遺伝子治療のベクターに人工ウイルス

YomiuriONLINEより｢カプセルで遺伝子運び患部狙い撃ち…東大が治療法開発｣

高分子カプセルで治療用の遺伝子を患部に運び、レーザー光で活性化させる、新しい遺伝子治療法を、東京大大学院工学系研究科の片岡一則教授らが開発し、２０日付の英科学誌ネイチャー・マテリアルズ電子版に発表する。

遺伝子治療は、正常な遺伝子を細胞におぎなったり、遺伝子の欠陥を修復・修正することで病気を治療する手法です。遺伝子疾患だけでなく、がんやエイズ、難病など様々な病気への応用が期待されています。

この際に治療用の遺伝子を細胞に運ぶためのものを｢ベクター｣と呼びます。通常、ベクターは病原性をなくしたウイルスなどを使用します。しかし、炎症などの副作用が出たり、治療目的以外の細胞の遺伝子を組み換えてしまう可能性があります。

この研究では、天然のウイルスの構造を参考に、光に反応して活性酸素を放出する性質を備えた高分子の“殻”で治療用遺伝子を包み、大きさ約100ナノメートルの球状のカプセル型をした人工ウイルスを作成しました。

このカプセルを患部に注射してレーザー光を当てると、カプセルが分解し、薬品が反応して遺伝子を活性化させる仕組みになっています。

実際に、マウスの目の実験で光を当てた部分だけでカプセル内にあった遺伝子が働くことを確認したとのこと。光が当たった部分にだけ反応して効果を発揮するため、特定の部位を限定的に治療するのに役立ちそうです。

加齢黄斑変性症など目の疾患やがん治療に応用する研究を進めている。さらに再生医療への利用も目指しているという。

以前には磁石でベクターをコントロールするという研究も発表されていましたね。

＜参考＞｢磁石でベクターを標的細胞に引き寄せる｣

国際ハップマッププロジェクト成果発表

Asahi.comより｢ヒトゲノムの個人差を網羅　日米英など解析｣

人のＤＮＡには個人ごとにわずかな違いがあるが、ＤＮＡのどの場所に違いがあるかを多くの人で網羅的に調べたデータベースが日米英などの協力でできた。

「国際ハップマッププロジェクト」の成果の発表です。

「国際ハップマッププロジェクト」は体質の差を生む遺伝情報の違いが染色体上のどこにあるかを示す「地図」をつくる作業です。、アフリカ、アジア（日本人と中国人）とヨーロッパの人種についてDNAサンプルを集め、ヒトゲノムの90%をカバーする60万箇所の多型のパターン（ハプロタイプ）を特定し、ハプロタイプの地図「ハップマップ」を作成することを目的にしています。

ヒトゲノムは99.9％までは誰でも同じとされますが、残り0.1％の中に、遺伝情報を記す塩基の配列の１ヶ所が異なる部分（SNP）が散在し、それが体質などの個人差を決定すると注目されていました。病気へのかかりやすさや薬の効き具合などもDNAの１カ所の違い（一塩基多型）が関係していると考えられています。この違いを調べることで、体質に応じて副作用が出ない人だけに薬を投与するなど、遺伝情報に応じた治療を行うオーダーメード医療の基盤とすることができます。

このプロジェクトではDNA全ての違いを調べたわけではなく、DNAを構成する塩基の中で、個人差があると報告された個所約110万個を分析。個人差にはパターンがあり、全部を調べなくても、適切な代表個所を調べれば残りは予測可能になります。

今回の解析で「代表」を２５万個に絞り込んだ。２５万個を調べれば、日本や中国では個人差の９８．５％を判別できることが分かった。米国で９４．１％。ナイジェリアでは７０．１％だった。結果はインターネット経由で公開される。

