進行性多巣性白質脳症等の幅広い神経感染症に対応する超高感度PCR検査技術の実用化

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K09768
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 中道 一生 国立感染症研究所, ウイルス第一部, 主任研究官 (50348190)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 脳神経疾患 / ウイルス / 進行性多巣性白質脳症 / 感染症 / 検査

Outline of Annual Research Achievements

進行性多巣性白質脳症(Progressive Multifocal Leukoencephalopathy: PML)は主として免疫不全を背景に発症する致死的な脱髄疾患であり、JCウイルス(JCV)が脳内で増殖することで引き起こされる。PMLに対する根本的治療法は確立されていないが、早期の診断、免疫抑制の解除および治療薬候補の投与による進行の停止や改善が報告されている。また、PMLの診断において鑑別を要する神経感染症が存在するため、JCVを含む広範囲な病原体を標的とした鋭敏な検査が有用である。
本研究は、「過去10年以上にわたって集積されたPML疑い患者の脳脊髄液検体および臨床情報を後方視的に解析し、神経感染症の早期診断において有用な超高感度PCR検査系を実用化する」ことを目的とする。
平成２９年度では、約1,500名のPML疑い患者の臨床情報を含むデータベースを更新し解析した。また、脳脊髄液中に放出された極微量のJCVゲノムDNAをより確実に検出するために、PCR検出系の改良を行った。JCV-T遺伝子上の必須領域において、通常のリアルタイムPCRよりも非常に短い塩基配列を標的とすることで、検出効率を高めることに成功した。
109名のPML疑い患者の脳脊髄液を対象として、従来法ならびに改良型のPCRの検出感度を比較した。改良型PCRを用いた超高感度検査は従来法よりもさらに高い検出感度を有した。
また、JCV陽性と判定された患者の臨床情報を後方視的に解析したところ、PMLとして矛盾のない基礎疾患および各種所見を有していた。加えて、超高感度PCR検査を実施した場合には、基礎疾患が認められない後期高齢者において脳脊髄液JCV陽性者が散見されたことから、加齢に伴う中枢神経病変とJCVとの関連性が示唆された。
本研究において改良を施した超高感度PCR検出系は、PMLの診断において有用である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画に従って、PML疑い患者の広範な情報を有するデータベースを更新した。また、PCR検出系に改良を施すことによって検出効率を高めた超高感度検査系を確立し、実際にPML患者および疑い患者の脳脊髄液を用いて有用性を示した。さらに、超高感度検査によって脳脊髄液JCV陽性と判定された患者の臨床情報を後方視的に解析することで、これまでの日本国内において関心が低かった高齢者におけるPML症例についての知見を収集した。他方、脳脊髄液中に極微量のJCVを検出した場合、それらのウイルスのゲノムにおける変異を超高解像度融解曲線分析法によって解析することは困難であったことから、他の検出技術の開発が必要であると考えられた。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度以降の本研究では、前年度に引き続いてPML疑い患者の臨床情報についてのデータベースを更新する。また、前年度に確立した超高感度PCR検査を臨床検査において使用することで、その有用性を評価する。特に、頭部MRIにおいて病変が認められるものの臨床徴候が認められない早期のPML(無症候性PML)の段階で脳脊髄液JCVを超高感度検査によって検出しうるか否かに注目する。また、脳脊髄液中に検出されたJCVに病原性を有する変異が生じているか否かを判別するためのマルチプレックスPCR法を開発する。加えて、PML疑い症例の脳脊髄液を対象として次世代シーケンサーによる解析を行い、JCV以外に標的となりうる病原体を検索する。

Causes of Carryover

(理由)
年度末納品等にかかる支払いが平成30年4月1日以降となったため、当該支出分については次年度の実支出額に計上予定。平成29年度分についてはほぼ使用済みである。
(使用計画)
上記のとおり。

