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特集 視神経炎最前線
レーベル遺伝性視神経症のイデベノン療法と遺伝子治療
著者: 上田香織1 中村誠1
所属機関: 1神戸大学大学院医学研究科外科系講座眼科学
ページ範囲:P.1666 - P.1670
文献購入ページに移動はじめに
レーベル遺伝性視神経症(Leber hereditary optic neuropathy:LHON/OMIM#535000)はミトコンドリアの点変異による急性ないし亜急性の視神経症である。典型的には片眼の急激な視力低下と中心視野欠損で発症し,数週から数か月の間隔をおいて対側眼に同様の症状をきたす。光覚を失うことは稀で,多くは手動弁から(0.01)程度の視力で経過するが,ごく少数の症例で自然回復がみられる1)。
LHONはミトコンドリア疾患のため母系遺伝し,これまで10〜20歳代の若年男性に好発するとされてきたが,近年は高齢者での発症報告例が増加してきている。本邦でのこれまでの疫学調査では,1995年にHottaら2)が11778変異の患者の発症年齢の平均値を23.4歳と報告していたが,2014年の新規発症患者を調査したところ,発症時の平均年齢は33.5歳とこの20年で10歳上がっており,40歳代以上の中高年の患者は全体の40%以上を占めていた(図1)3)。本邦ではこれまで正確な患者数も把握されておらず,統計的に予測値を算出するにとどまっていたが,2016年に指定難病となり,今後は疫学調査も進むことが期待される。
LHONでは95%以上の症例でmtG3460A,mtG11778A,mtT14484Cのいずれかの一塩基置換が検出される。これらはprimary mutationと呼ばれるが,すべて呼吸鎖複合体Ⅰを構成する蛋白をコードしている。遺伝子変異によって複合体Ⅰの機能不全をきたし,網膜神経節細胞のアポトーシスに至ると考えられているが,なぜ網膜神経節細胞のみにこのような変化が起きるのかはわかっていない。また,発症には何らかの環境因子が酸化ストレスとして関与していると予想されており,疫学調査では喫煙や大量のアルコールの摂取がリスクファクターであることが示唆されている4)。
現在有効な治療法は確立されていないが,眼血流を改善する目的で点眼薬やビタミンBなどのサプリメントが用いられることがある。また近年,LHONをはじめとするミトコンドリア病に対しコエンザイムQ10誘導体である,イデベノンの内服が有効であるというデータが蓄積されつつある。変異遺伝子を正常のものと置き換える,または正常遺伝子を導入して呼吸鎖の機能を回復あるいは補塡する,といった遺伝子治療も試みられている。
本稿では,主にイデベノンと遺伝子治療に関する最近の臨床試験の成績について述べる。
レーベル遺伝性視神経症(Leber hereditary optic neuropathy:LHON/OMIM#535000)はミトコンドリアの点変異による急性ないし亜急性の視神経症である。典型的には片眼の急激な視力低下と中心視野欠損で発症し,数週から数か月の間隔をおいて対側眼に同様の症状をきたす。光覚を失うことは稀で,多くは手動弁から(0.01)程度の視力で経過するが,ごく少数の症例で自然回復がみられる1)。
LHONはミトコンドリア疾患のため母系遺伝し,これまで10〜20歳代の若年男性に好発するとされてきたが,近年は高齢者での発症報告例が増加してきている。本邦でのこれまでの疫学調査では,1995年にHottaら2)が11778変異の患者の発症年齢の平均値を23.4歳と報告していたが,2014年の新規発症患者を調査したところ,発症時の平均年齢は33.5歳とこの20年で10歳上がっており,40歳代以上の中高年の患者は全体の40%以上を占めていた(図1)3)。本邦ではこれまで正確な患者数も把握されておらず,統計的に予測値を算出するにとどまっていたが,2016年に指定難病となり,今後は疫学調査も進むことが期待される。
LHONでは95%以上の症例でmtG3460A,mtG11778A,mtT14484Cのいずれかの一塩基置換が検出される。これらはprimary mutationと呼ばれるが,すべて呼吸鎖複合体Ⅰを構成する蛋白をコードしている。遺伝子変異によって複合体Ⅰの機能不全をきたし,網膜神経節細胞のアポトーシスに至ると考えられているが,なぜ網膜神経節細胞のみにこのような変化が起きるのかはわかっていない。また,発症には何らかの環境因子が酸化ストレスとして関与していると予想されており,疫学調査では喫煙や大量のアルコールの摂取がリスクファクターであることが示唆されている4)。
現在有効な治療法は確立されていないが,眼血流を改善する目的で点眼薬やビタミンBなどのサプリメントが用いられることがある。また近年,LHONをはじめとするミトコンドリア病に対しコエンザイムQ10誘導体である,イデベノンの内服が有効であるというデータが蓄積されつつある。変異遺伝子を正常のものと置き換える,または正常遺伝子を導入して呼吸鎖の機能を回復あるいは補塡する,といった遺伝子治療も試みられている。
本稿では,主にイデベノンと遺伝子治療に関する最近の臨床試験の成績について述べる。
参考文献
1)Nakamura M, Mimura O, Wakakura M et al:Designation criteria for Leber's hereditary optic neuropathy. Nippon Ganka Gakkai Zasshi 119:339-346, 2015
2)Hotta Y, Fujiki K, Hayakawa M et al:Clinical features of Japanese Leber's hereditary optic neuropathy with 11778 mutation of mitochondrial DNA. Jpn J Ophthalmol 39:96-108, 1995
3)Ueda K, Morizane Y, Shiraga F et al:Nationwide epidemiological survey of Leber hereditary optic neuropathy in Japan. J Epidemiol 27:447-450, 2017
4)Kirkman MA, Yu-Wai-Man P, Korsten A et al:Gene-environment interactions in Leber hereditary optic neuropathy. Brain 132:2317-2326, 2009