オーダーメード医療への大きな1歩です。

＜参考＞｢体質の違いのデータベースほぼ完成−国際ハップマッププロジェクト｣

体質の違いを見極める極小チップ開発−血を抜かれるのは苦手です（笑）

Asahi.comより｢極小チップで患者の体質の違い判別　日立が基本技術開発｣

薬の効き方や副作用などに影響を与える遺伝子レベルの微妙な個人差を超小型チップ（２．５ミリ角）を使って解析する技術を日立製作所が開発した。これまで必要だった大がかりな解析用装置も不要で、短時間で簡単に診断できるという。患者の体質の違いによって薬を使い分ける「テーラーメード医療」の進歩に役立つ、と同社はＰＲしている。

人の遺伝子は約30億個の塩基からなっていますが、このうち遺伝子の塩基配列が1ヶ所だけ違っている部分、いわゆる微妙な個人差がある部分が誰しもあります。これを一塩基多型（SNP）といいます。この違いが、肌の色や体質の違いを生みますが、これはまた病気へのかかりやすさや薬の効き目、副作用などの違いの原因ともなります。

このSNPを調べることで個人個人の体質にあった医薬品の種類や量を決めるのが｢テーラーメード医療｣です。

テーラーメード医療を行うには、患者から血液や細胞を採取しDNAを分離、DNAチップなどで遺伝子型を測定しなければなりません。しかし、このための装置は大がかりで高価なものとなり近所の医療機関で気軽に検査してもらうとはいかないのが難点でした。

日立は、超小型のチップを開発。血液などから分離したDNAの溶液中にチップを入れ、そこに比較対象となる別のDNAを含んだ試薬を混ぜます。チップは配列の違いを読み取り、内臓のアンテナで容器外の読み取り装置へ送ります。

2.5cm四方の外形の中に、光センサーや信号処理回路、通信回路などを集積しています。

まだ実用化段階ではありませんが、2010年を目途に実用化を目指しているようです。

「基本的な技術開発に成功した段階だが、５年後には医療現場で使える技術レベルを確立したい」と話しており、実現すれば、小さな病院でも、患者一人ひとりの体質にぴったり合った医薬品を処方してもらえることにつながる、としている。

本格的にあちこちの病院で用いられることになると、診察のたびに血を抜かれるんでしょうか。ちょっと苦手なんですけど（笑）

変形性関節症の原因遺伝子特定

YahOO!NEWSより｢変形性関節症の遺伝子発見　診断法や治療薬開発に光｣（共同通信）

国内に約７００万人の患者がいると推定されている変形性関節症の原因遺伝子の一つを理化学研究所遺伝子多型研究センター（横浜市）の池川志郎チームリーダーらが発見した。９日付の米科学誌ネイチャージェネティクス電子版に発表した。

変形性関節症は生活習慣病の一種で、ひざやまたなどの関節の軟骨が変形したり、すり減ったりして、痛みや歩行障害を伴う病気です。骨や関節の病気の中で最も発症頻度の高い病気で関節リウマチの10倍程度の患者数であると推定されています。

原因は未解明で現在のところ痛み止めや外科手術などの対症療法しか存在していません。

研究では、変形性関節症の人と健康な人で｢アスポリン｣というタンパク質をつくる遺伝子の働きの違いを分析。同症患者の場合、この遺伝子が健康な人の20倍も多く活動していることが分かりました。

さらにこのアスポリンの遺伝子の塩基配列を調べたところ、アミノ酸の一種であるアスパラギン酸の配列の繰り返し数に個人差があることが分かったとのこと。かかりやすい配列の人の有病率は、そうでない人の２倍だったと報告されています。

軟骨の生成がこのアスポリンによって抑えられ、関節症になりやすくなるようです。

細胞の周りに蓄積する「アスポリン」というタンパク質をつくる遺伝子で、変形性関節症の原因遺伝子や機能を解明したのは世界で初めて。同症へのなりやすさを診断する技術や治療薬の開発につながると期待される。

でも、君は関節症になりやすいよといわれたらどうすればいいんでしょうか。

ES細胞でパーキンソン治療

Yahoo!NEWSより｢ＥＳ細胞治療、サルで成功　パーキンソン病で初｣（共同通信）

神経の病気で運動障害などが起きるパーキンソン病の治療として、胚（はい）性幹細胞（ＥＳ細胞）から分化した神経幹細胞を移植、症状を改善することに、高橋淳京都大講師らがサルの実験で成功し、米科学誌（電子版）に４日、発表した。

