ぶどう膜炎におけるリン脂質酸化物の動態と網膜障害軽症化の試み

• Project/Area Number: 20K22990
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0906:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 長谷 敬太郎 北海道大学, 医学研究院, 特任助教 (70880376)
• Project Period (FY): 2023-02-26 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); 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: ぶどう膜炎 / 実験的自己免疫性ぶどう膜炎 / リン脂質酸化物 / 酸化型リン脂質

Outline of Research at the Start

ぶどう膜炎では急性炎症、さらにその再発や遷延により、眼組織が障害されて不可逆的な視力低下をきたす例がある。そのとき眼内では過剰な活性酸素種（ROS）が産生され、核酸や蛋白質、脂質の酸化的修飾（酸化ストレス）が惹起されて組織障害に至る。またROSは炎症惹起要因にもなるため、酸化ストレスと眼炎症のループを断ち切る必要がある。ぶどう膜炎動物モデルでは、眼内浸潤マクロファージにリン脂質酸化物の発現が見られ、炎症増悪機転に関与していることが推察される。本研究では、リン脂質酸化物に注目してぶどう膜炎に伴う眼組織障害のメカニズムを明らかにし、リン脂質酸化物の産生抑制によるぶどう膜炎軽症化の可能性を探求する。

Outline of Annual Research Achievements

ぶどう膜炎モデルマウスの誘導にはこれまでヒト視細胞間レチノイドタンパク合成ペプチド（hIRBPp）1-20が最もよく用いられてきた。しかし、炎症が非常に弱く、炎症が起きないこともあることが、問題となっている。近年、ぶどう膜炎モデルマウスのためのhIRBPp651-670という新たなペプチドが開発され、強い炎症が得られ、ぶどう膜炎発症の割合も良いという報告もある（Mattapallil MJ et al. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2015）。そこで、より良いぶどう膜炎モデルマウスを確立するために、従来のhIRBPp1-20と新たなhIRBPp651-670という2種類のペプチドによって誘導したぶどう膜炎モデルマウスの炎症の強さを比較した。
その結果、臨床的炎症スコア（平均値）は、注射後14日目では、hIRBPp1-20群では0.3、hIRBPp651-670群では3.4であった。注射後17日目では、hIRBPp1-20群では0.5、hIRBPp651-670群では3.9であった。注射後21日目では、hIRBPp1-20群では1.3、hIRBPp651-670群では3.9であった。Mann-Whitney U検定では、注射後14日目（P < 0.0001）、17日目（P < 0.0001）、21日目（P < 0.0001）で有意差が認められた。注射後21日目の眼球組織学的炎症スコアでも、Mann-Whitney U検定でP < 0.0001であり、有意にhIRBPp651-670群ではhIRBPp1-20群に比べて組織学的にも炎症が強かった。以上の結果から、hIRBPp1-20よりhIRBPp651-670を用いて誘導したぶどう膜炎モデルマウスの方が安定して強い炎症が得られ、実験に用いるのには適していることがわかった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本研究で使用しているぶどう膜炎モデルマウスである、実験的自己免疫性ぶどう膜炎マウスは炎症にばらつきがあり、炎症が弱いことが知られている。そのため、炎症が安定して、強く生じるぶどう膜炎モデルマウスの確立に、試行錯誤し、時間がかかっているため。

Strategy for Future Research Activity

免疫細胞、特にマクロファージへのリン脂質酸化物の影響について明らかにするため、in vitroでのマクロファージ系の培養細胞を用いて検討を行う。（１）培養液中にリン脂質酸化物を加えた際のマクロファージの反応性の変化（T細胞への抗原提示能、炎症系・非炎症系サイトカインのプロファイル）（２）さらに PBN を添加した際にそれらの変化を抑制できるかどうかについて調査する。
また、抗酸化剤の一種であるα-phenyl-N-tert-butylnitrone（PBN）はリン脂質からの活性酸素を捕捉・消去する性質を有する。EAUを惹起した動物にPBNを連日腹腔内投与（50 mg/kg）してぶどう膜炎軽症化を検討する介入試験を行う。
さらに、ぶどう膜炎患者の血液および眼内液リン脂質酸化物を測定し、健常対照と比較する。