5)内海耕慥・井上正康:新ミトコンドリア学:共立出版,東京,2001
6)Angebault C, Gueguen N, Desquiret-Dumas V et al:Idebenone increases mitochondrial complex I activity in fibroblasts from LHON patients while producing contradictory effects on respiration. BMC Res Notes 4:557, 2011
7)Heitz FD, Erb M, Anklin C et al:Idebenone protects against retinal damage and loss of vision in a mouse model of Leber's hereditary optic neuropathy. PloS One 7:e45182, 2012
8)Mashima Y, Hiida Y, Oguchi Y:Remission of Leber's hereditary optic neuropathy with idebenone. Lancet 340:368-369, 1992
9)Mashima Y, Kigasawa K, Wakakura M et al:Do idebenone and vitamin therapy shorten the time to achieve visual recovery in Leber hereditary optic neuropathy? J Neuroophthalmol 20:166-170, 2000
10)Klopstock T, Yu-Wai-Man P, Dimitriadis K et al:A randomized placebo-controlled trial of idebenone in Leber's hereditary optic neuropathy. Brain 134:2677-2686, 2011
11)Klopstock T, Metz G, Yu-Wai-Man P et al:Persistence of the treatment effect of idebenone in Leber's hereditary optic neuropathy. Brain 136:e230, 2013
12)Carelli V, La Morgia C, Valentino ML et al:Idebenone treatment in Leber's hereditary optic neuropathy. Brain 134:e188, 2011
13)Rudolph G, Dimitriadis K, Buchner B et al:Effects of idebenone on color vision in patients with leber hereditary optic neuropathy. J Neuroophthalmol 33:30-36, 2013
14)三村 治:神経眼科学を学ぶ人のために.医学書院,東京,2014
15)Koilkonda R, Yu H, Talla V et al:LHON gene therapy vector prevents visual loss and optic neuropathy induced by G11778A mutant mitochondrial DNA:biodistribution and toxicology profile. Invest Ophthalmol Vis Sci 55:7739-7753, 2014
16)Feuer WJ, Schiffman JC, Davis JL et al:Gene Therapy for Leber Hereditary Optic Neuropathy:Initial Results. Ophthalmology 123:558-570, 2016
17)Wan X, Pei H, Zhao MJ et al:Efficacy and Safety of rAAV2-ND4 Treatment for Leber's Hereditary Optic Neuropathy. Sci Rep 6:21587, 2016
18)Yang S, Ma SQ, Wan X et al:Long-term outcomes of gene therapy for the treatment of Leber's hereditary optic neuropathy. E BioMedicine 10:258-268, 2016
19)Yang S, Yang H, Ma SQ et al:Evaluation of Leber's hereditary optic neuropathy patients prior to a gene therapy clinical trial. Medicine(Baltimore) 95:e5110, 2016
20)Fogleman S, Santana C, Bishop C et al:CRISPR/Cas9 and mitochondrial gene replacement therapy:promising techniques and ethical considerations. Am J Stem Cells 5:39-52, 2016
21)Zhang J, Liu H, Luo S et al:Live birth derived from oocyte spindle transfer to prevent mitochondrial disease. Reprod Biomed Online 34:361-368, 2017
22)Wong RCB, Lim SY, Hung SSC et al:Mitochondrial replacement in an iPSC model of Leber's hereditary optic neuropathy. Aging(Albany NY) 9:1341-1350, 2017
23)Peng YQ, Tang LS, Yoshida S et al:Applications of CRISPR/Cas9 in retinal degenerative diseases. Int J Ophthalmol 10:646-651, 2017
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