パーキンソン病は神経伝達物質のドーパミンをつくる中脳の黒質といわれる神経細胞が変性し運動障害をおこす病気です。独特のふるえと歩行障害をともないます。人口10万あたり100人前後ということでそんなにめずらしい病気というわけではありませんが、決定的な治療法がない難病です。

発症するとじわじわと病気が進行し10年程度で寝たきりになるといわれたこの病気も、最近ではいろいろな薬が開発されており症状を改善することもできるようになってきました。

しかしじわじわと自分の運動能力が奪われていく病気であり、本人にとってもまわりにとってもゆっくり進行するだけに精神的、肉体的な負担の大きい病気です。

今回の研究ではカニクイザルの胚性幹細胞（ES細胞）を神経細胞に分化させ薬を使ってパーキンソン病と同じ症状を示すようにしたカニクイザルで実験を行いました。

６匹に神経幹細胞をそれぞれ約８０万個移植すると、平均で２％が生着、機能しているのを確かめた。移植３カ月後から手の震えなどの症状も改善したという。

臨床で使われるようになるとしても、それはまだ10年以上も先の話だとは思いますが、ES細胞の倫理的な側面の問題もありますが、患者サイドとしては研究を続けてほしい問題ではないでしょうか。

ES細胞にかわる切り札になるか−mGS細胞

Asahi.comより｢精巣から「万能細胞」発見　再生医療の新たな切り札？｣

さまざまな細胞になる能力をもつ「万能細胞」が精巣の中にあることを、京都大の篠原隆司教授（生殖生物学）らのグループが突き止めた。再生医療への応用が研究されている胚（はい）性幹細胞（ＥＳ細胞）と同じ機能を持ち、受精卵から作るＥＳ細胞と比べ倫理問題が少ないという。２９日発行の米科学誌セルに発表した。

幹細胞は、組織や臓器のもととなる細胞です。細胞は成長すると完全に分化してしまい、胃なら胃、肝臓なら肝臓というように特定の臓器の細胞にしか分裂しなくなります。

ところが幹細胞は様々な細胞に分化する能力を持っているため、幹細胞から体の各部の細胞をつくり出すことができ、再生医療などに使用することができます。

幹細胞は骨髄や血液、目の角膜、肝臓、皮膚などで見つかっています。最近では脳や心臓など幹細胞が存在しないのではないかといわれていた場所でも発見されています。これらの幹細胞の中で最も利用価値が高いといわれていたのが胚性幹細胞（ES細胞）です。この細胞は受精後5−7日の受精卵から取り出す細胞で、ほとんどどの種類の組織にも分化できる能力を持つため万能細胞といわれています。

しかし、胚性幹細胞を作成する場合受精卵を破壊しなければいけない（つまり赤ちゃんを殺すのと同じ）という倫理的な側面が問題になっています。

この報告ではES細胞と同じような働きをする万能細胞が精巣の中に発見されたとのこと。この細胞は｢多能性生殖幹細胞（mGS細胞）｣と命名されました。

ＥＳ細胞は胎児になる前の細胞を利用するが、ｍＧＳ細胞は生まれたあとの精巣を使うので、倫理的な問題は少ないという。

どこまでES細胞と同じ能力を持つのかは分かりませんが、再生医療の進歩を待ち望んでいる多くの病気の人にとっても今年を締めくくるにふさわしい朗報になるでしょうか。

白髪の原因遺伝子発見−僕の白髪には間に合いそうにありません

いよいよ白髪が増えてきた僕は染めるかどうかで真剣に悩んでいます。妻は｢いっそのこと金髪にすれば？｣と（笑）

毎日新聞より｢白髪防止：２種類の遺伝子が色素細胞の”元”守る｣

髪の色を決める色素細胞のもとになる幹細胞は、２種類の遺伝子で守られていることを米ハーバード大医学部の西村栄美助手らが見つけた。この遺伝子が作るたんぱく質が白髪化を防いでいるらしい。この成果が予防薬などに応用できれば恩恵を受ける人は多い。２４日付の米科学誌「サイエンス」に発表した。

