シアリドーシス (SiD)は、ノイラミニダーゼ1 (NEU1) 遺伝子の遺伝的欠損が原因の遺伝性希少疾患である。SiDの治療には、責任酵素NEU1の補充が有効であると考えられる。しかし、外来性遺伝子によりNEU1を過剰発現させると、細胞内でNEU1が結晶化し細胞が損傷を受けることがボトルネックとなり、その治療法開発は進んでいない。これに対し我々は、アミノ酸置換により細胞内結晶を生じない改変型NEU1 (modNEU1) の創出に成功した。また我々は天然型RNAよりも遥かに安定で自然免疫を誘導しない人工核酸の創製にも成功している。本研究ではこれらの基盤技術を利用し、川崎医科大学のグループと連携しSiDにmRNA医薬の開発を目的とした。
まずmodNEU1を発現するmodNEU1 mRNAの配列を探索し、高い発現量を示すmodNEU1 mRNAを見出した。このmodNEU1 mRNAをSiDモデル細胞に導入したところ細胞中でのNEU1酵素活性の回復を観察することができた。さらにmodNEU1 mRNAをDDSキャリアに内封した後、これを野生型マウスの脳室内に投与し脳内における酵素活性測定とWestern BlottingによるmodNEU1量を解析した。その結果、NEU1活性の上昇とタンパク質の発現を観察することができた。続いてSiD疾患モデルマウスの取得にも取り組んだ。その結果、SiD患者に特徴的な表現型を示すモデルマウスの作製にも成功した。またこれらと並行して人工核酸からなるmRNAの作製も行った。
川崎医科大学の研究分担グループは、シアリドーシスと同じくNEU1活性の低下を呈するガラクトシアリドーシス患者において、視力障害がQOLを低下させる主な原因であることに着目し、徳島大学より提供されたシアリドーシスモデルマウス（Neu1 KO）およびガラクトシアリドーシスモデルマウス（Ctsa KO）の眼病変を解析した。その結果、両モデルマウスにおいて眼球毛様体上皮細胞、網膜色素上皮細胞の顕著な腫大を見出した。今後は、本研究で開発するmRNA医薬を点眼や注射で投与し、治療効果を検証する予定である。
以上の結果は、SiDの治療にmodNEU1 mRNAが有効であることを示唆するものであり、SiD疾患モデルマウスを用いた治療効果の検証を引き続き行う予定である。