ワイン成分載せたナノマシン、世界で初めて遺伝子治療の課題克服

川崎市産業振興財団 ナノ医療イノベーションセンター(略称：iCONM)と東京科学大学(科学大)の両者は、「アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター」を搭載したナノマシンを用いることで、「中和抗体の産生」や「肝毒性」といった、AAVベクターを用いた遺伝子治療における課題の克服をマウスで実証したと、2月26日に共同発表した。
同成果は、科学大 総合研究院化学生命科学研究所の本田雄士助教(iCONM主任研究員兼任)、同・長尾周平大学院生(現・研究員)、iCONMの喜納宏昭副主幹研究員、科学大 総合研究院化学生命科学研究所の西山伸宏教授(iCONM主幹研究員兼任)らの共同研究チームによるもの。詳細は、米国化学会が刊行するナノサイエンス/テクノロジーに関する全般を扱う学術誌「ACS Nano」に掲載された。
遺伝子治療は、疾病の治療を目的として、遺伝子を直接または遺伝子を導入した細胞を人体内に投与する治療法である。そのための遺伝子導入方法として研究が進むのが、ウイルスの毒性を取り除いた上でその細胞に感染する機構のみを利用するウイルスベクターだ。AAVはその代表であり、さまざまな細胞種に遺伝子を導入できる。長期的に遺伝子発現が継続することから、脊髄性筋萎縮症、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、血友病などの難治性疾患に対してすでに臨床応用されている。
しかし課題も存在しており、その1つが、成人の大半がAAV中和抗体を免疫として自然に獲得しているという点だ。そのため、一度AAVを投与すると、中和抗体が産生されてしまうことから、投与可能な患者および複数回の投与が制限されてしまっている。また、高容量のAAV投与は肝臓・腎臓への毒性が示されており、臨床試験においては死亡例も確認されている。
このような治療の課題に対して、ウイルスベクターのカプシドを高分子化合物「ポリエチレングリコール」(PEG)で修飾するアプローチや、脂質二重膜による小胞体構造の「リポソーム」などの送達担体にAAVを内包する試みもあるが、ウイルスベクターの細胞内取り込みを阻害してしまい、その結果、遺伝子導入効率の低下を招いてしまっていた。
つまり、AAV送達システムには、主に以下の3点が求められる。
血液中の中和抗体からAAVを回避させる
肝臓への集積を抑える
標的細胞への遺伝子導入を制御できる
そこで研究チームは今回、その開発に挑むことにした。
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