危険を無視する科学者による遺伝子治療の誇大広告
アンジェラ・ライアン
ISISレポートNo9.（2001年7月）
訳 山田勝巳
数知れない失敗を挽回するために遺伝子治療医はますます自然にとって最悪の方向へ突き進む。 アメリカ国立衛生研究所報告では、1995年に既に、基礎研究が欠けていることと付随するリスクを無視していることを嘆いていて、科学者達が遺伝子治療を売り込みすぎていると懸念を表明している。 それから事情は殆ど変わっていない。 アンジェラ・ライアンが人間を遺伝子操作する試みが失敗し続けていることを報告する。
先月、ニュー・サイエンティスト誌（訳注：イギリスの科学雑誌）に、嚢胞性腺維症の治療に有効な遺伝子治療ベクターを探すために悪名高い致死ウィルスHIVとエボラ・ウイルスを組み合わせた事が報告されていた。
遺伝子治療は、事実上人間の病気全てを対象としており、特に先進国の人が対象で、鎮痛、美容的髪の取り替え、筋肉作りさえも含まれている。 大規模な資金投入がなされているが、伝説的成功神話にも関わらず臨床的効果が証明されたことは一度もない。
昨年アメリカで死亡と利害の争いが派手に報道される中、遺伝子治療の臨床試験が停止された［２］。 アメリカの国立保健研究所（NIＨ）は、遺伝子治療被害者用のホットラインを設けたところ、652件の重傷例と原因不明の死亡が６件あった。 高熱、感染症、激しい血圧変動などの影響があり、どれもNIH組み換えDNA諮問委員会（RAC）に報告されていなかった。 遺伝子治療バイテク企業カルテック社長でノーベル賞受賞者のディビッド・バルティモアは、「これまで遺伝子治療試験による恩恵があったという主張には賛成できない。 仲間の多くは、こんな物を人の体に入れて一体どういう積もりなのかと考えているんだ。」と言う。
オックスフォード大学分子医療研究所教授のディビッド・ウェザオール卿は、イギリス王立協会の科学の社会的責任に関する会議の中で、「科学者は、自分達がやっていることを市民と率直に正直に議論しようと努力をしてこなかった。 この原因の一端は、研究費を得るために非常に野心的であったり、発表への圧力にある。」と話した。
遺伝子治療の有望性についての誤報がメディアでの誇大報道に繋がった。 ウェザオール卿の見る一つの大きな問題は、「分子科学の研究者の多くは、自分の研究分野がどんどん人間の分子病理学に踏み込んでいるのに、臨床訓練を受けていない。 自分の研究分野の技術的なことは熟知しているのに人体の複雑さと病気については何も知らない。」事だという。 新聞は「仮に」とか「だが」を使いたがらないため、科学者は自分の仕事を誇張しすぎてきた。
アメリカ食品医薬品局（FDA）とNIHは、特に1999年に10代のジェッシ・ゲルスィンガーが臨床試験の第１段階で死亡した後は、リスクについての懸念が拡がりに対応して、多くの研究所を閉鎖し、公開討論会が開かれ、見直しと調査を任命し、行政の変更を実施した。 しかし、この問題はバイオ医学の中心の深部に進行し、安全が依然最も重要な課題として残った。
遺伝子治療は、薬剤ではなく遺伝子材料を挿入することで病気を治そうとする。 遺伝子を治療物質として使い、質的に他の治療法と全く違う。 健康リスクがあるにもかかわらず、臨床試験は1990年から行われてきた。 遺伝子治療研究について最近出された1995年のNIH報告では、遺伝子治療［５］にまつわる科学的、臨床的リスクが多すぎる事が立証されていて、各内容については、ISISレポートで多くが取り上げられている［６］。
遺伝子治療はあらゆる面で技術的に大きな問題がある［７］。 その上、臨床前のデータは殆ど公表されて居らず、毒性評価は稀にしか文書化されていない。 複製型ウィルス(replication-competent virus ＲＣＶ）として知られる新型ウィルスを作る可能性のあるウィルスについては、特に遺伝子治療には組み換えウィルスが使われるので周到な評価が必要だ。 ウィルス・ベクターが標的以外の患者の体全体の組織に拡散することも安全性の懸念だ。 組み換え型ウィルス・ベクターの毒性や発症性を予測する方法がないので、個別的対応が必要である。 しかし、投与されたウィルス・ベクターが毒性ショックを引き起こすことは、既に立証されている［８］。
