2016 Fiscal Year Research-status Report

全身性強皮症の病態形成におけるマスト細胞および生理活性物質の役割の解明

Research Project

Project/Area Number	16K09898
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	赤星光輝九州大学, 大学病院, 助教 (40391841)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	有信洋二郎九州大学, 大学病院, 助教 (90467928)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	マスト細胞 / 強皮症 / 生理活性ペプチド
Outline of Annual Research Achievements	まずヒトサンプルを用いた解析では全身性強皮症患者の皮膚生検サンプルおよび患者末梢血における生理活性ペプチドの測定を行った。具体的には、当院で強皮症診断目的で施行された皮膚生検サンプルを用いてtoluidine blue染色、加えてトリプターゼ染色、c-kit免疫染色を行い、標本面積当たりのマスト細胞数(/mm2)を計測するとともに脱顆粒の程度を評価し、マスト細胞の強皮症皮膚病変部における質的量的評価を行った。その結果、強皮症皮膚での脱顆粒を伴ったマスト細胞の増加が確認された。また、九州大学病院免疫・膠原病・感染症内科に入院・通院中で同意の得られた全身性強皮症患者より末梢血を採取し、エンドセリン1(ET-1)およびアンギオテンシンII(AT II)の生理活性ペプチド濃度、また血中ヒスタミン濃度をELISA法で測定した。さらに、それぞれの結果と患者臨床症状や検査データとの比較を行ったところ、強皮症患者の中でも特に抗Scl-70抗体陽性例において血中ET-1レベルが高く、また間質性肺炎合併例で血中ヒスタミンレベルが高い傾向が見られた。並行して、強皮症モデルマウスを用いた解析も開始した。ブレオマイシン(BLM)誘導性強皮症モデル(BLM皮下投与の系)を用いて、BLMの至適投与量を再評価するためBLM(1～500ug/回)を1-2日の間隔を空けて週3回(×4週間)投与を行い、マウス全身状態(生存率)や皮膚硬化の程度をもとに至適投与量を判定した。投与終了後、マウスの臓器・組織での強皮症様変化(皮膚硬化や肺線維症など)を評価し、皮膚や肺における炎症・線維化状態をH&EやMasson trichrome染色などで評価した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 全身性強皮症患者の末梢血サンプルも収集を少しずつ進めており、ある程度の数が収集できた段階で予定していた血中生理活性ペプチド(ET-1およびAT II)やマスト細胞活性化マーカー(ヒスタミン)濃度の測定を行い、臨床情報との比較を行った。今後症例数を増やしての検討が必要であるが、特定の検査データ(自己抗体価)や臨床症状(臓器合併症)との関連を示唆するデータも得られている。また、マウス実験に関してもBLM誘導性強皮症モデルが、実際に予定したプロトコールで誘導され使用可能であることを確認できた。今後、BLMの至適投与量を用いて強皮症病態におけるマスト細胞の役割を明らかにするため、マスト細胞欠損マウスやマスト細胞由来プロテアーゼ(chymase)欠損マウスを用いて解析を進める予定である。以上、概ね当初の研究計画から逸れることなく実行できているものと考えられる。
Strategy for Future Research Activity	全身性強皮症患者の末梢血において、ET-1およびAT IIに加え、さらにこれまであまり解析が行われていない別の生理活性物質であるVIPの測定をサンプル数を増やして行うことを目標とする。また、強皮症患者におけるマスト細胞活性化状態の評価のため、マスト細胞活性化マーカーである末梢血中ヒスタミンに加えトリプターゼ値のELISA法による測定も行う予定である。その際、皮膚生検を行っている患者においては、その皮膚マスト細胞数や脱顆粒の程度とこれら血中マスト細胞活性化マーカーの値との比較も行う。 BLM誘導性強皮症モデルマウスを用いた実験においては、BLMの至適投与量を用いて強皮症病態におけるマスト細胞の役割を明らかにするため、今後、①マスト細胞欠損マウス、②マスト細胞欠損マウスに培養マスト細胞を移入したマスト細胞ノックインマウス、さらに③マスト細胞由来プロテアーゼ(chymase)欠損マウスを用いての解析を進める予定である。これらの解析により、(詳細なメカニズムについてはさらなる解析が必要と思われるが)全身性強皮症の病態形成におけるマスト細胞およびマスト細胞由来プロテアーゼの役割を明らかにするための端緒となる結果が得られるものと考えられる。