血友病のマウスを遺伝子治療で治すことに京都大学や奈良県立医科大学などのグループが成功した。今後、ヒトiPS細胞などに応用する。米科学誌プロスワンで16日発表した。血友病は血液を固まらせるたんぱく質をつくれないか、足りないため、血がとまりにくくなる病気。重症の患者は数日ごとにこのたんぱく質の製剤を注射しなければならず、根本的な治療はない。このたんぱく質は肝臓でつくられるが、患者ではそれをつくる遺伝子が欠けている。京大iPS細胞研究所の堀田秋津助教らは、血友病のマウスの肝臓に、この遺伝子を特殊な運び屋分子を使って入れ込んだ。すると、このたんぱく質がつくられるようになり、300日以上効果が続いた。出血がとまりやすくなるなど血液を固める機能が回復したことも確かめた。今後、この方法で遺伝子を組み込んだヒトiPS細胞からこのタンパク質を出す肝臓細胞をつくって移植するなど、患者の治療への応用を目指すという。〇非ウイルスベクターを用いているため、ウイルスに対する免疫反応や細胞毒性などの懸念がない。〇血友病A遺伝子を全長いれるため、発現効率が高い。血友病Aマウスでは300日間持続的に発現(今まで遺伝子サイズが大きいため血友病A遺伝子を削って血友病A欠損型遺伝子を挿入していたため発現効率が低かった。)〇インヒビター発現はみられなかった。要旨:ウイルスベクターは血友病A遺伝子治療に用いられてきました。血友病A遺伝子のサイズが大きいため、第VIII因子(FVIII)cDNAは既存のベクターではうまく挿入できませんでした。ウイルスベクターは安全性の問題がでており、例えば、免疫学的な有害事象あるいは、ウイルスを介した細胞毒性などがあります。ベクターに基づく非ウイルス性ベクター遺伝子挿入システムの利点を使用しました。ヒト293T細胞やiPS細胞で新規ベクターシステムベクターの効率性と活性感受性凝固アッセイを用いて全長第VIII因子の発現を調べ確認しました。ベクターを導入し免疫抑制剤で処理した血友病Aマウスは、安定的に循環第VIII因子を300日間、インヒビター抗体は発生せず持続しました。tail-clipアッセイにより、治療を施した著しい血液凝固時間の改善がみられた。ベクターは長期間にわたる発現の促進を可能にします。A:血友病A遺伝子を挿入した血友病モデルマウスは出血時間が短縮された。B:血友病A遺伝子を挿入した血友病モデルマウスの肝臓の組織染色をおこなった。Systemトランスポゾンを用いて非ウイルス的に,目的cDNA・miRNA・shRNA配列を宿主細胞のゲノムに組み込み,安定発現細胞株を樹立することができる発現システムです。Transposaseにより痕跡を残さずに除去することができます。一度のトランスフェクションで,安定発現細胞株の樹立が可能です。ヒト・マウス・ラット由来細胞で使用できます。kbの配列も導入可能です。複数のベクターを同時に組み込むことも可能です。Switchベクターもあります(図3参照)。Transposaseにより高効率に痕跡を残さずに除去することができます。高効率での遺伝子導入,iPS細胞の樹立,可逆的な遺伝子改変などに有用です。論文のデイスカッションの要旨:血友病Aの遺伝子治療で用いるほとんどのベクターは、アデノウイルス、ガンマレトロウイルスおよびレンチウイルスなどのウイルスベクターを用いています。日本にいる血友病患者の中にはHIV感染している人がいるため、ウイルスベクターと患者自身が感染しているウイルスとの組み替えのリスクを避けなければなりません。ウイルスベクターを用いてウイルスタンパク質に対する免疫学的な反応による有害事象やベクターを介した細胞毒性などが問題として残っています。安全かつ効率のよい、安価な非ウイルス性ベクターが求められてきました。第VIII因子は遺伝子サイズが7.0kbと大きいため既存のウイルスベクターでは効率よく遺伝子を組み込むことができないなどの欠点があります。FVIIIの遺伝子を組み込んでいます。Bドメインはいくつかの糖鎖がつく部位があり、タンパクの制御や分泌などの細胞内の相互作用に関与していると思われています。Bドメインを削ることである状況下では、第VIII因子タンパク質の活性が低下するという報告もあります。ベクターは非ウイルス性のベクターです。100kbの遺伝子も組み込むことができ、マウスES細胞などの生体細胞で発現が可能です。方法で目的の遺伝子を染色体に組み込むことが可能で効率のよい発現ができます。)の研究班やその研究の流れから、昨今は血液凝固因子製剤を注射しないでも済む治療・生涯を目指した機が熟してきました。京都大学iPS細胞研究所から生まれてくる日本発の研究の実用化が早期にと待ち焦がれます。