Nature子刊：アンチセンスオリゴヌクレオチド薬物による徐凍症治療の臨床試験

漸凍症、筋萎縮側索硬化（Amyotrophic Lateral Sclerosis、ALSと略称する）とも呼ばれ、世界保健機関（WHO）が認定した5大不治症の1つであり、上下動ニューロンとその支配する体幹、四肢と頭顔面の筋肉に累積する、慢性、進行性変性疾患であり、上下動ニューロンの合併損傷による進行性加重による筋無力、筋萎縮と筋束細動などとしてよく表現される。

漸凍症は比較的によく見られる運動ニューロン病であり、我が国だけで約20万漸凍症患者がおり、患者の発病年齢は30-60歳の間が多く、男性は女性より多い。徐凍症には現在、特異的な治療薬はなく、治療は主に患者の生活の質を改善し、病状の発展を遅らせるためである。物理学者のホーキング氏、「人民の英雄」の張定宇氏、京東副総裁の蔡磊氏はいずれも漸凍症患者だ。

前の研究により、C 9 orf 72遺伝子中の六ヌクレオチド反復配列（GGGCC）の異常増幅は漸凍症（ALS）と前頭葉痴呆（FTD）の最も一般的な遺伝原因（家族性漸凍症の40%、散発性漸凍症の10%、前頭葉痴呆の25%）であることが明らかになった。この異常増幅が発生すると、C 9 orf 72遺伝子の成長発現が妨害され、ジペプチド反復タンパク質（Dipeptide Repat Proteins、DRP）と呼ばれる神経毒タンパク質も発生する。

2021年12月23日、米マサチューセッツ大学医学部の研究者は、Suppression of mutant C 9 orf 72 expression by a potent mixed backbone antisense oligonucleotideと題する研究論文を国際医学ジャーナルのNature Medicineに発表した。

アンチセンスオリゴヌクレオチド（Antisense oligonucleotides、ASO）は人工的に合成された短単鎖オリゴヌクレオチドであり、小核酸薬物の一種であり、細胞に入ると、リボヌクレオチダーゼH 1の作用下で塩基相補対原則を通じて、その相補的な標的mRNA配列と結合し、それによってこの遺伝子の発現を抑制し、蛋白質の産生を減少させる。

ASOの作用原理

これまで、米国FDAの承認を受けたASO薬は4種類あり、そのうち3種類は杜氏筋栄養不良症（DMD）、1種類は脊髄性筋萎縮症（SMA）の治療に用いられている。

長い間、科学者たちは神経退行性疾患の原因となる単遺伝子突然変異をノックアウトすることが治療上有利である可能性があることを実証してきたが、核酸薬物をニューロンに安全に渡すことは容易なことではない。また、突然変異タンパク質を除去する場合には、治療中に直面する大きな障害である十分な機能性タンパク質を保持する必要があります。したがって、C 9 orf 72遺伝子突然変異の漸凍症患者を治療する際には、単に患者ニューロンからすべてのC 9 ORF 72タンパク質をノックアウトすることはできない。

研究チームはまずC 9 orf 72遺伝子突然変異の漸凍症患者由来の細胞と遺伝子組み換えマウスにおいてテストを行い、GGGCC繰り返し配列を含む転写本の発現を選択的に抑制し、毒蛋白質ジペプチド繰り返し蛋白（Dipeptide Repat Proteins、DRP）のレベルを効果的に抑制する配列最適化されたアンチセンスオリゴヌクレオチド（ASO）を構築した。

その後、研究チームはASOを化学修飾し、脳と脊髄中の安全性、分布と安定性を高め、キャリアを送達する必要がない場合、脊髄を通じて裸のASOを直接注射することができる。

次に、研究チームはC 9 orf 72遺伝子GGGCCの異常増幅を持つ漸凍症患者に対してこのASO薬物の人体臨床試験を行った。

試験の結果、ASO薬物は患者の脊髄液中の毒蛋白質ジペプチド繰り返し蛋白質（DRP）を著しく減少させた。試験の過程で、患者の漸凍症機能スコアとその他の影響指標は基本的に安定しているか、やや改善されており、治療後に神経または医学的な副作用はなかった。

この人体試験により、ASO薬物はC 9 orf 72遺伝子の異常増幅の転写本を効果的かつ安全に抑制することができ、また異常転写本によって発現される毒蛋白質のレベルを著しく減らすことができることが明らかになった。C 9 orf 72遺伝子の異常増幅によるジペプチド反復タンパク質（DRP）のレベルを人体で減少させるのも初めてという。この研究は突然変異を抑制するC 9 orf 72遺伝子が漸凍症患者に臨床的な利点を持つことを強く支持し、さらに探索する価値がある。

今年5月、Nature Medicine誌は、早発性漸凍症（ALS）患者のSPTLC 1遺伝子に稀な突然変異があることを発見したという臨床報告書を発表した。この突然変異は、制御されずに鞘類リン脂質を生産し、ヒト運動ニューロンに蓄積することになる。

研究チームはまたsiRNAを用いて試験を行い、患者の皮膚細胞に対する実験により、siRNAはSPLTC 1遺伝子発現レベルを低下させるだけでなく、鞘類リン脂質を正常レベルに回復させることができることを明らかにした。

これらの研究結果は、正確なASOやsiRNAなどの遺伝子沈黙戦略を用いて、遺伝子突然変異による漸凍症患者を治療する非常に潜在的な方法であることを示している。