胎盤の遺伝子治療が霊長類で安全性を確認—低出生体重や早産のリスク低減に期待

ウィスコンシン大学マディソン校の研究チームは、胎盤の機能を向上させる遺伝子治療が霊長類で安全であることを確認しました。この短期研究の結果は、低出生体重の改善や早産の予防に向けた治療法の臨床応用に一歩近づくものです。

本研究成果は、2024年11月11日にMolecular Human Reproduction誌に掲載されました。

論文タイトルは「Placental Gene Therapy in Nonhuman Primates: A Pilot Study of Maternal, Placental, and Fetal Response to Non-Viral, Polymeric Nanoparticle Delivery of IGF1(非ヒト霊長類における胎盤遺伝子治療:非ウイルス性ポリマーナノ粒子を用いたIGF1送達による母体、胎盤、胎児の反応の予備研究)」です。

 胎盤機能低下とその影響

胎盤は一時的な器官でありながら、胎児の発育に不可欠な役割を果たします。

しかし、「胎盤機能不全(placental insufficiency)」が起こると、

胎児への栄養や酸素の供給が不足し、低出生体重や発育遅延の原因となる

早産のリスクが高まり、新生児集中治療室(NICU)での長期管理が必要になる

成人期における心血管疾患や神経発達障害のリスクが増大する

ウィスコンシン大学マディソン校の研究助教授であり、胎盤機能や生殖医療を研究するジェナ・シュミット博士(Jenna Schmidt, PhD)は次のように述べています。

「胎盤は通常、出産後に廃棄される器官ですが、健康な赤ちゃんを生むためには極めて重要です。しかし、現在の医学では、胎盤の機能を直接改善する治療法が存在しません。」

 

遺伝子治療による胎盤機能の向上

本研究は、フロリダ大学の胎盤研究者ヘレン・ジョーンズ博士(Helen Jones, PhD)との共同研究です。

 ジョーンズ博士の研究チームは、AI技術を活用して標的遺伝子を特定し、以下の方法で胎盤機能を改善する治療法を開発しました。

 

IGF-1を標的としたナノ粒子療法

インスリン様成長因子-1(IGF-1)は、正常な胎盤発育に重要なタンパク質

胎児発育不全(FGR: Fetal Growth Restriction)ではIGF-1の発現が低下し、低出生体重の原因となる

ジョーンズ博士のチームは、IGF-1遺伝子をコードするDNAを搭載したポリマーナノ粒子を開発

このナノ粒子を胎盤に注射することで、IGF-1の発現を回復させ、胎盤機能を向上させることを目指しました。

 

霊長類での安全性試験—短期間で効果を確認

本研究では、ウィスコンシン国立霊長類研究センター(Wisconsin National Primate Research Center)で妊娠中のアカゲザル(rhesus macaques)にこの治療を試験しました。

ナノ粒子を胎盤に注射後、24時間以内にIGF-1遺伝子の発現が確認された

母体および胎児に免疫反応や有害な副作用は見られなかった

治療後10日間にわたり、IGF-1遺伝子の発現が持続した

シュミット博士は次のように述べています。

「この研究は、霊長類での初めての胎盤遺伝子治療試験であり、安全性が確認されました。母体に免疫反応は見られず、治療後10日間にわたり遺伝子の発現が持続していたことは、非常に心強い結果です。」

この結果をもとに、今後、ヒト妊娠中期からの2週間ごとのナノ粒子投与による治療計画が検討されています。

 

次のステップ—長期試験と臨床応用へ 

次の研究ステップとして、

アカゲザルでの治療期間を第3三半期(妊娠後期)まで延長

出生時の母体と胎児の健康状態を評価

最終的な目標は、胎盤機能の向上により妊娠期間を延ばし、健康な新生児を増やすことです。

ジョーンズ博士は次のように述べています。

「マウスやモルモットでの研究結果も非常に有望です。今回の霊長類研究で安全性が示されたことで、さらに最適化を進め、臨床応用に向けて研究を加速させたいと考えています。」

 

まとめ

胎盤機能不全は、低出生体重や早産の主な原因であるが、現在の医学では治療法がない

IGF-1遺伝子を搭載したナノ粒子を胎盤に注入し、胎盤機能を改善する新しい遺伝子治療を開発

霊長類での短期研究において、安全性と有効性を確認

今後の研究では、治療期間の延長と出生時の影響を評価し、最終的に臨床試験へ

本研究は、胎盤遺伝子治療の未来に大きな可能性をもたらし、低出生体重や早産を防ぐ新たな選択肢となるかもしれません。

 

 [News release] [Molecular Human Reproduction abstract]

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