変形性関節症（OA）は、関節痛・機能障害を引き起こす加齢変性疾患であり、世界中で多くの高齢者が罹患している。同疾患は関節不安定性などを背景に軟骨が徐々に変性することによって起こる。しかし、現行の治療では、疾患の進行を防ぐよりも、炎症や痛みなどの症状を緩和することに主眼が置かれている。
今回、東京大学大学院医学系研究科の位髙啓史特任准教授（ナノ医療イノベーションセンター主幹研究員）と、医学系・工学系研究科の研究チームにより、変形性関節症の病態を直接改善する可能性を持つ遺伝子治療が開発された。
研究チームは、転写因子であるRUNX1を関節内に直接送達することを目指した。RUNX1は、軟骨細胞内で軟骨形成（軟骨細胞による軟骨の生成と維持）に働く調節タンパク質である。軟骨細胞へRUNX1を直接送達する方法として，RUNX1を発現するメッセンジャーRNA（mRNA）を用いた．mRNAによって，細胞の中で働くタンパク質を効率よく送達することができる．さらにmRNAは細胞のゲノム遺伝子（DNA）に組み込まれないので，細胞生来の遺伝子を変異させたり，がんを発生させたりする危険は回避される。
関節内にmRNAを効率よく送達するために、研究者らはmRNAを安定に保持し輸送する微小なカプセル（ナノミセル型キャリア）を開発した。研究者らは、変形性膝関節症を発症させたマウスを対象に、mRNAによる治療試験を実施した。RUNX1を発現するmRNAを3日おきに1カ月にわたり膝関節に注射した。
治療を行わなかったマウスと比べ、mRNAを投与したマウスでは、軟骨変性の進行が有意に抑えられた。治療を行った膝関節内の軟膏細胞は、軟骨を形成する機能が高まっていることが確認された。
研究者らは、今回の研究が変形性関節症の新しい根治的治療法へと発展することを期待している。
Reference and affiliations
H. Aini1, K. Itaka1, A. Fujisawa2, H. Uchida1, S. Uchida1, S. Fukushima4, K. Kataoka1,4, T. Saito3, U. Chung1,2& S. Ohba2.Messenger RNA delivery of a cartilage-anabolic transcription factor as a disease-modifying strategy for osteoarthritis treatment. Nature Scientific Reports 6 (18743) (2016)
- Laboratory of Clinical Biotechnology, Center for Disease Biology and Integrative Medicine, The University of Tokyo Graduate School of Medicine, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-0033, Japan.
- Department of Bioengineering, The University of Tokyo Graduate School of Engineering, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8656, Japan.
- Department of Bone and Cartilage Regenerative Medicine and Department of Sensory and Motor System Medicine, The University of Tokyo Graduate School of Medicine, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-0033, Japan.
- Department of Materials Engineering, The University of Tokyo Graduate School of Engineering, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8656, Japan.
Correspondence: itaka-ort@umin.net or ohba@bioeng.t.u-tokyo.ac.jp
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東京大学の研究者らによって、変形性関節症に対する新しい根治的治療法（メッセンジャーRNAを用いた遺伝子治療）が開発された。