2018 Fiscal Year Annual Research Report
新規炎症分子LRGによるTGFβシグナル調整機構の解明とリウマチ疾患の治療法開発
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17H04215
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
仲 哲治 高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 教授 (30303936)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤本 穣 高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 准教授 (00379190)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | リウマチ学 / 免疫学 / シグナル伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
LRG（Leucine richα2 glycoprotein）は、申請者らが関節リウマチや炎症性腸疾患の検査マーカーとして開発中の炎症関連分子である。最近、LRGがTGF-βシグナルの修飾機能をもつことが示され、LRG自体がリウマチ病態に直接関わる可能性が高い。本研究では、LRG欠損マウスを使ったリウマチ疾患モデルの解析や各種細胞株実験により、LRGのTGF-βシグナル調節機能の分子生物学的メカニズムを検討し、さらにLRGの病態生理学的意義を解明して、リウマチ疾患の新たな治療戦略を構築することが目標である。
LRG欠損マウスを利用して作製したヘルパーT細胞依存的リウマチモデルマウス（CIA）では、関節炎症状が野生型マウスよりも減弱していた。詳細な解析により、LRGはTGF-βシグナルの炎症増強作用を強化して、炎症性ヘルパーT細胞サブセット（Th17細胞）分化を促進し、関節炎病態を悪化させることが示された。本成果は専門英文誌に発表済みである。また、血管内皮細胞以外におけるTGF-βシグナルの増強には、必ずしもendoglin分子が関与しないことが明らかになった。さらに、ヘルパーT細胞非依存性の関節炎モデルであるコラーゲン抗体誘導性関節炎（CAIA）においても、LRG欠損により症状が軽減する結果が得られた。CAIAモデルでは病態誘導にLPSを利用するが、LRGはLPS感受性の制御を通じて病態形成に関わることが示唆されており、その機序について検討を進めていく。以上より、LRG阻害は関節リウマチ等の関節炎疾患の治療戦略として有望であると考えられた。LRG阻害を実現する戦略として、抗体医薬品の開発を目標に、抗LRG抗体の作製とスクリーニングが現在進行中である。
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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
治療標的としてのLRGの意義については、LRG欠損リウマチモデルマウス（コラーゲン誘導性関節炎：CIAおよびコラーゲン抗体誘導性関節炎：CAIA)の検討によって明らかにすることが出来た。CIAの検討から、LRGの存在によりTGF-βの作用増強とIL-6応答性の向上がみられ、炎症に関わるTh17細胞分化が促進される結果が得られた。さらにCAIAの検討から、LRGがLPSに代表される自然免疫シグナルの制御に関わる可能性が考えられる。以上より、LRG阻害が関節炎に対する治療戦略として有望であることが示され、研究は順調に進展したと考えている。一方で、抗体の機能阻害スクリーニングにおいて、スクリーニング用の細胞実験系を追加後も、期待する中和活性の強いモノクローナル抗体の同定には至っていない。後述するように、抗体作製の戦略について再考しつつ、抗体スクリーニングを推進する必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヘルパーT細胞非依存性の関節炎モデルであるコラーゲン抗体誘導性関節炎（CAIA）では、抗Ⅱ型コラーゲン抗体カクテルおよびLPSを投与することで関節炎を誘導する。検討の結果から、LRG欠損マウスにおけるLPSへの感受性低下が症状軽減の理由と考えられた。LRGの構造的特徴であるLRR（leucine rich repeat）はTLR等の自然免疫系レセプターのリガンド結合部位によくみられる構造であり、自然免疫系シグナルにLRGが関与することも十分考えられる。今後、LPS投与後のマウス臓器のmRNAを回収して、サイトカインの発現の違いがどの臓器でみられるのかを明らかにし、どういった細胞でLPSへの応答性が変化しているのか考察する。候補となる細胞を絞り込むことが出来れば、その細胞もしくは細胞株を用いて、LRGの有無によってLPS感受性が変わるか否かを検討し、細胞内のシグナル伝達分子の活性化の違いを比較検討する。また、上記の現象がTGF-βシグナルに依存するかどうかを検証するために、TGF-β阻害作用を持つ化合物（SB431542など）もしくは抗TGF-β中和抗体を野生型およびLRG欠損マウスに投与したのち、LPSを負荷して表現型の変化を確認する。
抗体の機能阻害スクリーニングでは、TGF-βシグナルを簡便にモニターできる培養細胞系（HEK-Blue TGF-beta cells）での検討に切り換え、実験をさらに進めている。これまで試したモノクローナル抗体では十分な中和活性をもつ抗体が同定されていない。LRGは複雑な糖鎖を有しており、糖鎖構造が生理活性を決定している可能性がある。抗体スクリーニングの効率向上のため、糖鎖を認識する抗体の作製もしくはスクリーニングについても検討を進める。
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