【研究概要】

対象：網膜色素変性症

【イントロダクション】失明原因の上位に位置する網膜色素変性症では、近年の遺伝子解析技術の進歩により、多くの原因遺伝子が同定されているにもかかわらず、その治療法はなく、経過観察が行われているのみである。加齢性黄斑変性症もまた高齢化社会の進行とともに急増傾向にあるが、有効な治療法は確立されていない。これらの疾患は厚生省特定疾患に指定されている。これらの失明者のほとんど（緑内障を除く）は視細胞の変性にその原因があり、神経節細胞をはじめ多くのニューロンは残存し、視神経が充分機能することは最近の研究で明らかにされている。これらの疾患で失明した場合にも視神経を構成する神経節細胞が残存していることに着目し、神経節細胞に緑藻類より見出された光活性化イオンチャネル遺伝子（ChR2:チャネルロドプシン-2）を導入し、視覚機能を回復させる遺伝子治療研究を行っている。

【研究手法】ChR2遺伝子を含むアデノ随伴ウイルスベクターを作製し、失明したラットの眼球内にウイルスベクターを注入した。注入後、視覚誘発電位測定ならびに行動解析を行い、視覚機能を評価した。ChR2の波長感受性が青色に限定されるため、ChR2遺伝子を改変し、波長感受性の異なる光感受性遺伝子を開発した。

【結果】ChR2の遺伝子導入により視覚機能が回復し、1回の眼内注射で、回復した視機能が減弱することなく生涯保たれることが明かとなった。さらに、ChR2を改変し、多波長感受性の光感受性遺伝子の作製に成功し、単一の遺伝子導入で可視光全域をカバーする視覚機能を作り出せる可能性が示された。

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  図１.　網膜の光受容．（A）入射した映像、光情報は網膜の後方に位置する光受容細胞で捉えられる。光受容細胞で捉えた光情報は、網膜の内層に伝達され、最終的に神経節細胞で電気信号に変換され、脳に伝えられる。（B）光受容細胞が消失すると映像、光情報を捉えることが出来ず、失明に至る。（C）ChR2遺伝子を神経節細胞に導入することによって、神経節細胞で光を捉え、脳に情報が送られるようになる。
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  図２．遺伝子導入ラットの視覚機能．(A)遺伝子導入後、視覚誘発電位の回復が見られる。(B)回復した視機能は生涯維持される。(C)回転する縞模様に追従できる。(D)遺伝子改変により、ChR2に比べ遥かに幅広い波長感受性を持つ光活性化遺伝子の開発に成功(mVChR1)。

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