毛髪には人種によって黒、金、茶など様々な色がありますが、もともと毛母細胞が作り出す毛髪は色が付いていない白髪です。その毛髪が成長する過程で色素細胞（メラノサイト）が作り出すメラニン色素を取り込み毛髪に色がつきます。

白髪は薄毛などとともに遺伝的要素が強いとされていますが、その原因ははっきりと分かっていませんでした。ただ色素細胞（メラノサイト）のもととなる色素幹細胞はすでに発見されています。

西村助手らは、白髪に関係するとされる「Ｂｃｌ２」遺伝子を持たないマウスを作って調べた。その結果、色素細胞のもとになる色素幹細胞が生後６〜８日で「細胞死」という現象を起こして一斉に消えうせ、色素細胞を作れなくなった。誕生直後に生えていた黒い毛やひげも、生え変わるにつれて若白髪となった。また、「Ｍｉｔｆ」という遺伝子にも同様の働きがあり、これらの遺伝子が作るたんぱく質が幹細胞を守っていると考えられるという。

うまくいけば白髪予防の薬なども開発される可能性がでてきました。

ただ僕の白髪はそれまで待ってられそうにないですが（笑）

＜参考＞｢ビールで白髪がなくなる？｣・｢美白に向かっての一歩−メラニン色素を運ぶ仕組みの解明｣

ガン治療に道は開けるか

YomiuriONLINEより｢九州大グループ、がん治療の道開く遺伝子機能を発見｣

福岡市の九州大生体防御医学研究所の中山敬一教授（分子発現制御学）らのグループが、胃がんや肺がんの治療に道を開く遺伝子の機能を発見した。９日付の英科学誌「ネイチャー」で発表する。

この遺伝子は｢FBXW7｣といわれる遺伝子で、以前より細胞の増殖を抑える働きが知られていました。

すべてのガン細胞はそのルーツをたどれば、1個の正常細胞にたどりつきます。。その1個の正常細胞が分裂していく過程で、細胞分裂を制御する遺伝子に変異が生じ、遺伝子変異の連鎖をお越しガン細胞の集団が生まれていきます。このガン細胞は、正常組織を破壊し、臓器の機能や免疫システムを破壊することによって個体を死においやるというのがガン発現のシステムです。

ガンの増殖を抑える遺伝子には他にも大腸ガンや胃ガンの｢APC｣、卵巣ガン・乳ガンの｢BRCA｣など30種類程度が知られています。

がんは、抑制遺伝子の欠損が原因であることが分かっており、理論上、遺伝子治療として正常なＦＢＸＷ７を持ったウイルスをがん患者に感染させると、がんが治るという。技術が確立されれば、がん治癒に道を開くことになる。

ガンのシステムに関しては分子レベルの研究が進んでいますが、まだまだ死因の1位をしめる病です。これらの研究が臨床に生かされるときが早く来ることを祈ってやみません。

毛根増やすタンパク質発見−ごちゃごちゃ言わんと

先日に続き育毛のニュースです。こんなに育毛のネタを書いていますが僕は薄くなっていません。念のため。不安はありますが（笑）

Yahoo!NEWSより｢毛根増やすタンパク質　徳島大などマウスで確認｣（共同通信）

血管の形成を促すエフリンというタンパク質に、毛根の数を増やす作用があることを、日用品大手のライオン（本社東京）と徳島大医学部皮膚科学教室（荒瀬誠治教授）がマウスを使った実験で突き止めた。毛根の数は従来、出生前に決まっているとされており、出生後に増えることが確認されたのは初めてという。８日から神戸市で開かれる日本分子生物学会で発表する。

男性型脱毛症で悩んでいる人は500万−1000万人といわれます。それにもまして｢頭髪が薄くなることを心配している人｣はどの世代でも6割にのぼるとか。20代は親を見て心配し、40代以上は鏡を見て心配するそうです（笑）

