1型糖尿病の病態形成におけるCペプチド分子の免疫学的機構の解明

• Project/Area Number: 21K08534
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
• Research Institution: Saitama Medical University
• Principal Investigator: 及川 洋一 埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (30296561)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 島田 朗 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (60206167)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: Hybrid insulin peptide / 1型糖尿病 / C-ペプチド / 自己免疫 / インターフェロンγ / 免疫制御 / ELISpot法

Outline of Research at the Start

1型糖尿病の多くはインスリンを産生する膵β細胞を標的とする自己免疫疾患と考えられている。従来、β細胞由来のインスリン分子が自己免疫の標的（自己抗原）と考えられていたが、近年、インスリンの前駆体分子の一部であるC-ペプチドが1型糖尿病の新たな自己抗原として欧米を中心に注目されている。本研究では、日本人においてもC-ペプチドが1型糖尿病の発症に関与するのか？その免疫学的意義を明らかにする。また、将来的なワクチン療法の候補分子としての可能性についてもあわせて検討する。

Outline of Annual Research Achievements

1型糖尿病の病態形成における自己抗原としてのC-ペプチドの意義を明らかにすることを目的とし、末梢血中のC-ペプチド特異的interferon(IFM)-γ産生単核球数ならびにInterleuin（IL）-10産生単核球数をELISpot法を用いて検討を開始した。目標患者数は1型糖尿病100名、2型糖尿病（コントロール）50名を設定していた。昨年報告したように、1型糖尿病患者5名について解析を行ったところ、当初の想定とは異なり、IFN-γ産生単核球をELISpot法で同定できた症例が1例も存在しなかった。以上より、C-ペプチドは炎症反応を惹起するほどの抗原性を有していないものと考えられた。
そこで、C-ペプチドに修飾を加えることで抗原性を高める工夫を行った。具体的にはC-ペプチドの一部にインスリンB鎖9番-23番のペプチドの一部を融合させたHybrid insulin peptide（以下、HIPと称す）を用いて末梢血リンパ球を刺激し、ELISpot法を用いて検討を試みた。現時点において1型糖尿病患者13名、2型糖尿病患者10名の解析が終了している。その結果、末梢血におけるIFN-γ産生単核球数は1型糖尿病において高い傾向（P < 0.06 by Mann-Whitney U-test）にあることが示された。特に1型糖尿病関連の自己免疫応答能が強いと考えられる急性発症1型糖尿病患者において同細胞数が高い傾向にあり、HIPに対するIFN-γ応答能［ヘルパーT1（Th1）応答］は1型糖尿病の病勢に関わっている可能性がある。今後被験者を増やして、詳細な解析を行う予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度はHIPを用いた検討を進めてきた。2023年3月末日の時点で1型糖尿病13名、2型糖尿病10名について検討を行った。HIPを用いたことによって、IFN-gやIL-10の産生性も確認されており、さらに症例数を増やすことによって、2023年度中には統計学的な検討が可能な状況にあると考えている。したがって、現在までの進捗状況はおおむね順調と判断した。

Strategy for Future Research Activity

引き続き被験者を募り、症例数を増やしていく予定である。
1型糖尿病の発症時は膵島関連抗原に対する自己免疫応答が非常に強い状態にあると考えられるが、その際、しばしば膵外分泌酵素の上昇が観察される。HIPに対する免疫応答が膵外分泌組織にも波及し、膵外分泌酵素の上昇に寄与している可能性があることから、膵外分泌組織に特異的蛋白に対する2つの抗体（抗ラクトフェリン抗体や抗Carbonic anhydrase抗体）とHIPに対する免疫応答能との関連性についてもあわせて調査をしていく予定である。