【導讀】作為疑難病症的根本性治療方法,再生醫療和基因療法被寄予厚望。然而,這些方法在安全性和效果的持續性等方面尚存在諸多課題,目前尚未全面投入實用。Tokiwa Bio公司(茨城縣筑波市)開發出了一種技術,用完全不同於以往的方法在RNA中嵌入治療用基因,並使其在細胞質内長期穩定表達,目前該公司正在致力於該技術的實用化。該公司的目標是通過安全高效地導入基因,實現實用的再生醫療和基因療法,拯救全世界的難病患者。

左:中西 真人 董事(技術負責人);右:松崎 正晴 代表董事社長
在日本發現的病毒
成為劃時代的基因載體
在人類體內,會根據基因資訊產生負責不同功能的蛋白質。因此,基因異常有時會導致嚴重的疾病。隨著1980年代開發的DNA解析技術的進步,近年來這種基因異常與疾病的關係正被快速闡明。從外部向人體細胞導入基因並使其表達的基因遞送技術也是1980年代開發出來的,進入1990年代後,作為醫療應用,開始了基因療法的臨床試驗。
基因療法是通過向患者體內導入有治療效果的基因彌補缺陷基因,或者為細胞賦予新功能來徹底治療疾病的方法,其利用腺病毒或逆轉錄病毒等「基因載體」將治療基因導入細胞内。也就是說,這項技術利用的是將病毒的致病基因置換成治療基因後,讓這種轉基因病毒感染細胞的原理。
然而,現有病毒載體的基因表現效果持續性較差,而且如果要導入的基因太大則無法使用,也還存在導入的基因進入細胞的基因體DNA後引起癌變等安全性方面的問題。Tokiwa Bio公司的中西真人董事介紹說:「我們一直在思考無需將基因插入基因體DNA即可實現穩定的基因表現的系統。其中之一就是從仙台病毒的基礎研究中得到啟發並成功開發出來的‘隱形RNA載體(SRV)’」(圖)。

圖:隱形RNA載體(SRV)的結構與功能
仙台病毒是日本人於1950年代全球率先發現的有名的病毒,這種病毒對人類沒有致病性,並且擁有可以融合各種動物細胞的獨特性質。SRV是以不會殺死感染的動物細胞,而且與其共存並引起持續感染的仙台病毒突變株(Cl.151株)的研究為基礎開發的新病毒載體。通過利用SRV在RNA而非DNA中嵌入治療基因,可以在不影響細胞所擁有的遺傳資訊的情況下持續表達導入的基因。另外,還可以攜帶多個基因和較大的基因,併同時表達,可以說是一種劃時代的載體。
立志「幫助更多的人」
從構思到闡明機制花了30年
從讀博士時就一直研究仙台病毒的中西,在開展基礎研究的同時就開始構思基因療法法。當時連分析基因資訊的方法都還在開發中,基因療法等尚停留在想像階段。即便如此中西也沒有改變理想,原因在於他1983年遇到的一位患者所說的話。
「明明知道原因,為什麼不能治療呢」,一位罹患家族性高膽固醇血癥(FH)的年輕女性抱怨地說道。FH是吸收血液中低密度脂蛋白的細胞接受者缺損而導致的遺傳性疾病,會引起早發性心肌梗塞,但至今仍沒有根本性的治療方法。中西「強烈希望盡快將使用仙台病毒的基因療法投入實用,以幫助更多的人」,於是開始了他的挑戰。
研究取得突破在於成功地破譯了Cl.151株基因體RNA的全部鹼基序列,明確了持續感染機制。2007年發表的這項成果為開發適合基因療法的仙台病毒載體開闢了道路。2011年發表SRV的前身「缺陷/持續表達型仙台病毒載體(SeVdp載體)」時距離最初提出構思已經過去了近30年。
通過START項目命運般相遇
齊心協力推進實用化
Tokiwa Bio公司的代表董事社長松崎正晴說:「當知道病因是因為基因後,可以診斷的疾病就增加了。然而,仍然有一些無法治癒的疾病,因此想開發治療方法的心情變得愈發強烈。」。
松崎在民間的臨床檢測公司開發疾病診斷方法的過程中,對相對於基因診斷的普及而言仍然很落後的治療方法的開發產生了興趣,為此一直在研究將目標基因安全地導入細胞中的方法,以及用於治療的細胞的品質管理和運輸方法等。然而,作為最有效的手段,採用病毒載體的基因療法發生了死亡案例等,在很長一段時間裏都沒有找到安全的技術。
在此期間他收到了來自世界各地的諮詢,中西為推進SeVdp載體技術的實用化申請了大學新產業創造項目(START),兩人命運般地相遇。「很喫驚竟然有這樣的技術」。有研究所創辦和運營經驗的松崎立即與中西合作,在被START採納的第二年,兩人創辦了Tokiwa Bio公司。
2021年開始作為研究用試劑銷售的SRV,不僅有助於高效製備需要導入4種基因(山中4因子)並使其持續表達的iPS細胞,還得到了全世界的好評。另外,在通過導入基因使體細胞重新分化成特定組織和器官細胞的細胞重程式設計技術中的應用也開始出現實現的跡象。首先將通過在研究領域普及來奠定基礎,為實現基因療法和再生醫療,預定向臨床試驗階段邁進。
松崎還在著手解決接下來的課題。他說:「臨床開發除了需要龐大的費用外,還需要有經驗的人才和合作企業。另外,先針對哪種疾病開展臨床試驗等計劃的制定也非常重要。」中西與松崎將繼續合作,以提高SRV的品質和確保穩定供應。

文:JSTnews 3月號
翻譯編輯:JST客觀日本編輯部