この男性型脱毛症の場合は｢BMP｣と｢エフリン｣という2つのタンパク質の働きが特に弱まっているとのこと。BMPは骨形成をうながすタンパク質、エフリンは血管を作ることを促すタンパク質ですが発毛にも大きくかかわっているようです。

研究グループが、出生直後のマウスにエフリンを皮下注射したところ、エフリンを注射しないマウスに比べて毛根の数が１２日目には約１・３倍に増加。毛根の深さも通常のマウスが約０・６ミリだったのに対し、エフリンを注射したマウスでは約０・９ミリと深くなり、毛根のサイズも大きくなって、しっかりした毛を作る毛根になっていたという。

効き目抜群の養毛・育毛剤を開発できればすごい売上でしょうね（笑）

でも気持ちよく毛がなくなってしまった友人にいわせれば｢ごちゃごちゃ言わんとさっさと開発せんかい！｣だそうです（笑）

＜参考＞ライオン・｢唐辛子と大豆でハゲが直る？｣（サイト内リンク）・｢薄毛に明るいニュース−毛穴に幹細胞発見｣（サイト内リンク）

高血圧の遺伝的要因となるタンパク質を発見

妻の料理は健康を気遣ってかどうかは分かりませんが（笑）、とても薄味です。たまに僕が料理を作ると子どもに｢辛い！｣と叫ばれることに。

Yahoo!NEWSより｢「食塩→高血圧」は体質　福大医学部グループ解明　血管タンパク質要因　含有量多い人は要警戒｣（西日本新聞）

食塩摂取が血圧に影響を及ぼす体質と、そうでない体質とを分ける要因として、血管の細胞膜に存在するタンパク質が深く関与していることを福岡大医学部の岩本隆宏講師（薬理学）のグループが解明した。このタンパク質は誰でも持っているが、量によって体質が左右されるという。米科学誌ネイチャー・メディスン（今月一日発行）に論文が掲載された。

日本における高血圧の人口は約3,500万人ともいわれています。この高血圧には塩分の取りすぎによる影響が大きいと言われてきましたが、最近の研究では遺伝の影響力が高いと言われるようになってきました。

食塩を多く取ると血圧が上がる人、いわゆる｢食塩感受性｣の高い体質の人は高血圧患者の半数程度だとのことです。残りは食塩量が血圧に影響しない｢食塩非感受性｣に分類されます。食塩感受性の高い体質の場合は食塩の摂取が高血圧を悪化させることが多いため食塩の摂取量の調節が必要になりますが、非感受性の場合は食塩による影響がほとんどないため減塩療法があまり意味をもちません。

岩本講師らは、血管自体を収縮させて血圧を上げる作用を持つカルシウムを血管の細胞に運び込む「ＮＣＸ１」というタンパク質に着目。このタンパク質の量によって、食塩感受性の体質が決まることを動物実験で解明した。
　実験では、ＮＣＸ１の発現量が異なるマウスに同量の食塩を与えたところ、発現量の多いマウスは血圧が上昇し、少ないマウスは血圧に変化が見られなかった。

NCX1の発現を抑制できれば感受性の高い高血圧の人でも食塩の入った食事を楽しめるようになるかもしれませんね。

ただ、いずれにしても食塩の取りすぎは他の臓器にも負担をかけそうですが。

ダウン症の原因が違っていた？

Yahoo!NEWSより｢ダウン症、「主犯」だけで症状出ず＝遺伝子領域、マウスで検証−米国｣（時事通信）

　ダウン症の主因と考えられている遺伝子領域の異常だけでは、特徴的な症状が起こらないことを、米ジョンズ・ホプキンズ大などの研究チームが特殊なモデルマウスを使った実験で示した。発症メカニズムの研究進展が期待される。論文は２２日付の米科学誌サイエンスに掲載された。

ダウン症は染色体の異常による病気です。卵や精子が減数分裂するときにヒトの持つ2１番染色体が正常に分離しないためにおこります。700人に1人の割合ですので、特に珍しい症状でもありませんし、妊娠したらまず気になることでもあります。21番染色体は200あまりの遺伝子を持っていますが、持っている染色体の数が多くないため死産などにならず正常に生まれてきてくれることが多いようです。

