新治療法開発へ！NICTらが外来遺伝子の効率的導入方法を開発

糖尿病やがん、高血圧といった現代において多くの人々を悩ませる特定の遺伝病を治療する遺伝子治療に関心が集まっていますが、これまでは、オートファジーと呼ばれる細胞に侵入した外敵を分解するシステムにより、導入した外来遺伝子（DNA）の大部分が、核に運ばれる前に分解されてしまうという大きな問題がありました。しかし、p62というタンパク質を減少させることで、この導入効率を大きく上昇させられることが判明し、新たな治療開発の道をひらく発見になったと注目されています。

これは、国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT）未来ICT研究所と国立大学法人大阪大学の大学院生命機能研究科、小川英知特任准教授、平岡泰教授らの共同チームによる成果で、6日に発表されました。発表に先駆け、6月18日には国際的科学誌「FEBS Letters」オンライン速報版にも、その研究成果が掲載されています。

糖尿病などにおける遺伝子治療を発展させるためには、安全で高効率なDNAの細胞核導入技術が欠かせず、その開発が待望されていました。また、細菌感染やウイルス感染などの感染症治療でも、感染した細菌やウイルスのDNAが、細胞内でどのように処理されるかが長年の不明点となっており、その解明にも今回の研究が有効とみられています。

NICT未来研究所では、微小なビーズを生細胞に導入する技術をすでに開発しており、これを用いて、大阪大学と共同し、さまざまな動物細胞で、導入効率を下げてしまう要因となっているオートファジー過程を蛍光顕微鏡で追跡、生細胞への遺伝子導入効率改善に向け、その評価を進めてきていました。

今回の研究では、情報媒体である外来遺伝子（DNA）を生きた細胞に効率よく導入するため、p62というタンパク質の細胞内量を減少させることで、DNA導入効率を上昇させることに成功しています。

これまでマウスの胚性幹細胞（ES細胞）では、DNAを導入しようとしても、その導入効率が悪いことが問題となり、応用・開発が進みづらくなっていましたが、これは細胞の外敵分解システム、オートファジーが、導入されたDNAの大部分を分解してしまうからでした。

p62はこの分解システムの一員として、DNAを分解することに貢献しており、これを除去すると、オートファジーの機能が弱まり、DNAが壊されなくなったのです。こうして遺伝子導入効率を飛躍的に上昇させることに成功、研究でそれを証明することができました。

この成果は、分子細胞生物学分野の基盤技術として、大きなブレークスルーになるとみられており、糖尿病のほか、がんや高血圧を含む特定の遺伝病を治療するための遺伝子治療への応用が期待されます。さらに、細菌・ウイルス感染のメカニズム解明やES細胞や再生医療に必要なiPS細胞の樹立、核酸医薬といった領域での応用も可能と見込まれており、将来の医療に大きく貢献するものとなりそうです。

（画像はプレスリリースより）




国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT）／国立大学法人大阪大学　プレスリリース
http://www.nict.go.jp/press/2016/07/06-1.html

FEBS Letters　：　Depletion of autophagy receptor p62／SQSTM1 enhances the efficiency of gene delivery in mammalian cells
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002