Pathogenic role of mitochondrial DNA in neuromyelitis optica spectrum disorder

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K15451
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52020:Neurology-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Yamashita Kazuya 大阪大学, 医学系研究科, 招へい教員 (40774518)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ミトコンドリアDNA / NMOSD / 自然免疫 / インフラマソーム

Outline of Final Research Achievements

We investigated the role of mitochondrial DNA (mtDNA) in NMO spectrum disorder (NMOSD) pathology. Extracellular mtDNA is specifically elevated in the cerebrospinal fluid of patients with acute phase NMOSD, and mtDNA released by AQP4-Ab-mediated cellular damage elicits the innate immune cascades via TLR9 and NLRP3 inflammasomes pathways. Inflammasomes contribute to microglial activation and lesion formation in the focal NMOSD mice model.
Our study highlights mtDNA-mediated innate immune pathways as a novel therapeutic target for future treatment of NMOSD patients.

Free Research Field

神経免疫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

NMOSDにおいて抗AQP4の病原性はすでに証明され、ステロイドパルス療法や血漿交換が急性期治療として確立されている。しかし失明・四肢麻痺など重篤な後遺症が残存する症例が依然として多く存在しており、病態解明の追求および新規治療ターゲットの同定が急務であった。本研究でNMOSDの病態における自然免疫系を起点とした炎症促進機序を証明したことは、新たな治療法の開発に寄与する可能性がある。