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mRNA投与の治療にナノミセルで道開く

掲載日:2015年3月10日

遺伝子治療に新手法が登場した。DNAの遺伝情報はRNAに転写され、さらにタンパク質に翻訳される。DNAからタンパク質への翻訳を担うメッセンジャーRNA(mRNA)をナノミセルという小さなカプセルに入れて組織に導入すると、安定した治療効果が期待できることを、東京大学医学系研究科の大学院生だった馬場美雪(ばば みゆき)さんと位髙啓史(いたか けいじ)特任准教授、片岡一則(かたおか かずのり)教授らがマウスの実験で初めて示した。mRNAによる遺伝子治療に道を開く成果として注目される。3月10日付の国際科学誌Journal of Controlled Releaseに発表した。

神経まひやアルツハイマー病などの神経障害は、神経が再生しないため、根本的治療が難しい。遺伝子治療は、障害された神経細胞を根本から治す戦略と考えられているが、天然のウイルスを用いて遺伝子を入れたり、天然の遺伝子を投与したりする、これまでの手法は、細胞自身のゲノムを傷つけてしまう懸念があり、治療への応用は困難だった。

理論的には、必要なmRNAを人工的に合成し、細胞に適切に送り込めれば、安全で効率的な遺伝子治療ができる。しかし、mRNAはそのままでは極めて不安定で、生体内で速やかに分解されてしまう。また、自然免疫を刺激して体内で強い炎症反応を引き起こすため、細胞に直接mRNAを送達することは容易でなく、mRNAによる治療への応用はほとんどなかった。

研究グループは、ポリエチレングリコールなどの高分子膜からなる小さな袋状のナノミセルのなかにmRNAを入れて、細胞に運び込む手法を考案した。この手法で、嗅覚障害を起こさせたマウスの鼻の組織に、神経栄養因子のBDNFを作るmRNAナノミセルを投与した。このmRNAは一度の投与で鼻の組織では2日間、安定にBDNFを作り続け、鼻の上皮組織を再生して、嗅覚を回復した。これは、神経障害に対する、mRNAを用いた世界初の成功例となった。

位髙啓史特任准教授らは「毎日、このmRNAをナノミセルで投与すれば、治療効果を持続できる。新しい遺伝子治療医薬品として、mRNAの可能性が実証され、多くの神経疾患の治療に応用が期待される。動物実験では副作用も少なく、有望だ。遺伝子治療のまったく新しい戦略になるだろう」と指摘している。

細胞内のmRNAの役割
図1. 細胞内のmRNAの役割

嗅覚神経因子のBDNFのmRNAナノミセルを投与したマウス実験の概要
図2. 嗅覚神経因子のBDNFのmRNAナノミセルを投与したマウス実験の概要(Journal of Controlled Releaseの論文から引用)
(いずれも提供:東京大学)
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