１． アフリカミドリサル由来レンチウイルス（SIV）ベクターを用いた網膜への遺伝子導入
　ヒトの眼球および網膜の構造を図１に示す。網膜に遺伝子を直接導入しようと考えた場合、ベクター溶液を硝子体中もしくは神経網膜下（杆体錐体層と網膜色素上皮層の間）へ注入するアプローチがある。ヒトやサルなどの大動物での挙動は現在のところ不明であるが、ラットやマウスなどの小動物を使用した実験においては、硝子体中にベクター溶液を投与しても網膜で遺伝子を発現させることがなかなかできない。おそらく硝子体自体がベクター溶液の拡散を邪魔しているためであろうと予想される。従って、現在のところ手術用顕微鏡下に、非常に細い注射針（30-33G針）を使ってベクター溶液を網膜下（図１右：矢印の部分）に注入するというアプローチで遺伝子導入を行っている。

　これまでに我々は、このSIVベクターの網膜疾患への臨床応用の可能性について研究する目的で、ラットを用いた網膜下投与による網膜への遺伝子導入特性について病理組織科学的および電気生理学的検討を行って来た。その結果として以下のことが明らかになった（文献４）（図２）
（１）ベクター注入部位に一致した網膜色素上皮細胞にのみ遺伝子が導入された。（その他の神経網膜の細胞には遺伝子発現が認められない。）
（２）遺伝子発現は導入早期（２日後あたり）より認められ、少なくとも１年間は安定した発現を確認できた。
（３）網膜電図（electroretinogram: ERG）を用いた電気生理学的検討では、導入早期に一過性の電位の低下は認めるものの、時間経過とともに導入３０日後までには正常域まで回復した。
（４）少なくとも１年間の経過観察期間において、眼球と全身臓器に悪性新生物の発生を認めなかった。
こういった遺伝子導入特性を踏まえ、さらに我々は治療遺伝子を搭載したSIVベクターを用いた網膜疾患モデル動物に対する遺伝子治療の研究を進めている。

２．色素上皮由来因子（pigment epithelium-derived factor: PEDF）遺伝子導入による網膜色素変性症モデルラットの治療
　現在までに有効な治療法が確立されていない難治性網膜疾患である網膜色素変性症は、遺伝子治療のよい適応疾患であると考えられている。この疾患に対する遺伝子治療戦略としてはいくつかのアプローチが考えられるが、我々は種々の神経保護因子を用いて視細胞変性を抑制（遅延）するというアプローチを選択した。
　これら神経保護因子の中で、色素上皮由来因子（PEDF）は１９９９年に血管新生抑制作用をもつということで注目されているタンパクである。我々はこのPEDF 遺伝子を搭載したSIVベクターを作成し、モデル動物であるRCSラットの治療実験を行い、有効な治療効果を得ることに成功した（文献５）（図３）。
（１）組織学的に視細胞数が保たれており、視細胞変性を抑制した。
（２）視細胞変性の抑制には、神経保護因子であるPEDFのアポトーシス（プログラム細胞死）抑制が関与している。
（３）網膜電図（ERG）を用いた網膜の電気生理学的検討において、機能的にも保護効果が得られた。

　現在、その他の神経保護因子や異なったモデル動物において、同様の研究を進めている。また、平成１５年度からはSIVベクターを用いた遺伝子治療の臨床研究へ向け、大型動物であるサルを用いた安全性試験を実施し、急性毒性および発癌性などを確認する予定となっている。

図１

図２

図３

３． SIVベクターの安全性に関する現在の問題点
　遺伝子治療、とくにウイルスベクターを用いた遺伝子治療の場合は安全性という大きな問題をクリアーしなくてはならない。これまでに欧米で実施されている臨床研究においてもいくつかの事故が報告されている。ひとつは、１９９９年にアメリカのペンシルバニア大学において、高濃度のアデノウイルスベクターを肝臓に投与した後に死亡したという報告。もうひとつは、２００２年にフランスにおいて、重症免疫不全患者に対するレトロウイルスベクターを使用した臨床研究で患者２人が白血病に罹患したという報告である。
　我々が使用しようと考えているSIVベクターはレンチウイルスベクターの仲間に入り、その中の代表であるHIV（ヒト免疫不全ウイルス）ベクターでは以下に挙げる安全性に関する問題点が指摘されている。
（１）外界に存在するレトロウイルスとの相同組み換えによる、自己複製能を持つウイルス（RCLs: replication competent lentiviruses）の発生
（２）宿主染色体にウイルスゲノムがランダムに組み込まれるため、必要な遺伝子の発現を抑制する可能性（がん抑制遺伝子の不活化によるがんの発生など）

　可能性の高い大きな問題点は以上であるが、この中でSIVベクターを使用する有利な点は、
（１）基本骨格としているウイルス（SIVagm）が自然宿主であるアフリカミドリザルにおいてもほとんど病原性を示さないということ
（２）HIVとの相同組み換えの確率が約1/10であること（文献６）であり、安全面での優位性があると考えている。
　その他にも確率は非常に低いと予想されるが、ウイルスゲノムの生殖細胞染色体への組み込みなどの問題があり、この点については大動物で詳細に検討しなくてはならない。これらの問題点を踏まえた上で、治療効果との比較を正確に評価していく必要があると考えている。

２．Acland GM, Aguirre GD, Ray J, Zhang Q, Aleman TS, Cideciyan AV, Pearce-Kelling SE, Anand V, Zeng Y, Maguire AM, Jacobson SG, Hauswirth WW, Bennett J. Gene therapy restores vision in a canine model of childhood blindness. Nat Genet 28: 92-95, 2001.

３．Ikeda Y, Yonemitsu Y, Sakamoto T, Ishibashi T, Ueno H, Kato A, Nagai Y, Fukumura M, Inomata H, Hasegawa M, Sueishi K. Recombinant Sendai Virus-mediated Gene Transfer into the Retinal Tissue of Adult Rats: efficient gene transfer by brief exposure. Exp Eye Res 75: 39-48, 2002.

４．Ikeda Y, Goto Y (equal contribution), Yonemitsu Y, Miyazaki M, Sakamoto T, Ishibashi T, Tabata T, Ueda Y, Hasegawa M, Tobimatsu S, Sueishi K. Long-term histological and functional analysis for Simian Immunodeficiency Virus (SIV)-based lentiviral vector -mediated intraocular gene transfer in adult rats. Gene Therapy 10: 1161-1169, 2003

５．Miyazaki M, Ikeda Y, Yonemitsu Y, Goto Y, Sakamoto T, Tabata T, Ueda Y, Hasegawa M, Tobimatsu S, Ishibashi T, Sueishi K. Simian Lentiviral Vector-mediated Retinal Gene Transfer of Pigment Epithelium-Derived Factor Protects Retinal Degeneration and Electrical Defect in Royal College of Surgeon Rats.
Gene Therapy 10: 1503-1511, 2003

６．Rizvi TA, Panganiban AT. Simian immunodeficiency virus RNA is efficiently encapsidated by human immunodeficiency virus type 1 particles. J Virol 67: 2681-2688, 1993.