2019 Fiscal Year Research-status Report
コンピュータ分子設計PAI-1阻害薬を用いたぶどう膜炎モデル軽症化の検討
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19K09924
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
岩田 大樹 北海道大学, 医学研究院, 助教 (70374402)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ぶどう膜炎 / PAI-1 / EAU / 実験的自己免疫性ぶどう膜網膜炎 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
線溶系の異常と炎症が関連する病態はぶどう膜炎や内眼手術後の患者においてもしばしばみられる。眼内での炎症が増強するとともにフィブリンが前房内に析出し(右図)、虹彩前癒着、虹彩後癒着、そしてそれらを契機とした続発緑内障などを合併し、これらにより不可逆的な重篤な視機能障害をきたすことがある。
プラスミノゲンアクチベーターインヒビター-1(PAI-1)は線溶系の生理的阻害因子の一つと考えられている。PAI-1は循環血中で組織型P(t-PA)を阻害することで血栓を安定化させ、組織ではウロキナーゼ型PA（u-PA）を阻害することで細胞外マトリックスの分解を抑制する。PAI-1の増加はアテローム性動脈硬化や心筋梗塞に代表される血栓症の誘引となり、動脈硬化症や血管の再構築にも関与する。一方でPAI-1の発現はトランスフォーミング増殖因子(TGF-β)、インターロイキン1(IL-1)などの炎症性サイトカインに制御され、炎症局所で発現が上昇していること、さらに近年では活性化マクロファージの遊走に不可欠なタンパクとして機能していることも明らかとなった。これらのことからマクロファージ浸潤に伴う激烈な炎症と線維化に至る疾患の新たな治療標的分子として注目されている。
しかしながら現在まで眼炎症疾患における眼局所でのPAI-1の動態やその関与について報告されていない。本研究では眼炎症疾患の動物モデルを用いてPAI-1の関与を解明すること、治療標的としてPAI-1阻害薬による眼炎症の軽症化について検討すること、そして実際のヒトのぶどう膜炎の臨床において特に急性期でPAI-1の血中ならびに眼局所での変化とそれに相関する炎症性サイトカインの変化について検討することを目的とする。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
動物を用いた研究に先立って、実際のぶどう膜炎患者と対照群の患者についてPAI-1ならびにそれらに関与する炎症性サイトカインの血中濃度を測定することにより、非感染性ぶどう膜炎への関与を検討した。ぶどう膜炎患者として、非感染性ぶどう膜炎の原因がサルコイドーシス、Vogt-小柳-原田病、ベーチェット病などの診断がされている者、対照群には炎症所見を呈さない眼疾患（網膜前膜、黄斑円孔など）の確定診断がされており、かつ眼内を含む全身に炎症性疾患の合併を認めない者とした。
結果として、PAI-1は対照群と比べ血中では有意な変化はみられなかった。しかしながら、炎症性サイトカインであるTNF-a、 IFN-γ、IL-17、P-selectinと有意な相関がみられており、炎症の変化とともに変化していることが示唆された。今回のように血中では変化がみられなくともぶどう膜炎の炎症の主座はやはり眼球であり、眼内においてはPAI-1の変化がみられている可能性がある。今後眼炎症のみられる急性期の眼内液を検体として再度評価を行う予定である。
研究に用いるPAI-1阻害薬は「標的蛋白の立体構造とコンピューターシミュレーションに基づく論理的分子設計法」による低分子化合物で、提供元となる医薬分子設計研究所が独自に開発した世界最先端の論理的分子設計ソフトウェアを用いて製薬するものである。
本研究においては、その医薬分子設計研究所が創薬するPAI-1阻害薬IMD4482を用いる計画としており、研究に必須の試薬である。医薬分子設計研究所からのIMD4482の提供が２０２０年１月となったため、現時点では想定より研究に遅延がある。現時点では抗体量が実験に十分な量が確保され、実験的自己免疫性ぶどう膜網膜炎EAUマウスモデルに関する眼炎症抑制効果についてin vivoでの検討を進める。
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| Strategy for Future Research Activity |
現時点では想定より研究に遅延あるが、EAUの重症度を評価するために必要なIMD4482が確保できない状況があったことが主な要因であった。
2020年1月にそれは確保され、今後速やかにEAUの臨床的重症度ならびに組織学的重症度における治療効果を検討する。
抗炎症効果を示した場合、分子メカニズムを解析するため、網膜及び脈絡膜における炎症関連分子である interferon (IFN)-γ、interleukin (IL)-6、monocyte chemoattractant protein (MCP)-1、NF-κB、TNF-α、intercellular adhesion molecule (ICAM)-1、vascular cell adhesion molecule (VCAM)-1、P-selectinなどをELISA法 を用いて測定し、その作用メカニズムについて確認する。また、EAUマウスにPAI-1阻害薬を投与することにより、炎症により惹起された網膜血管の透過性の亢進が軽症化する、白血球の浸潤が減少する効果も期待できる。そのためエバンスブルーおよび蛍光デキストラン、フルオレセインを用いて眼底写真を撮影、あるいは網膜展開を行い網膜血管からの蛍光漏出の変化を治療群、対照群において評価することを検討する。
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| Causes of Carryover |
おおよそ予定通りの使用額ではあったが、実験的自己免疫性ぶどう膜網膜炎マウスモデルを用いた本薬剤の炎症抑制効果を検討する実験についてはやや遅れがあり、次年度使用額についてはそれに補填し研究を継続する予定である。
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