NIH専門家委員会は、遺伝子移送ベクターに効果がなく、患者にどう作用するのかが分かっていないことを知った。 治療計画には欠かせない病気の病理や生理の基礎研究がなされていない。 動物実験からの推定を人体の研究とするのは不可能だ。 嚢胞性腺維症やガン、エイズの例では、人の病気が動物モデルでははっきり発現していない。 遺伝子挿入例が極めて少なく、遺伝子治療プロトコルでは、遺伝子挿入と発現の評価は量的によりも性質に依存している。 管理手法がなく、生化学的又は疾病の終点も定義されていない。
委員会の結論は、「遺伝子マーキング実験で示されている僅かな臨床試験だけが、役立つ基礎情報が得られるように行われている」（これらは少なくとも遺伝子ベクターの運命を追跡している）としている。 報告では「研究者とスポンサー（学際、連邦又は産業）による実験室や臨床研究結果の過大評価が、遺伝子治療は今後開発が更に進み、より上手く行くという、事実以上の一般的認知につながっているのではないかという懸念」があると述べられている。
遺伝子治療では、ウィルス・ベクターや裸のDNAを血管や組織に直接注入するか、間接的に遺伝子組み換えした細胞を導入する事でDNAを体内に入れる。 動物実験では、生殖細胞遺伝子療法が一般的だが、人体実験では、生殖細胞（卵子や精子）ではなく成体細胞だけが遺伝子治療の目標になっている。 遺伝的単一遺伝子疾患、多因子疾患、ガン、感染症の４タイプが標的になっている。
単一遺伝子疾患は、稀な病気で、遺伝子や関連する蛋白質の失活に伴う慢性的病気である。 これには、鎌形赤血球貧血症、血友病、遺伝性免疫不全症、高コレステロール血症、嚢胞性腺維症がある。 遺伝子治療ではこの突然変異遺伝子を正常な物と入れ替えることが目標になっている。 NIHの専門家は、問題の細胞タイプにどうアクセスするのか、また修正が必要な組織に最大どれ位の細胞が必要なのかの評価について大きな問題のあることが分かった。 治癒するには必要な遺伝子がどれくらい発現すればよいのか、挿入後の遺伝子の発現をどう制御するのか技術的に難しいだろう。
心臓血栓症や糖尿病などの多因子疾患の環境要因は勿論色々な遺伝子が関わっている。 遺伝子治療では、細胞レベルで進行を抑制するか逆転する事が目標になる。 NIHの専門家は、「特定の遺伝子生成物がどれくらい細胞の生理機能に影響するのか分かっていない」ので、全く推測に基づく方法しか提案されておらず、それが試験されていると指摘している。
去年、アメリカ心臓病協会（AHA）の冠状血管形成の遺伝子治療臨床試験に関する専門家委員会は、遺伝子治療が、特にこれまでの治療法と比較しても上手く行っておらず、安全性についての懸念を表明している［９］。
冠状血管形成の遺伝子治療では、成長遺伝因子を心臓に挿入して血管の成長を刺激する。 しかし、心臓病協会は、「個別プロセス刺激因子も成長因子も一つとして分かっていない」し、「血管の再形成は、様々な濃度の刺激剤、抑制剤、調整剤(modulators)を必要とする複雑なプロセスで」あると述べ、従ってこれらを一個の成長因子で実現するには、「自己拡散カスケード、即ち増殖、転移、化学走化性と炎症性プロセス、の全部を開始出来なければならないと言う。 遺伝子治療者は正しい遺伝子さえ使っていないと強い批判を率直に述べている。
心臓病協会は、「投与方法」と「最適投与スケジュールが分かっていない」ことを懸念している。 遺伝子治療では生成される蛋白質の量と発現期間が非常に変わりやすい。 第一世代のアデノウィルス・ベクターが生き残って、宿主遺伝子の多くが変調を来している研究を引用している。 また、「成長因子の心筋摂取と保持又は発現を明らかにするために組織分布法を使った臨床前と臨床研究が先行されるべきである。」と述べている。
遺伝子治療ベクターは、免疫反応を引き起こし、それが炎症や組み換え遺伝子の不活化を起こす。 ベクターをより安全にしより効果的にしようとすると、組み込み遺伝子の発現期間が長くなるので、アメリカ心臓病協会は、長期の成長刺激による有害な影響を懸念している。 また、遺伝子治療に付き物である細胞ゲノムに組み換え遺伝子がランダムに挿入されるため、ガンについても懸念を持っている。 報告ではきっぱりと「ガン・スクリーニングがどれくらい必要なのか一度も明らかにされていない。」と述べている。
