関節リウマチにおけるヒストンメチル化酵素の機能異常の解明及び治療標的としての確立

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K08888
• Research Institution: Saitama Medical University
• Principal Investigator: 荒木 靖人 埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (10580839)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: リウマチ学 / エピジェネティクス

Outline of Annual Research Achievements

関節リウマチ（RA）は、関節に炎症を起こす原因不明の自己免疫疾患であり、進行性に骨破壊を来たし、完全に治癒する事は難しい。近年、Tumor Necrosis Factor（TNF）阻害薬などの生物学的製剤が開発され、RAの治療に多大な進歩があったが、いまだ一部のRA患者には無効であり、感染症などの重篤な副作用を認める事があり、非常に高価な治療であるため医療経済を逼迫する問題を抱えている。そのため、RAの病態を解明し、より新たな治療法を開発する事が切望されている。本研究では、エピジェネティクス制御異常の観点からRAの病態を解明し、新規治療への足がかりを得る事を目的とする。そのために、RAの滑膜線維芽細胞
（SFs）においてクロマチンの立体構造の制御異常を明らかにする予定である。研究代表者らはRASFsにおいてヒストンメチル化の異常が起きている事をこれまで報告してきた。ヒストンメチル化の異常を引き起こす原因を調べるためにヒストンメチル基転移酵素の発現を解析したところ、ヒストンH3K4のメチル基転移酵素の一つであるMLL1の発現がRASFsにおいて上昇している事が判明した。さらに、MLL1が転写を制御している遺伝子を調べるためにsiRNA法によりMLL1の発現を抑制したところ、いくつかのサイトカインやケモカイン（IL-6、IL-15、CCL2、CCL5、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CX3CL1）の発現が低下したため、これらのサイトカインおよびケモカイン遺伝子がMLL1の標的遺伝子と考えられた。さらに、これらの遺伝子においてMLL1の発現抑制にてプロモーター領域のH3K4me3の低下を認めた。これらの事から、MLL1はヒストンメチル化を介してサイトカインやケモカインの遺伝子の転写を制御している事が示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

MLL1がヒストンメチル化を介してサイトカインおよびケモカインの転写を制御している事を明らかにできたため。

Strategy for Future Research Activity

MLL1が転写を制御している標的遺伝子として同定したサイトカインおよびケモカインにおいて、MLL1阻害剤による影響を調べる。これにより、MLL1阻害剤が関節リウマチの治療へ応用できるか検討する。さらに、陰性対照である変形性関節症の滑膜線維芽細胞と比較して関節リウマチの滑膜線維芽細胞において、プロモーター領域のH3K4メチル化が上昇している事も推測されるため、その確認も行う予定である。

Causes of Carryover

MLL1が転写を制御している標的遺伝子を同定するに当たり、ChIP-seq法ではなく、候補遺伝子に絞り込みリアルタイムPCR法で発現を調べたために、使用した研究費は予定より少なくなった。MLL1阻害剤を用いて、同定した標的遺伝子のMLL1による制御を確認する予定である。