ダウン症で最も多いのは通常2本の21番染色体が3本ある標準型とよばれるタイプです。その他少数ですが、21番染色体が他の染色体に付着した転移型やモザイク型などもあります。

この研究では、この21番染色体が3本あることがダウン症の主原因ではないとのこと。21番染色体を1本、2本、3本あるマウスをそれぞれ育てたところダウン症の症状を示さなかったとされました。

この報告ではそれにかわる原因に対しては一切触れていません。ただこれが事実であるならばダウン症の研究に関しても新たなルートを見いださなければいけないのかもしれません。

寿命を延ばす遺伝子発見

不老不死は人間のあくなき野望です。

YomiuriONLINEより｢長寿保証するたんぱく質を発見…日本とチェコ共同で｣

　長寿に重要な役割を果たす新しいたんぱく質を、国立遺伝学研究所（静岡県三島市）とチェコのサウスボヘミア大学の研究チームが明らかにした。このたんぱく質がうまく働かないと生活習慣病などを発症する恐れもあり、寿命を延ばす治療法開発にもつながると期待される。２日付の英科学雑誌ＥＭＢＯジャーナル電子版で発表された。

活性酸素（フリーラジカル）は酸素が活性化したもので非常に強い酸化力をもちます。ヒドロキシラジカル、一重項酸素、スーパーオキシド、過酸化水素、、オゾンがあり、様々な病気の発生に強く関わっているだけでなく、老化を早める働きがあることなどが分かってきています。

活性酸素はタバコの煙や自動車の排ガスの中などに含まれ、また紫外線が皮膚にあたって発生したりストレスでも増加します。通常は防御反応があり体内を正常に保っているのですが、

　この防御には「ＡＰ―１」というたんぱく質が指令を出しているが、それを構成するアミノ酸の１つが酸化するとうまく働かなくなる。研究チームはたんぱく質「ＭＢＦ１」が、ＡＰ―１の酸化を防いでいることを発見した。実際、ＭＢＦ１遺伝子がないショウジョウバエは、ストレスを与えると寿命が約４分の３に短くなったという。

まだまだ基礎的研究の段階のようですが、これからの発展を期待したいものです。

＜参考＞国立遺伝学研究所

老年性アルツハイマーの原因遺伝子変異がわかった

YomiuriONLineより｢老年性アルツハイマー、原因は遺伝子変異…米大チーム｣

アルツハイマー病の大半を占める「老年性アルツハイマー病」の原因と見られる遺伝子の変異を、米カリフォルニア大とコーネル大の研究チームが発見し、５日の米科学アカデミー紀要（電子版）に発表した。

これまでアルツハイマーの原因となる遺伝子変異はいくつか報告されていますが、患者の9割をしめる老年性のものでなく家族性のものでした。

　この変異は「Ｔ４１４Ｇ」と呼ばれ、ミトコンドリア遺伝子の４１４番目の部分に、遺伝暗号の置き換えが起きている。これまでも老化との関連が指摘されていた。

T414Gとは細胞内の呼吸をつかさどる器官ミトコンドリアの遺伝子の414番目がTからGに変わる変異のことです。老化に伴っておこるともいわれ、珍しいものではありません。65歳以上では14例中8例に見られたという報告もあります。

研究チームはまだ断定してはいませんが、呼吸によりエネルギーを生産する器官ですから、代謝機能に影響を与え脳細胞を破壊することは十分に考えられます。

この研究がすぐにアルツハイマーの治療に役立つわけではないでしょうが、高齢化社会が加速する今、若い人たちの負担を減らし明るい高齢化社会（？）をつくる上でもアルツハイマーの研究は進めてほしいものです。

＜参考＞Asahi.com｢脳の神経細胞が「窒息状態」　アルツハイマー仕組み解明｣・｢アルツハイマーの原因物質、研究員らが発見｣・AllAboutJapan｢糖尿病者はアルツハイマーに？｣