NIHの専門家は、多くのガンでは発ガン遺伝子が優勢で、正常細胞の遺伝子コピーを持ち込んでも影響がないと指摘している。 腫瘍にある細胞の数は多く、この技術では腫瘍の塊の一部の細胞に遺伝子を挿入するだけだ。 更に、ガン細胞の突然変異率は非常に高く、挿入した遺伝子自体が突然変異を起こしかねず、不活化してより多くのガン細胞が出来る可能性がある。 最後にガン細胞の転移という厄介な問題は、DNAの挿入は「有効な手段ではない」事を意味している。
ガンに対しては、 サイトカインとか免疫変調因子の遺伝子を挿入する等のより間接的遺伝子治療方法が検討されている。 この方法は、腫瘍細胞だけでなく、転移したガン細胞の免疫認識を刺激しようとするもので、マウスでは有望な結果も見られるものもあるが、人での有効性を示したものは一つもない。
遺伝子治療の目標として慢性の感染症がいくつかあり、HIVが最も研究されていて、２つの方向から努力が続けられている。 １つは罹患後ワクチンを標的細胞の遺伝子で発現させ、HIVが伝染したり複製できないようにするもの。 他に開発され試験されたものには、ウィルスの複製を抑制する突然変異蛋白質、アンチセンスRNAでHIV遺伝子の解読を阻止するもの、HIV RNAを分解するリボザイム（訳注：RNAを特定の配列で切断する酵素活性を持つRNA）、ウィルス蛋白と結びつくRNA、そして重要なHIV酵素が機能しないようにする抗体がある。 これらの他にも色々試されているが成功したものはない。
HIVの裸（naked)DNAワクチンには、単独HIV遺伝子又はHIV-1初期調節遺伝子との組み合わせがある。 このようなHIV由来の遺伝子は、他のレトロウィルス配列と再結合して新しい株を生み出す可能性がある。 ウィルス配列は、宿主ゲノムにも入り込み遺伝子に損傷を与える［１０］。
主に３つの遺伝子伝達ベクター方式が使われていて：DNAベクター（裸又は蛋白質や他の分子と結合したもの）、RNAベクター（レトロウィルス）、そしてDNAウィルス（アデノウィルス、アデノ型ウィルス｛AAＶ｝、ヘルペスウィルス、ポックスウィルス）。 だが、利用可能なベクターで満足なものは一つもない。
NIH報告は、「各方式の想定された利点は実験で確認されていない」し、「これらのベクターを効率的に細胞に導入するのは、使う際の大きな障害になりうる」と述べている。
レトロウィルスの基本的生物学は、ベクターの中でも良く理解されているため最も広く使われている。 しかし、値段が高く調合と確認が煩雑で、滴定量が低く挿入量も限定されていることが多い。 遺伝子伝達は分割細胞に限られ、発現の制御と安定化が困難である。 染色体への挿入もランダムで、遺伝子損傷を与え、正常で健康な細胞のようには挿入遺伝子は発現してくれない。 また新たなウィルスを作り出すこともある［１１］。
アデノウィルス・ベクターは約25％の積極遺伝子活動療法実験に使われている。 これは多くのウィルス遺伝子を持っており、免疫原性が高い。 制御因子は良く分かっていないが、殆どの細胞タイプに入り込む。 組み換えでＲＣＶｓを生成し、宿主ゲノムにランダムに入り込んで遺伝子の損傷を起こす。 自然なアデノウィルスに感染したことのある患者は、このベクターに免疫反応を起こす。
10代のジェッシ・ゲルシンガーは、アデノウィルス・ベクターの最初の投与を受けて三日目に死亡した。 その日の中の検査で、肝障害と異常な血液凝固が起きている。 ３日目には呼吸困難に陥り、生命維持に必要な組織が機能しなくなって、４日目に生命維持装置が外されている。 死後解剖で更なる異常が見つかっている。 研究者達はカテーテルを通して直接注入しベクターを肝臓へ集中させた。 しかし、大量のベクターが脾臓、リンパ節、骨髄その他の組織に見られ、分析したところ本来操作していないのに複製配列が見つかり、ベクターの組み換えが明らかになった［１２］。
