2016 Fiscal Year Research-status Report
免疫抑制を併用したライソゾーム蓄積症の効果的酵素補充療法の開発
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15K09600
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
大橋 十也 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (60160595)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
嶋田 洋太 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (20560824)
樋口 孝 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (30595327)
小林 博司 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (90266619)
横井 健太郎 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (20459655)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 遺伝・先天異常 / 先天代謝異常 / 酵素補充療法 / 免疫寛容 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は主にライソゾーム病の1つである、ムコ多糖症II型の酵素補充療法で起きる酵素製剤に対する免疫応答を酵素を大量に発現する植物細胞を作成して、これを大量に経口投与することにより、酵素製剤に対する免疫応答を抑制する試みを行なった。当初、ポンペ病を対象に行う予定であったが、先行論文が出た為にムコ多糖症II型を対象に行う事にした。ムコ多糖症II型に対する同様の方法は以前、パイロット的に施行したが、充分な組換え植物細胞が得られず、充分に経口投与出来なかった。今回、充分量の組換え植物細胞を調整した。植物細胞での酵素発現方法はムコ多糖症II型の欠損酵素であり、酵素補充製剤そのものであるIduronete 2-sulfatase のヒトcDNAを植物発現ベクターに挿入し、Agrobacteriumを介して植物細胞に当該遺伝子を導入した。Iduronate 2-sulfataseを高発現する細胞・植物体は、酵素活性を測定して選抜し、大量生産に供した。現在、その植物細胞をカルスの状態でムコ多糖症II型のモデルマウスに経口投与し、酵素補充療法を行なっているところである。以上は酵素製剤を腸溶カプセルにして経口投与し免疫応答を抑制するというプロジェクトとも関連している。あと抗ヒトCD3抗体による免疫応答抑制を行なうプロジェクトは仮説どおりに行かず、中止とした。それと関連して抗CD3抗体が、効果があることは明確なので、その応用を考えた。ムコ多糖症II型ではモデルマウスを使用した実験で大量の酵素製剤を投与すると脳にも効果があることが報告されている。ただ大量の酵素製剤を投与した場合、強い免疫応答が酵素製剤に対して起こり治療効果を減弱する事が想定される。そこで抗CD3抗体で酵素製剤に対する免疫応答を減弱させ大量の酵素を投与する実験をかいしした。現時点では仮説どおりの結果が出ている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ライソゾーム病では、酵素補充療法が有効であるが、酵素製剤に対する免疫応答（中和抗体の発生等）により、効果が減弱される。申請全体ではその免疫応答を抑制する方法をモデルマウスを用いて３つの方法を試すというものであった。すなわち申請時は（１）抗Blys抗体、（２）抗ヒトCD3抗体、（３）酵素製剤の腸溶カプセルの経口投与によるライソゾーム病酵素補充療法における酵素製剤に対する免疫応答の抑制による効果的ライソゾーム病の酵素補充療法の開発であった。抗Blys抗体による酵素製剤に対する免疫応答の抑制は、当初の仮説通り、免疫応答が導入出来、これは今年度、論文化された。抗ヒトCD3抗体による免疫応答減弱はヒトCD3を発現するモデルマウスの問題により共同研究先とも相談の上、プロジェクト自体を中止とした。それに変り、ライソゾーム病の1つである、ポンペ病に対して植物細胞に発現させた酵素を、植物細胞ごと経口投与することにより経口免疫寛容を導入する事を目標としたが、組換え植物細胞を作成中にコンペティターである研究室より論文発表があった。そこで我々は対象疾患を同じライソゾーム病であるムコ多糖症II型に置き換え実験を開始した。これは以前に検討をしたが充分な組換え酵素発現植物が得られないこともあり、期待される効果が得られなかった。そこで、今回は経口投与する組換え植物細胞の量を増やし、検討を開始した。現時点ではムコ多糖症II型の欠損酵素であるIduronate 2-sulfataseを大量に発現する遺伝子組換え植物細胞が大量に得られたので実験を開始した。現在、まだ実験の途中である。また抗ヒトCD3抗体はマウスの問題によりプロジェクトが中止になったが抗マウスCD3抗体が酵素補充療法における免疫応答抑制に有効であることは判明しているので視点を少し変えて研究を開始した。詳細は今後の研究の推進方策で述べる。
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| Strategy for Future Research Activity |
進捗状況に記載した、代替案としてのムコ多糖症II型の酵素補充療法における、Iduronate 2-sulfatase発現植物細胞の経口投与による免疫応答抑制は、現在大量のムコ多糖症II型の治療用酵素製剤であるIduronate 2-sulfataseを発現する植物細胞（カルス）を作成した。以前の反省を踏まえ、今回はより大量の酵素を投与して実験を開始している。これは2017年度中には結果が出る予定である。
抗ヒトCD3抗体でのプロジェクトを中止としたが、抗マウスCD3抗体が、効果があることは明確なので、その応用を考えた。ライソゾーム病の1つであるムコ多糖症II型ではモデルマウスを使用した実験で大量の酵素製剤を投与すると脳にも効果があることが報告されている。通常の量の酵素製剤の投与では脳血管関門のため酵素製剤が脳の神経細胞などに到達出来ず効果がない。ただ大量の酵素製剤を投与した場合、強い免疫応答が酵素製剤に対して起こり治療効果を減弱する事が想定される。そこで抗マウスCD3抗体で酵素製剤に対する免疫応答を減弱させ大量の酵素を発現させればより脳への効果が挙がるのではないかとの仮説を立てた。現在、準備段階での実験を始めており、現時点では仮説どおりの結果が出ている。酵素製剤の腸溶カプセル化に関しては共同研究として製剤を製造してくれる施設を模索中である。
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| Causes of Carryover |
抗ヒトCD3抗体のプロジェクトが協議の末中止になったため、上記の関連プロジェクトを開始し結果を最終年度に出す予定となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
マウス購入、酵素製剤購入、など最終年に資金が必要となるため、最終年度に資金を持ち越す事とした。使用計画としてはマウス購入、飼育、や一般試薬などに使用するとともに論文化の際の資金にする。
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