失明の原因遺伝子と正常な遺伝子を取り替え視力を回復 東北大の研究

2020年2月2日 19:45

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変異置換ゲノム編集治療(A)と単一AAVベクター(B)の概要。(画像: 東北大学の発表資料より)

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  • ゲノム編集遺伝子治療後の脳波光感度(A)と視力測定結果(B)

 網膜色素変性症は約3000人に1人が発症し、失明の原因としては日本で3番目に多く、国の指定難病となっている。この病気の原因は遺伝子の変異であり、関与している遺伝子についても明らかになってきている。

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 東北大学の研究グループは、全盲のマウスについて、その原因となる遺伝子を正常遺伝子と置換する、新しい遺伝子治療の方法を開発した。この方法によりマウスの視力が6割程回復した。現状は有効な治療法のない、網膜色素変性症を含む遺伝子が原因となっている疾病の治療法として、今後実用化されていくことが期待できる。

 目から入ってきた光の情報は、網膜の視細胞で電気の信号に変換され、電気信号は神経を通って脳に伝わり視覚として認識される。網膜色素変性症では遺伝子の変異により、網膜にある視細胞が障害されていき、進行とともに視力が失われていく。細胞の障害にかかわる原因遺伝子は様々で、それぞれの遺伝子について明かになってきている。

 これまでの研究で、重症の網膜色素変性症に対して正常な遺伝子を補充する「遺伝子補充療法」に効果があることがわかってきていた。しかし一度に導入できる遺伝子の大きさには制約があるため、すべての網膜色素変性症患者を治療することはできなかった。

 一方、今回の研究では遺伝子の異常がある部分だけを入れ替える「ゲノム編集遺伝子治療」を行った。この治療ではまず、挿入したい正常な遺伝子を、運び屋となるウイルス遺伝子(ベクター)に組み込む。そして異常のある部分を切り出し、そこに正常な遺伝子を入れ替える。

 運び屋となるベクターに組み込めるサイズには制限があるため、これまでは「切り出す遺伝子」ベクターと「導入する遺伝子」を持つベクターの2つを使用してきたが、その遺伝子編集の効率はあまりよくなかった。

 そこで遺伝子入れ替えに必要な部分を短く編集し、「切り出す遺伝子」と「導入する遺伝子」を1つのベクターに入れられるようにした。このベクターを使用したところ、遺伝子編集の効率は2〜5倍大きく改善したという。

 このようにして作成した正常遺伝子を導入するためのベクターを、全盲網膜症マウスの網膜近辺に投与した。すると疾患原因となっている変異のうち10%が正常化した。さらにこのマウスの光への反応を測定したところ、1万倍上昇した。

 今後、網膜色素変性症をはじめとした、多くの遺伝子に変異のある疾患に対する遺伝子治療へと貢献して行くことが期待される。

 本研究は東北大学大学の西口康二准教授と眼科学分野の中澤徹教授らのグループにより、1月24日にNature Communications誌に発表されたものである。(記事:室園美映子・記事一覧を見る

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