1995年に呪うべきNIH臨床報告が出されてから、更に問題が出てきた。 医薬級の遺伝子治療ベクターの大量生産が、商業化の足かせになっている［１３］。 レトロウィルス・ベクターでは、包含細胞(packaging cells)に多数の内生的レトロウィルス配列があり組み換えや新しいウィルス株の形成に一役買っている。 遺伝子治療医は、この危険をベクターからウィルスと相同な配列を出来るだけ取り除くことで回避しようとするが、ウィルスとの組み換えには配列の相同性は必要ではないことが実証されている［１４］。
免疫毒性も進展を妨げている。 ベクターの構造が複雑化し、その由来がよりキメラ的になってきているので、この問題がより深刻になっている。 １種以上のベクターを使ったりとかベクター分子の濃度を高くすることは、挿入変異で健康被害が起こりうるので禁止されている［１５］。 Ex-vivo遺伝子治療は最も有力だ。 治療での効率的遺伝子伝達と人の標的細胞での発現がまだ証明されてはいないものの、フランスのX-SCID児で、普通のγ鎖発現が治療効果が記録された最初のケースである［１６］。
現在では、一つのウィルス団（viral system）の要素を他のウィルス団のものと組み合わせるハイブリッド・ベクターが遺伝子治療で一般的になっている。
アデノウィルス系のウィルスは、単純ヘルペス・ベクターと合成され、モロニーネズミ白血病ウィルス（MoMＬＶ）が単純ヘルペス１型ベクターに組み込まれ、アデノウィルスとレトロウィルスの因子は広く組み換えに利用されている。 レトロトランスポゾンや飛び回る遺伝子(jumping
genes)も、HIVとかエボラのように多彩なものから多くの遺伝子片と共に、様々な方法で使われている［１７］。
ウィルスの外皮蛋白（coat protein）もウィルス・ベクターの取り込みを改善するために用いられていてシュードタイプとして知られている。 シュードタイプのレトロウィルスは、細胞と溶融し、通常のレセプターを使っては細胞に入り込まない。 これらは、野生ウィルスに較べると宿主の範囲が遥かに広く、全ての生物に感染する能力があり種による感染性の差がない［１８］。 このようなウィルス片は極めて危険であり、隔離環境での使用から開放すべきではない。 野生ウィルスと組み換えが起こり、水平遺伝子伝達の連鎖で人畜共通感染症ウィルスの新種が出来て世界中に流行する可能性がある。
ベクターを構成する色々な因子に何種類もの改変を加えた新ベクターを作ることは、安定性に更に悪影響を与える。 ベクターは、モザイク的になればなるほど不安定になる。 これまで使われてきた方法の一つは、不安定にする配列を取り除くために、特定の位置に働くリコンビナーゼＰ１ファージ、cre/lox方式がある［１９］。 だがこの方法は、哺乳類のゲノムには、偽lox サイトが多く、creリコンビナーゼを単独で使った場合、マウスの実験では、大規模なゲノムの再配列や混乱が起こることが示され、健康への別の危険が起こる［２０］。
他の研究グループは、細胞タイプ毎に遺伝子を発現する別のﾌﾟﾛﾓｰﾀｰ／エンハンサー因子の組み合わせを使っているが、染色体の特定領域にベクターの狙いを定めることに関しては、殆ど上手く行っていない。
宿主ゲノムへの不適切な組み込みが、新種のウィルスを作ったり、癌のような病気を引き起こす事は安全への主要な課題であることには変わりない。
ハイブリッド遺伝子ベクターのクローンがベクターや形質導入細胞、免疫系、組み換え体全体に対する機能と安全性への効果や影響は殆ど分かっていないので、慎重に長期的に研究する必要がある。
遺伝子治療は、はなはだ時期尚早だ。 全ての状況が、‘治療’といっているものは‘病気’以上に悪い可能性があることを示している。 多くの疾病遺伝学研究者の間では、‘複雑さ’が合い言葉になっているという［２１］。 一つの遺伝子障害でさえ簡単そうに見えるが、それさえも病気の感受性、重度、進行に影響を与える変更遺伝子という幽霊があって不透明である。 遺伝子決定論は葬られた「２２」。 正常な遺伝子の発現に影響する膨大な要因の複雑性に分け入り分離するには、慎重な研究がかなり要求される。
文献