ヒトグリア細胞株由来の神経栄養因子をコードするDNAナノ粒子の脳内注射後の線条体における導入遺伝子発現

我々の研究の目標は、ヒトグリア細胞株由来の神経栄養因子（HGDNF）発現プラスミドによるパキンコン病（PD）の潜在的な治療薬を発症することです。ラット線条体に投与されたコンパクトなDNAナノ粒子（DNP）として投与され、生物学的に活性なレベルで長期HGDNF発現を生成します。本研究では、以前はニューロンとグリアの両方で活性を持っていることが示されていたが、主にグリアではポリビキチンC（UBC）プロモーターのDNAプラスミドエンコードを使用しました。スプライスバリアント2と比較してRNAスプライスバリアント1に見られるシーケンスを組み込んだHGDNF DNAを使用する場合、最高のプラスミド用量で2倍の改善が観察されました。注目すべきことに、ほとんどの前臨床研究では、Splice Variant 2シーケンスが使用されています。この最適化された表現カセットの設計には、隣接する足場マトリックスアタッチメント要素（S/MAR）、およびCPGが枯渇した原核生物ドメイン、および可能な場合、真核生物要素が含まれます。単一の脳内注射後、ベースラインよりも300〜400％高いレベルでの安定した長期GDNF活性が観察されました。以前の研究では、レポーター遺伝子をコードするDNPプラスミドは、線条体（> 365日）で長期レポーター導入遺伝子活性を生成することに成功し、この研究では、最も長い評価された時点（6か月）で持続的なGDNF活性を生成しました。

A goal of our studies is to develop a potential therapeutic for Parkinson's disease (PD) by a human glial cell line-derived neurotrophic factor (hGDNF) expression plasmid administered to the rat striatum as a compacted DNA nanoparticle (DNP) and which will generate long-term hGDNF expression at biologically active levels. In the present study, we used a DNA plasmid encoding for hGDNF and a polyubiquitin C (UbC) promoter that was previously shown to have activity in both neurons and glia, but primarily in glia. A two-fold improvement was observed at the highest plasmid dose when using hGDNF DNA incorporating sequences found in RNA splice variant 1 compared with splice variant 2; of note, the splice variant 2 sequence is used in most preclinical studies. This optimized expression cassette design includes flanking scaffold matrix attachment elements (S/MARs) as well as a CpG-depleted prokaryotic domain and, where possible, eukaryotic elements. Stable long-term GDNF activity at levels 300-400% higher than baseline was observed following a single intracerebral injection. In a previous study, DNP plasmids encoding for reporter genes had been successful in generating long-term reporter transgene activity in the striatum (>365 days) and in this study produced sustained GDNF activity at the longest assessed time point (6 months).