HAMの免疫異常におけるヒストンメチル化酵素EZH2の役割の解明
| Project/Area Number |
23K06954
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52020:Neurology-related
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| Research Institution | St. Marianna University School of Medicine |
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Principal Investigator |
佐藤 知雄 聖マリアンナ医科大学, 医学研究科, 准教授 (30387063)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | HTLV-1関連脊髄症（HAM） / HTLV-1 / エピジェネティクス / ヒストンメチル化酵素 / EZH2 / HTLV-1関連脊髄症 |
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| Outline of Research at the Start |
HTLV-1関連脊髄症（HAM）は、HTLV-1感染CD4T細胞の増殖・活性化と、それに対する過剰免疫応答により脊髄が傷害され発症する。これまで我々はこの感染T細胞がHTLV-1 Taxにより炎症促進的に変化することを報告し、予備解析からこの細胞がヒストンメチル化酵素EZH2を過剰発現することを見出した。これはHAMではウイルス感染を契機としたエピジェネティック制御の異常が生じていることを示唆する。そこで本研究は、EZH2の過剰発現がHAMに特徴的な病態を引き起こしているのではないかと考え、その詳細な機序を明らかにする。また、EZH2やEZH1/2阻害剤のHAM治療薬としての可能性も検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
HTLV-1関連脊髄症（HAM）は、HTLV-1に感染したCD4+T細胞が増殖・活性化し、それに対する過剰な免疫応答により脊髄が傷害され発症すると考えられている。研究代表者らはこれまでに、HAM患者のHTLV-1感染CD4+T細胞がHTLV-1 Taxの作用により炎症傾向のあるヘルパーT細胞へダイナミックに形質が変化していることを報告しているが、最近、その異常なT細胞を含むHAM患者のCD4+T細胞中でヒストンメチル化酵素EZH2が過剰発現していることを見出した。
そこで本研究では、HAM患者におけるEZH2の過剰発現が、遺伝子発現を制御しているヒストン修飾のエピジェネティックな変化を引き起こし、HAMに特徴的な病態を引き起こしているのではないかと考え、そのメカニズム解明とEZH2等の阻害剤のHAM治療薬としての可能性を検討することを目的とした。2023年度は、EZH2阻害剤やEZH1/2二重阻害剤が、HAMのin vitro病態モデルであるHAM患者由来末梢血単核細胞（HAM-PBMC）の自発的増殖応答に対して、どのように作用するか調べた。その結果、EZH2阻害剤はHAM-PBMCの自発的増殖応答を1μMで有意に抑制し、EZH1/2二重阻害剤はそれよりも低い濃度の0.1μMで有意に抑制した(各p<0.01，p<0.05)。EZH1/2阻害剤はKi67+CD4+T細胞及びKi67+CD8+T細胞の割合を減少させ、HAM-PBMC中のHTLV-1プロウイルス量を1μMで有意に減少させた。(p<0.05)。したがって、特にEZH1/2二重阻害剤はHAMの感染細胞を減少させ、過剰免疫応答を抑制させることが判明し、HAMの治療薬となり得る可能性が示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
HAM患者由来末梢血単核細胞（HAM-PBMC）は、無刺激条件下で培養を行うと自発的に増殖するという、他のPBMCにはない特徴を有する。その際、HAMの特徴である感染細胞の増加と活性化、それに対する過剰な免疫応答（主にHTLV-1特異的CD8+T細胞の増殖）を認める。このHAMのin vitro病態モデルを用いて、EZH2阻害剤（GSK126またはタゼメトスタット）とEZH1/2二重阻害剤（OR-S1またはバレメトスタット）を添加した場合に、HAMに特徴的な表現型が抑制されるかどうか検討した。その結果、EZH2阻害剤はHAM-PBMCの自発的増殖応答を1μMで有意に抑制し、EZH1/2二重阻害剤はそれよりも低い濃度の0.1μMで有意に抑制した(各p<0.01，p<0.05)。EZH1/2二重阻害剤はKi67+CD4+T細胞及びKi67+CD8+T細胞の割合を減少させ、HAM-PBMC中のHTLV-1プロウイルス量を1μMで有意に減少させた。(p<0.05)。この結果から、EZH1/2二重阻害剤はHAMの感染細胞を減少し、過剰免疫応答を抑制した。このように、ヒストンメチル化酵素阻害剤がHAMの特徴的な表現型を抑制し、HAMの治療薬となり得る可能性を明らかにすることができたため、「おおむね順調に進展している」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヒストンメチル化酵素阻害剤であるEZH1/2二重阻害剤がHAMの感染細胞を減少させ、CD8+T細胞の増殖応答も抑制することが判明した。しかし、この薬剤が炎症性サイトカイン（IFN-γ, TNF-α, IL-6）および抑制性サイトカイン（IL-10）の産生に与える影響や感染細胞を減少させるメカニズムについては不明である。そのため、HAMのin vitro病態モデルを用いて、各種サイトカイン産生量をCytokine Beads Array kit（BD Biosciences社）を用いて測定し、既知の治療薬であるプレドニゾロンとの反応性を比較する。また、HAM患者の脳脊髄液から樹立したHTLV-1感染細胞株（HCT-4, HCT-5）は、Taxを恒常的に発現する均一の細胞集団である。この細胞株を用いてEZH1/2二重阻害剤が感染細胞株の増殖能に与える影響（cell counting kit-8使用）やアポトーシス誘導活性（Annexin Vと7-AADを用いたフローサイトメトリー解析）を調べる予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(17 results)
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[Journal Article] Performance evaluation of Espline HTLV-I/II, a newly developed rapid immunochromatographic antibody test for different diagnostic situations2023
Author(s)
Kuramitsu M, Momose H, Uchida Y, Ishitsuka K, Kubota R, Tokunaga M, Utsunomiya A, Umekita K, Hashikura Y, Nosaka K, Koh K-R, Nakamura H, Sagara Y, Sobata R, Satake M, Nagata K, Hasegawa Y, Sasaki D, Hasegawa H, Sato T, Yamano Y, Hiraga K, Tezuka K, Ikebe E, Matsuoka S, Okuma K, Watanabe T, Miura K, Hamaguchi I.
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Journal Title
Microbiology Spectrum
Volume: 11
Issue: 6
Pages: 1-10
DOI
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Sato T, Yamauchi J, Yagishita N, Araya N, Takao N, Ohta Y, Inoue E, Takahashi M, Yamagishi M, Suzuki Y, Uchimaru K, Matsumoto N, Hasegawa Y, Yamano Y.
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Journal Title
Brain
Volume: in press
Issue: 8
Pages: 3181-3191
DOI
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小関昭仁, 新谷奈津美, 山岸誠, 山内淳司, 八木下尚子, 鷹尾直誠, 高橋克典, 國友康夫, 本間大輔, 荒木一司, 内丸薫, 佐藤知雄, 山野嘉久.
Organizer
第9回日本HTLV-1学会学術集会
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Organizer
第9回日本HTLV-1学会学術集会
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