2020 Fiscal Year Annual Research Report
Effect of novel alarmin on pathogenesis of Rheumatoid Arthrits
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19H03492
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| Research Institution | National Center for Global Health and Medicine |
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Principal Investigator |
鈴木 春巳 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, その他 (70235985)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 彰宏 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 室長 (20533318)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 関節リウマチ / アラーミン / 炎症 / 炎症性サイトカイン / マクロファージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
PrXの受容体がTLR4/MD2であることを一昨年度に遺伝子改変マウスを用いて証明したが、昨年度の研究によりPrXによるマクロファージの炎症性サイトカイン産生誘導はCD14にも依存していることが明らかとなった。これらはいずれもLPSの認識に関わる分子であり、PrXの認識がLPSと関連を持つ可能性も示唆された。PrXとTLR4、 MD2、 CD14とのタンパク質レベルでの相互作用はまだ検証出来ていないが、PrX認識の分子機構についての理解が進展した。PrX側の活性発現に必須な部位の特定に関しては、前年度の解析で、PrXYではATP結合部位、Zn結合部位を変異された点突然変異体が全て活性を失っていたが、PrXHにおいては種々の突然変異体の活性は保持されていた。ファミリー分子のそれぞれによって活性に必要なドメインが異なるという事態は理解が困難であり、適当なモデルを立案しにくい状況である。関節リウマチの患者血清の解析においては、漏出量の高いPrXC、F、P、Gの4種に特に着目して解析を進め、漏出PrX濃度が炎症マーカーとある程度相関することが認められた。さらに、血清だけでなく関節液についても解析を進め、関節リウマチ患者の関節液中にも高濃度のPrXの漏出を認めたが、興味深いことに変形性感染炎患者の関節液中には漏出が全く認めされなかった。阻害ペプチドに関しては、PrXYの合成ペプチドライブラリーをスクリーニングしたところ、ini vitroでのマクロファージの炎症性サイトカイン産生誘導を強く阻害できる２種のペプチドを同定することができた。
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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
PrXの受容体やその結合の分子メカニズムについては、知見が集まってきたとはいえその全貌がなかなか見えてこない状況である。それぞれのPrXメンバーで作用機序が異なるとも考えにくく、いまだに適切なモデルを考えつくに至っていない。いっぽう、関節リウマチ患者では関節液中へのPrXの漏出が起こるが、変形性関節炎では漏出が見られなかったという発見の意義は大きい。PrXの漏出が炎症と単に関連しているだけではなく、関節リウマチの病態形成に特異的に作用している可能性が高い。また、いまのところPrXYだけであるが、活性を阻害できるペプチドが同定出来たことも大きな進歩である。興味深いことに、このPrXY由来のペプチド断片は、PrXYだけでなく他のPrXの活性もある程度阻害していた。この阻害ペプチドは中和抗体の代替としてin vivoでのPrXの活性を阻害することが予想されるため、関節炎モデルマウスを用いた関節リウマチの病態進行におけるPrXの重要性を検証できるツールを手に入れたことは大きな進歩である。
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| Strategy for Future Research Activity |
PrXがTLR4、MD2、CD14とどのように結合しシグナルを伝えるのか、その分子メカニズムを解明することは極めて重要である。今後、タンパク間の相互作用を検証し、PrXメンバー間の共通性も含めて分子メカニズムを明らかにしてゆく。全身をめぐる血液の解析では見られなかった発見が、原発の病変部位である関節液の解析により明らかになった。PrXの漏出は関節リウマチと同様な炎症所見を示す変形性関節炎では検出されなかった。したがってPrXは単なる炎症の結果ではなく、関節リウマチの病態形成に強く関与しているものと考えられる。ACPA値との相関も見られたため、シトルリン化の過程に関与している可能性も考えられる。今後はこの点に関しても解析を進めてゆきたい。昨年度にPrXのサイトカイン産生を阻害できるペプチドを得ることが出来たので、早急に関節リウマチモデルマウスにおいてこの阻害ペプチドが病態の進行を抑制できるかどうか検証する。関節リウマチとPrXの漏出に関連があることはすでに明らかであるが、これらの間に因果関係があるかどうかは全く不明であり、この実験は本研究においてキーとなるものである。ファミリーメンバーの多いPrXを遺伝的に欠損させることは困難なので、抗体や阻害ペプチドなどでPrXの機能を抑えることが重要である。さらに、患者血清、関節液試料の数を増やし、様々なパラメーターとの関連をより詳細に検討することにより、関節リウマチの病態形成におけるPrXの関与を解明してゆく。
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