Immunological accommodation, Treg/Breg and co-stimulatory signal in ABO-incompatible kidney transplantation

• Project/Area Number: 20K09573
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56030:Urology-related
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 齋藤 和英 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (20262438)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田崎 正行 新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (40571906)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: ABO血液型不適合腎移植 / 免疫学的順応 / 免疫寛容 / 共刺激分子 / 制御性B細胞 / 制御性T細胞

Outline of Research at the Start

ABO血液型不適合腎移植ではドナー血液型抗原に対する抗体産生が特意的に抑制される「免疫学的順応」が起こる。今回の研究はその機序に共刺激分子と制御性T/B細胞がどのように関与しているかを解析する。
①組織学的検討：腎生検標本を用いて移植腎浸潤細胞における共刺激分子・制御性T/Bの発現・局在を検討する。②既にわれわれが確立した移植後安定生着状態の患者PBMC培養・抗体産生測定系を用い、(1)In vitroにおける抗血液型抗体産生定量モデルにおけるリンパ球サブセットを詳細に解析する。(2)特異的抗体産生抑制に関与する可能性がある細胞集団を同定し機能を解析する。

Outline of Annual Research Achievements

2020年度はIn vitroの抗血液型抗体産生定量モデルにおけるリンパ球サブセット解析予備実験を行なった。健常人対照末梢血からPBMCを分離し我々が設定した条件（2.5%ヒトAB血清, rIL12，rIL15添加AIMV培地）で培養しフローサイトメトリー（FCM）解析条件設定を行った。各々CD3,CD4,CD8をT細胞、CD19,CD20をB細胞、CD38,CD138を形質細胞マーカーとして解析するための染色・FCM実施の至適条件を検討した。更にPD-1,PD2,PD-L1,PD-L2,CTLA4を共刺激因子マーカー、CD25,FoxP3をTreg, IL-10,CD5,CD1dhi,TIM1,IL-10をBregマーカーとしFCM実施のしてき条件を検討した。T,B細胞条件設定は順調に進んだが、共刺激因子、Treg,Breg染色とFCM条件設定には既存論文報告条件を参考にしたがヒト末梢血では対象細胞数が少なく再現性を持って条件設定することがかなり困難であることがわかった。上記と並行しABO血液型不適合腎移植患者からリンパ球供与を受けるための研究計画書、患者説明同意書を作成し本学倫理委員会の審査承認を受けた。
2021年度は患者から同意を得て末梢血を採取し上記の健常人検体で設定した条件下での細胞解析を開始したが、免疫抑制療法を受けている患者の抹消血リンパ球数は極端に少なく、十分な解析が行えない患者も多数おり、解析に難渋した。
さらに2021、2022年度には当施設所有のフローサイトメーターが複数回故障し、経費と時間（コロナ禍の影響もあり修繕業者の依頼にも相当な時間が経過）をかけて修繕したにも関わらず、再び故障を繰り返し、研究遂行が何度も中断せざるを得なかった。
修繕費用と時間の関係で研究期限内で結果を出すことが困難な状況となり研究費執行の期限を1年間延期申請して現在に至った。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

T,B細胞FCM実施の条件設定は順調に進んだが、共刺激因子、Treg,Breg染色とFCM条件設定には既存論文報告条件を参考にしたがヒト末梢血では対象細胞数が少なく再現性を持って条件設定することがかなり困難であることがわかった。
2021年度は患者から同意を得て末梢血を採取し上記の健常人検体で設定した条件下での細胞解析を開始したが、免疫抑制療法を受けている患者の抹消血リンパ球数は極端に少なく、とくに共刺激因子、Treg, Bregについては十分な解析が行えない患者も多数おり、解析に難渋した。
さらに2021、2022年度には当施設所有のフローサイトメーターが複数回故障し、経費と時間（コロナ禍の影響もあり修繕業者の依頼にも相当な時間が経過）をかけて修繕したにも関わらず、再び故障を繰り返し、研究遂行が何度も中断せざるを得なかった。
修繕費用と時間の関係で研究期限内で結果を出すことが困難な状況となり研究費執行の期限を1年間延期申請して現在に至った。

Strategy for Future Research Activity

本科学研究費による研究実行の大前提となっていた、当教室で所有する既存の機器（フローサイトメーター）が故障した。当初修理費用は別予算から工面したが、数ヶ月で再度故障し、実験が遂行できない状況が続いている。再故障の原因調査、修理には更に多額の費用がかかるうえ、一部の部品の調達がコロナ禍の影響もあり当面難しいことが判明した。
しかし新規フローサイトメーター購入は、価格の面から当該科研費では難しい。本学の
他の研究室や共同研究施設の機器借用もキャリブレーション、メインテナンスの面、機器使用スケジュール等様々なハードルが高い。別予算での新規購入も含め研究再開可能性について現在最大限の努力を傾注し関係各方面との協議も含め検討中である。

Research Products

• [Journal Article] Hyporesponsiveness against donor's ABO antigens of renal grafts after ABO-incompatible kidney transplantation (2023)
  • Author(s): Tasaki M, Tateno H, Sato T, Narimatsu H, Saito K, Nakagawa Y, Aoki T, Kamimura M, Ushiki T, Takahashi K, Tomita Y
  • Journal Title: Clin Exp Nephrol. Volume: Jan;27(1) Issue: 1 Pages: 89-95
  • DOI: 10.1007/s10157-022-02280-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel method of CD31 combined ABO carbohydrate antigen microarray predicts acute antibody mediated rejection in ABO-incompatible kidney transplantation (2022)
  • Author(s): Tasaki M, Tateno H, Sato T, Tomioka A, Kaji H, Narimatsu H, Saito K, Nakagawa Y, Aoki T, Kamimura M, Ushiki T, Okada M, Miwa Y, Hotta K, Yoshida Y, Takahashi K, Tomita Y
  • Journal Title: Transplant International Volume: 35 Pages: 10248-10248
  • DOI: 10.3389/ti.2022.10248
  • Peer Reviewed / Open Access