AAVベクターによる低ホスファターゼ血症の遺伝子治療

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09605
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 松本 多絵 日本医科大学, 医学部, 助教 (10366742)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三宅 弘一 日本医科大学, 医学部, 准教授 (90267211)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 低ホスファターゼ症 / 遺伝子治療 / AAVベクター / ALP

Outline of Annual Research Achievements

乳児型低ホスファターゼ血症（HPP）のモデルマウスである TNALP遺伝子ノックアウトマウス (Akp2-/-)は通常離乳前に死亡するが、申請者らは、TNALPを組み込んだアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを生後1～3日のAkp2-/-マウスの大腿四頭筋内に単回投与してAkp2-/-マウスの治療効果を確認してきた。前年度までに2か月までの延命効果を確認していたが、現在、1年を越えて治療マウスが生存を続けている。さらに、血清ALP値は継続的に高値を保ち、痙攣を認めていない。治療後のマウスの骨について、コントロールと比較して検討したところ、コントロールとほぼ同等のパラメーター値が得られ、骨形成に関して十分治療効果が得られたと言えると考えた。ただし、遠位部の成長板付近での形態計測値では、コントロールと比較すると、骨幅の拡がり、骨梁組織の過形成が認められ、骨形成が遅れている、もしくは骨形成の途中で止まっているだけとも考えられ、さらなる検討課題となっている。
また、副作用については、AAVベクターを利用したTNALP-D10遺伝子の全身投与を行った際、非生理的高値の血清ALP活性を示したマウスで、足底に石灰化を来したマウスを繰り返し認め（第31回日本骨代謝学会学術集会(2013））、最もALP活性が高値だった１匹では、鼻の無毛部分にも石灰化をきたした（未発表）。これが石灰化であることはレントゲン写真、HE染色、結石分析で確認した。平成29年度は、臨床応用に向けて、大型動物（具体的にはカニクイザルを予定）に、TNALPを組み込んだAAVベクターを利用したTNALP-D10遺伝子の局所投与を行った際、血中でALP活性が維持できるかの経過を見ること、重大な副作用がでないかを検討していく。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

TNALP遺伝子ノックアウトマウス (Akp2-/-)に治療遺伝子を単回投与したことで、現在１年以上の延命を得ている。また、機能的には骨形成の問題はなかった。CT解析によって、検討課題は生まれたものの、その課題が解決した折には、新しい事実の解明に繋がる可能性を感じている。
平成29年度は、大型動物に治療用ベクターを投与するという、より臨床応用に向けて現実的な実験を予定しており、順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

生後18か月を経過したマウスでの骨解析を行う。このことによって、平成28年度に検討課題として残った、コントロールと治療後のTNALP遺伝子ノックアウトマウス (Akp2-/-)の骨の違いが寿命近くなっても継続するのか、どこかの時点で追いつくのか、を確認したい。
臨床応用に向けて、カニクイザルにTNALPを組み込んだAAVベクターを利用したTNALP-D10遺伝子の局所投与を行う。カニクイザルでの低ホスファターゼ症のモデルはないため、大型動物でも血中でALP活性が維持できるかどうかの経過を見る。また、腫瘍発生、白血病などの重大な副作用がでないかを検討していく。

Causes of Carryover

骨のCT解析を、外注にせず、施設を借用して行うことができたため、外注費用を使わずにすんだため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

臨床応用には、マウスより寿命の長い大型動物で、治療用ベクターを投与した時、動物に発現するALPが活性を保つことを確認したい。そのため、カニクイザルに対して投与実験を行い、血中ALP活性の維持と、副作用発現のないことを確認していく。