSで洗浄し、0.1%BSA, 1mM EDTAを含むPBS溶液に懸濁させた。また、コントロールはリポプレックスの添加を行っていないものをサンプルとして用いた。
FITC-ODN細胞内取り込みの経時的測定においては、各リポプレックスを添加後0.5, 1, 2, 3, 4時間放置した。その後、実施例6に記したようにサンプルを調製した。また、コントロールはリポプレックスの添加を行っていないものを用いた。
MELリポソームを用いた導入遺伝子の発現率の測定においては、グリーンプロテイン遺伝子:pEGFP-C1 (Clontech社)とMELリポソームを用いてリポプレックスを調製し、血清存在下にて添加した。24時間後 GFPの発現率をFACSにより測定した。
MELリポソームを用いた導入遺伝子の活性を評価するためピッカジーン(東洋インキ株式会社)を用いて ルシフェラーゼ活性を測定した。また、対照としてコントロールリポソームとTfx20を用いた。
MELリポプレックスの体内動態を調べるため、ルシフェラーゼ遺伝子:pAAV CMV-luc (横浜市立大学病院から供与)とMELリポソームとのリポプレックスをBalb/c系雌マウス 8週齢に尾静脈内投与し、24時間後の各臓器のルシフェラーゼ活性を比較した。すなわち、MELリポソームまたはコントロールリポソームとpAAV CMV-luc (50μg)とのリポプレックスを作製した。また、プラスミドDNA(pDNA)単独投与においては、pDNA 50μgをPBSで溶解しリポプレックス溶液と同量にして用いた。リポプレックスあるいはプラスミドのみ (いずれも150μL)を尾静注し、24時間後、頚椎脱臼し、肝臓、脾臓、腎臓、心臓、肺を摘出した。これら5臓器に溶解バッファー(Luciferase Cell Culture Lysis 1× Reagent, Promega)を加えホモジナイズし、遠心分離後、この上清を用いてルシフェラーゼ活性を測定した。
Claims (1)
- エタノール注入法によりリポソームを調製する方法であって、マンノシルエリスリトールリピッド、リン脂質及びコレステリル−3β−カルボキサミドエチレン−N−ヒドロキシエチルアミン(HO−Chol)をエタノールに溶解し、エタノールを減圧除去後、水を加え、さらに残存しているエタノールを減圧除去することを特徴とするマンノシルエリスリトールリピッドを含有し粒径が100nm以下のリポソームの調製方法。
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