遺伝子治療研究の進歩

はじめに

遺伝子治療は、一言でいえば、遺伝子レベルでの治療、あるいは遺伝子を使った治療のことである。

遺伝性疾患と呼ばれる遺伝子に異常がみられる患者では、遺伝子の塩基配列に異常があり、ある種のタンパク質が作られないことが原因で発症する疾病に苦しんでおられ、それを根本的に治すには遺伝子レベルでの治療、遺伝子治療が必要である。

現在の遺伝子治療は、正常な遺伝子（cDNA）を細胞に発現させて、正常なタンパク質を作らせて遺伝性疾患を治療するというのがコンセプトである。

尚、遺伝子治療に似た治療法にゲノム編集というのがあるが、ゲノム編集は患者の染色体DNAに存在する異常遺伝子自体を修復するものであるので、遺伝子治療とは区別されている。ゲノムとは、遺伝子（gene）と染色体（chromosome）から合成された言葉で、DNAのすべての遺伝情報のことである。

生体内での遺伝子発現には、目的遺伝子の運び屋（ベクターと呼ばれる）が必要である。このベクターを利用して、 正常な遺伝子を細胞の中に入れる。

ベクターにはウイルスベクターと非ウイルスベクターがある。現在、臨床で主に用いられているものは、導入効率の観点からウイルスベクターが主体である。ウイルスベクターでよく用いられているものには、レンチウイルスベクターやレトロウイルスベクターなどの染色体挿入型ウイルスベクターである。最近、アデノ随伴ウイルス（AAV）ベクターを使用した例が急増している。

遺伝子治療の一例として、患者の骨髄から幹細胞を取り出し、ウイルスベクターを利用して健康なヒトから取り出した正常な遺伝子を細胞の核のDNAに組み込み、その細胞を特殊な方法で増やして、もとの身体に戻すという方法がある。うまくいけば、体内で正常な遺伝子が働き、今まで作られなかったタンパク質が作られてるようになり疾病の治療法となる。

＜目次＞
はじめに
遺伝子治療の分類
各種ウイルスベクターの特徴
遺伝子治療研究の歴史
遺伝子治療研究の現状
（事例１）造血幹細胞に遺伝子を導入し、
先天性の免疫不全症やサラセミアなどの疾病を治療する
（事例２）AAVベクターを用いた中枢神経系に関する遺伝子治療
（事例３）眼の先天性異常に対する遺伝子治療
あとがき

遺伝子治療の分類

遺伝子治療は、大別すると2 つの手法に分かれる。

一つは、ベクターの全身投与によって標的臓器に遺伝子を直接発現させる（in vivoという）のアプローチであり、もう一つは体外に取り出した患者の細胞に目的遺伝子を発現させ、体内に戻す（ex vivoという）のアプローチである。

in vivoのアプローチは、ベクターを直接、患者に投与する方法であり、例えば、血友病であれば、直接静脈に凝固因子を発現するベクターを投与し、凝固因子産生部位である肝臓で正常遺伝子を発現させる。

ex vivoのアプローチは「遺伝子細胞療法」と呼ばれる方法である。例えば、CAR-Tのように、患者から細胞を採取し遺伝子導入を行い、それを患者に再投与する

in vivoのアプローチとex vivoのアプローチに共通する作用機序は、目的の細胞にある特定の遺伝子改変を実施することで目的の機能を発現させ、治療効果を得ることである。

各種ウイルスベクターの特徴

CAR-T療法のような遺伝子細胞療法に用いられる主たるベクターは、ウイルスベクターとしては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などがある。

その性質の大きな違いは、AAVベクターは染色体に組み込まれにくいベクターであり、レトロウイルスベクターやレンチウイルスベクターは染色体に組み込まれる、と理解されている。

遺伝子治療研究の歴史

1990年代後半から2000年前後にかけて、遺伝子治療の臨床応用が次々と実施され、新たなモダリティ（New modality）として注目を集めた。当時は大きく期待され、年々臨床試験の数も増加したという。

しかしながら、明確な有効性を示す事例はあったものの死亡事故などの深刻な副作用が次々と発生した。例えば、X-SCIDのレトロウイルスベクターをもちいた遺伝子治療で発生した白血病の問題を契機に、遺伝子治療の開発は熱が冷めたように一時的に停滞した。

この遺伝子治療の臨床応用が停滞した時期においても、欧米では着実に研究者層を拡大し技術を蓄積していた。その地道な研究開発が欧米で進められ、例えばウイルスベクターの安全性は当時と比べ飛躍的に向上した。そして遺伝子治療の臨床試験の数が再び増加に転じた。その結果として、様々な遺伝性疾患に対する臨床試験が進められ、2010 年代に単一遺伝子疾患などに対する複数の製品が海外で承認されるに至った。

一方、日本でも遺伝子治療に対する注目が集まってきてはいるもの、欧米に比べると研究者の圧倒的に少なく、優れた成果を挙げている研究室はあるとは言え、研究者コミュニティの拡大には至っていない。その辺の研究環境の改善も必要だと思う。

遺伝子治療研究の現状

遺伝子治療は、現在では最も注目されている新規モダリティ（New modality）の一つと言えるのではなかろうか。

遺伝子治療の臨床試験で非常に良い成果が挙がっていると報告されているものには下記のような事例がある。

（事例１）
造血幹細胞に遺伝子を導入し、先天性の免疫不全症やサラセミアなどの疾病を治療する

ex vivoのアプローチは、造血幹細胞を対象とした開発が主に行われてきた。EU では既にADA欠損症に対する治療薬として承認されているようだ。

（事例２）
AAVベクターを用いた中枢神経系に関する遺伝子治療

自治医科大学の研究グループ（村松博士、山形博士ら）が中心になって推進している血友病の治療に関して、欧米で遺伝子治療の臨床試験が行われ、有望な成績が報告されている。

2001年頃から血友病の遺伝子治療の臨床試験は行われてきたが、有望な成績が収められたのは、ごく最近のことであるらしい。現在、Spark社（Spark Therapeutics Inc.；米国）とBioMarin社（BioMarin Pharmaceutical Inc.；米国）の2社が非常に良い結果を出しているという。

Spark 社は、血友病の遺伝子治療の研究者が立ち上げたベンチャーであり、血友病Bの遺伝子治療技術をNEJMに報告し、第3相試験はPfizer社によって進められている。

BioMarin社は、元はタンパク質製剤を作っていた企業だが、血友病Aに対して非常に期待できる結果を、NEJMに報告している。サルを用いた研究では、AAVベクターの1回投与で10年以上も治療効果が持続しているという。不足する凝固因子を補充するための従来治療なら週2～3回の静脈注射が必要なところ、1回投与で治療効果が長期に持続するという。まさに患者負担を軽減する新しい治療技術として期待できる。

（事例３）
眼の先天性異常に対する遺伝子治療

Spark社が開発した「眼の先天性異常」に対する治療法がFDAに承認されたという（2017年12月）。これは、RPE65遺伝子の変異をホモに持つ網膜ジストロフィーの患者を対象に、遺伝子治療を施すものである。両眼で約１億円という薬価がついており、今後、このような遺伝子治療技術が普及するときに一体どの程度の薬価になるのか想像もつかない状況である。