AAVベクターを用いた神経系疾患の遺伝子治療

Gene therapy of neurological diseases using AAV vectors

　非病原性ウイルスに由来するAAVベクターは安全性が高く，神経細胞や筋細胞などの非分裂細胞への遺伝子導入に適している。1回の遺伝子導入で遺伝子発現が長期間持続し，また，複数の遺伝子を別々のベクターで同一細胞に導入することができる。AAVベクターを用いた遺伝子治療の対象疾患としては，神経系疾患の中ではパーキンソン病が適している。この疾患では遺伝子導入の標的が線条体に限局されることから，技術的に取り組みやすいためである。パーキンソン病の治療用遺伝子としては，ドパミン合成系酵素の遺伝子が検討されており，パーキンソン病モデル動物（ラットやサル）の系で治療効果が確認されている。臨床応用の第一段階としては，_L-ドーパ内服にAADC（_L-ドーパをドパミンに変換する酵素）発現AAVベクターを組み合わせる方法が考えられている。また，病態の進行を遅延させる目的で，神経細胞保護作用のあるGDNF遺伝子の利用も注目されている。

はじめに

　遺伝子治療の対象疾患は，単一遺伝子病に限定されず，癌や様々な慢性疾患など，満足のいく治療法の確立されていない数多くの後天性疾患も含まれるようになってきている。神経系疾患についても遺伝子治療の可能性が検討され始めており，その中でパーキンソン病は格好の対象疾患であると考えられている。パーキンソン病の場合には脳全体に遺伝子を入れる必要はなく，遺伝子導入のターゲットが線条体に限局されることから，技術的に取り組みやすい。非分裂細胞である神経細胞に効率よく遺伝子導入することができ，遺伝子発現が長期間持続し，かつ安全性が高いものとして，非病原性ウイルスのアデノ随伴ウイルス（adeno-associated virus：AAV）に由来するベクターが注目されている。さらに，AAVベクターを用いると，複数の遺伝子を別々のベクターに搭載して同一の標的細胞に効率よく導入することができる。パーキンソン病の場合の治療用遺伝子としては，ドパミン合成系酵素遺伝子や神経細胞死を防ぐための神経栄養因子遺伝子などが代表的なものである。現在，霊長類のサルを用いた前臨床研究で良好な結果が得られており，臨床研究への移行が可能な段階に至ってきている。

　本稿では，AAVベクターの特徴を概説した上で，主にパーキンソン病に対する遺伝子治療の研究の現状を紹介する。

　AAV vectors are considered to be promising gene-delivery vehicles for gene therapy, because they are derived from non-pathogenic virus, efficiently transduce non-dividing cells such as neurons, muscles, and hepatocytes, and cause long-term transgene expression. Appropriate AAV serotypes are utilized depending on the type of target cells；e.g., neurons are efficiently transduced with AAV2 and AAV5 vectors, and an AAV1 vector is most suitable for muscles. In addition, multiple genes can be efficiently transferred into the same target cells using separate AAV vectors. Among various neurological disorders, Parkinson's disease（PD）is one of the most appropriate candidates of gene therapy. PD is a progressive neurodegenerative disorder that predominantly affects dopaminergic neurons in the substantia nigra. There are two major approaches to gene therapy of PD；i.e., 1）intrastriatal expression of dopamine（DA）-synthesizing enzyme genes, and 2）neuroprotection using the glial cell line-derived neurotrophic factor（GDNF）gene to prevent the disease progression. As for the initial step of clinical application, AADC（aromatic _L-amino acid decarboxylase；the enzyme converting _L-DOPA to DA）gene transfer in combination with oral administration of _L-DOPA would be appropriate, since DA production can be regulated by adjusting the dose of _L-DOPA. Preclinical studies are being conducted in MPTP-parkinsonian monkeys. AAV vector-mediated gene therapy would be feasible as a novel treatment of PD in the near future.