加齢黄斑変性発症に関与する前房水中自己抗体の同定と新規治療法の開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10889
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 諸星 計 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (60598415)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大野 京子 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (30262174) ; 森田 育男 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (60100129)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 加齢黄斑変性 / 自己抗体 / バイオマーカー

Outline of Annual Research Achievements

我々は、高齢化に伴い増加傾向にある加齢黄斑変性（age-related macular degeneration; AMD）患者血清中の抗網膜抗体を同定し、そのバイオマーカーとしての有用性を報告してきた。本研究では、病変の主座である脈絡膜、ブルッフ膜・網膜色素上皮（retinal pigment epithelium; RPE）に対する血清・前房水中の自己抗体を同定し、マウスモデルの構築と、抗原・抗体特異的な新規治療法の探索を目的とした。
初年度より引き続き行っていた患者血清・前房水といった臨床サンプル収集がやや停滞したため、in vitroと動物実験を先行した。
初年度の結果から、AMD患者血清中にはanti-pyruvate kinase M2(PKM2)、Aldolase C(ALDOC)、glutamine synthetase(GS)といった代謝酵素に対するIgG自己抗体が、正常サンプルより有意に高濃度に認められた。そこで悪性腫瘍において血管新生に強く関与する分子であるPKM2に着目し、まずはin vitroにて、患者血清中anti-PKM2 IgG自己抗体はPKM2酵素活性を抑制する中和抗体として働くことを確認した。次にマウスをPKM2にて免疫てもAMDよう病態が誘導されなかったため、anti-PKM2 IgG抗体は病態発症・悪化ではなく、抑制する方向に作用していると仮定し、レーザー誘発脈絡膜新生血管（CNV）ラットモデルを用いてそのCNV抑制効果を検討した。その結果、PKM2阻害剤は濃度依存性にCNVを抑制し、さらに網膜電図にて生体における毒性も認められないことが確認された。投与方法は臨床に使用されている抗VEGFであるアフリベルセプトと同様に硝子体内注射としたが、同薬のわずか約28,000分の1量でも同等の効果を示した。以上より、PKM2阻害剤は新たなAMD治療薬としての可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初の計画順番を変更しin vitro・動物実験を先行して行った結果、加齢黄斑変性の治療ターゲット候補分子が限定され、動物実験でもその治療効果が検証されたため。

Strategy for Future Research Activity

PKM2阻害剤の細胞レベルでの作用機序の解明や毒性の判定に加え、初年度に予定していた研究内容である、加齢黄斑変性患者の前房水・血清サンプル中におけるPKM2をはじめとした治療ターゲット分子の濃度や活性を測定する。さらに、正常・疾患を区別するカットオフ値を統計学的に求め、疾患リスク予測バイオマーカーとしての有用性を検討する。同時にその結果を動物モデルと比較し検討し、学術論文として発表する。

Causes of Carryover

計画予定より研究が先行したため前倒し請求を行ったが、in vitroでの細胞毒性検査の準備に時間がかかり論文作成までできなかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

上記毒性検査に加え、加齢黄斑変性患者の前房水・血清サンプル中におけるPKM2をはじめとした治療ターゲット分子の濃度や活性を測定する。さらに、正常・疾患を区別するカットオフ値を統計学的に求め、疾患リスク予測バイオマーカーとしての有用性を検討する。同時にその結果を動物モデルと比較し検討し、学術論文として発表する。

Research Products

• [Journal Article] SIX-YEAR OUTCOMES OF INTRAVITREAL BEVACIZUMAB FOR CHOROIDAL NEOVASCULARIZATION IN PATIENTS WITH PATHOLOGIC MYOPIA. (2016)
  • Author(s): asahara K, Moriyama M, Morohoshi K, Yoshida T, Simada N, Nagaoka N, Yokoi T, Shinohara K, Kaneko Y, Suga M, Ohno-Matsui K.
  • Journal Title: RETINA Volume: 10 Pages: -
  • DOI: 10.1097/IAE.0000000000001313
  • Peer Reviewed