Research Products

• [Journal Article] A Punctate Magnetic Resonance Imaging Pattern in a Patient with Systemic Lupus Erythematosus is an Early Sign of Progressive Multifocal Leukoencephalopathy: A Clinicopathological Study. (2018)
  • Author(s): Ishii J, Shishido-Hara Y, Kawamoto M, Fujiwara S, Imai Y, Nakamichi K, Kohara N.
  • Journal Title: Internal Medicine Volume: 57 Pages: 2727-2734
  • DOI: doi: 10.2169/internalmedicine.0696-17
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Progressive multifocal leukoencephalopathy associated with thymoma with immunodeficiency: a case report and literature review. (2018)
  • Author(s): Tatsuya Ueno, Nobuyuki Sato, Tomoya Kon, Rie Haga, Jin-ichi Nunomura, Kazuo Nakamichi, Masayuki Saijo, Masahiko Tomiyama
  • Journal Title: BMC Neurology Volume: 18 Pages: 37～37
  • DOI: doi: 10.1186/s12883-018-1041-4
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Fingolimod-associated PML with mild IRIS in MS. (2017)
  • Author(s): Nishiyama Shuhei、Misu Tatsuro、Shishido-Hara Yukiko、Nakamichi Kazuo、Saijo Masayuki、Takai Yoshiki、Takei Kentarou、Yamamoto Naoki、Kuroda Hiroshi、Saito Ryuta、Watanabe Mika、Tominaga Teiji、Nakashima Ichiro、Fujihara Kazuo、Aoki Masashi
  • Journal Title: Neurology - Neuroimmunology Neuroinflammation Volume: 5 Pages: e415～e415
  • DOI: doi: 10.1212/NXI.0000000000000415
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 脳脊髄液中JCウイルスの超高感度リアルタイムPCR検査におけるCLIA認定プライマーおよびプローブの有用性 (2017)
  • Author(s): 中道一生、西條政幸
  • Organizer: 第22回日本神経感染症学会学術大会
• [Presentation] 本邦における進行性多巣性白質脳症（PML）サーベイランスの現状－PMLサーベイランス委員会報告－ (2017)
  • Author(s): 三浦義治、中道一生、西條政幸、高橋健太、鈴木忠樹、阿江竜介、濱口毅、原由紀子、三條伸夫、雪竹基弘、岸田修二、澤洋文、奴久妻聡一、水澤英洋、山田正仁
  • Organizer: 第22回日本神経感染症学会学術大会
• [Presentation] 画像・病理・遺伝子解析で悪性リンパ腫が疑われた、高度リンパ球浸潤を伴った進行性多巣性白質脳症の1例 (2017)
  • Author(s): 宍戸-原由紀子、松林純、中道一生、西條政幸、相澤仁志、秋元治朗、長尾俊孝
  • Organizer: 第22回日本神経感染症学会学術大会
• [Presentation] 脳生検により診断した進行性多巣性白質脳症の長期生存例 (2017)
  • Author(s): 佐藤翔紀、白井慎一、高橋育子、加納崇裕、矢部一郎、遠藤知之、豊嶋崇徳、東海林菊太郎、宝金清博、松野吉宏、太田雅之、三浦義治、中道一生、西條政幸、佐々木秀直
  • Organizer: 第22回日本神経感染症学会学術大会
• [Presentation] CPT11 prevents virus replication in JCI cells persistently infected with JC polyomavirus. (2017)
  • Author(s): Souichi Nukuzuma, Chiyoko Nukuzuma, Masanori Kameoka, Shigeki Sugiura, Kazuo Nakamichi, Takafumi Tasaki, Tsutomu Takegami
  • Organizer: 第65回日本ウイルス学会学術集会
• [Presentation] Deep-sequence identification and role in virus replication of a JCV quasispecies in PML patients. (2017)
  • Author(s): Kenta Takahashi, Tsuyoshi Sekizuka, Hitomi Fukumoto, Kazuo Nakamichi, Tadaki Suzuki, Yuko Sato, Hideki Hasegawa, Makoto Kuroda, Harutaka Katano
  • Organizer: 第106回日本病理学会総会
• [Presentation] 次世代シークエンサーが明らかにしたJCウイルスのゲノム変異とPMLの病態 (2017)
  • Author(s): 高橋健太、関塚剛史、福本瞳、中道一生、鈴木忠樹、佐藤由子、長谷川秀樹、黒田誠、片野晴隆
  • Organizer: 第58回日本神経病理学会総会学術研究会
• [Presentation] Punctate lesions demonstrated as an early sign of progressive multifocal leukoencephalopathy in a patient with systemic lupus erythematosus: a clinico-pathological study. (2017)
  • Author(s): Junko Ishii, Michi Kawamoto, Satoru Fujiwara, Yukihiro Imai, Kazuo Nakamichi, Kenta Takahashi, Yukiko Shishido-Hara, Nobuo Kohara
  • Organizer: XXIII World Congress of Neurology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Third Japanese case of fingolimod-associated PML in natalizumab naive MS: Coincidence or alarm bell? (2017)
  • Author(s): Jin Nakahara, Kenji Kufukihara, Mariko Tanikawa, Kazuo Nakamichi, Masayuki Saijo, Yoshiharu Miura, Hirokazu Fujiwara, Masahiro Jinzaki, Takahito Yoshizaki, Shigeaki Suzuki, Shinichi Takahashi, Norihiro Suzuki
  • Organizer: 7th Joint ECTRIMS ACTRIMS Meeting 2017
  • Int'l Joint Research