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遺伝子治療
 遺伝子治療がはじまり20年の年月が過ぎた。2007年の時点で、1300以上のプロトコールの元で臨床研究が実施されている。実施当初遺伝子治療は単一遺伝子疾患において異常遺伝子を修復するという試みから始まった。故障した遺伝子の代わりに正常な遺伝子を入れようと言う発想である。現時点では遺伝子治療が示す意味はもっと広義となり、疾患の治療を目的に、原因遺伝子ではないがその疾患に対してプラスとなる遺伝子を患者の体内に発現させることと考えられている。これは、多因子、多遺伝子疾患も対象に入ることを意味している。

 遺伝子治療では遺伝子を体内の細胞に入れる必要があるが、実際に体内に入れるにはどうするのか。細胞に遺伝子を入れる道具をベクターというが、現在最も広く使われているベクターはウイルスベクターである。ウイルスは人間を含む動物に入り込み自分の遺伝子を動物の細胞に送り込み、細胞分裂を利用して自分の遺伝子も増やし、細胞外にでてまた他の細胞に移り住むという性質を持っている。ウイルスベクターの原理は、ウイルスの自己増殖能や病原性をコードする遺伝子を取り除き、発現させたい遺伝子を組み込み、それを体内に導入して発現させたい蛋白を作り出すというものである。

 これまで米国で行われた遺伝子治療の結果としては当初期待された効果を上げることはできず、後述する多くの技術的問題に直面した。悪性腫瘍の場合、多くの対象例が他に治療法がない患者であったため、生命予後などから臨床成績が不良となったことが考えられるが、これまでの遺伝子導入技術では遺伝子導入効率、発現量、発現期間、特異的発現など様々な点で、実際の人間の体内で正常に発現しているレベルに届かないため、期待される治療効果が得られていないことが主因であろう。このことから現在の遺伝子治療研究は既存のベクターを用いた臨床的研究から、ベクターの基礎的研究が主流となり、研究の中心はベクターの性能向上に集中する方向へ移行してきた。

 眼科分野でも様々なウイルスベクターを用いた基礎実験が行われてきている。我々は当大学の第二生化学教室と共同研究を行うことにより、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクターを用いて実験を展開してきた。これらのベクターにはそれぞれ利点欠点がある。アデノウイルスベクターは作成が比較的容易である反面、免疫原性の問題で長期の遺伝子発現を行うことができない。レトロウイルスベクターは染色体に組み込まれる事で長期発現が可能であるが、逆に癌抑制遺伝子への挿入などの危険性を含んでいる事と非分裂細胞への導入は不可能である。レンチウイルスベクターはレトロウイルスベクターの欠点である非分裂細胞への導入を可能としたが、代表的なレンチウイルスベクターはHIV-1を基に開発されたものであり、AIDSを発症する病原性が懸念される。ただし現在では、修飾遺伝子、制御遺伝子、LTR内のプロモーターも削除され、安全性が高まったことにより遺伝子組み換え実験において、以前はP3レベルであったが現在はP2レベルでの実験が可能となっている。

 その点でAAVベクターは細胞傷害性や病原性がないため安全性の点で優れたベクターであり、当教室では現在主にAAVベクターを用いて研究を行っている。AAVの不顕性感染は一般的で、成人の85%以上がAAVの抗体を持っている。野生型AAVは19番染色体の特定の領域に組み込まれることが知られており、これはベクターとして重要な長所として期待されたが、実際にはAAVのREP遺伝子を欠損した組み換えウイルスベクターではこの性質が失われていることが明らかにされている。また非分裂細胞にも遺伝子導入できるが、その場合は染色体に組み込まれるのではなくエピゾーマルに留まると言われているため安全性が高いと言える。 

 近年AAVにはサブタイプが数多く発見され、現在12種類のサブタイプのAAVベクターが作製されている。その種類により導入しやすい、しにくい組織があることが分かって来た。我々が網膜に導入効率の高いウイルスベクターを選択するため比較実験を行ったところ、網膜下投与でタイプ8の網膜への導入効率が高い事を報告して来た。またオリジナルであるタイプ2では、ほとんど硝子体投与では遺伝子導入できないが、タイプ8では硝子体投与でも遺伝子導入が可能である事が判明した。これまで、導入効率の点から網膜下投与が中心に行われてきたが、硝子体投与における遺伝子治療実験も増えてくると思われる。

 現在、AAVタイプ2ベクターによるLeber先天黒内障に対する臨床研究が欧米でスタートしている。安全性を目標としている第I相試験であるにも関わらず治療上の効果が認められている。またレンチウイルスベクターを用いたStargardt病や加齢黄斑変性に対する臨床研究も開始されている。今後、国内でも遺伝子治療研究がスタートしていくものと考えられる。我々も遺伝子治療の実現に向け,疾患モデルに対する研究や新規ウイルスベクターの基礎研究を行って行く予定である。