2021 Fiscal Year Research-status Report
MS疾患モデルでのTh17／CD8+ T細胞間の新規コミュニケーションと併用療法
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20K07433
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
佐藤 文孝 近畿大学, 医学部, 講師 (30779327)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 動物モデル / 併用療法 / 神経免疫疾患 / T細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多発性硬化症(MS)は，中枢神経系(CNS)へのCD4陽性ヘルパーT(Th)細胞とCD8陽性T(CD8+ T)細胞の浸潤を伴う脱髄と軸索障害の二つの神経病理像を特徴とする神経疾患である。臨床研究より，ヘルパーT細胞サブセットの中でTh17細胞がMS疾患感受性に関与していることが報告されている。同様に，実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)を用いたMS基礎研究からも，Th17細胞が病態の中心であることが示唆されている。しかしながら，MS治験においてTh17細胞機能を抑制する治療薬はいまだ十分な効果を認めていない。その原因として，ヒトMS病変部に見られるCD8+ T細胞がEAEでは誘導されず，MSにおけるCD8+ T細胞の役割が解明されていないことが挙げられる。そこで，Th17細胞とCD8+ T細胞の両方がCNSに浸潤するヒトMS病理像類似のタイラーウイルス誘導性脳脊髄炎(TMEV-IDD)を用い，Th17細胞機能を増幅した際の脱髄・軸索障害への影響の有無を検証した。Th17誘導剤“カードラン”投与群は，非投与群に比べて病状が軽減した。症状と一致して，カードラン投与群では軸索障害が有意に減少していた。軸索障害にはCD8+ T細胞が関与していることから，CNSのCD8+ T細胞mRNA発現を定量したところ，カードラン投与群で減少していた。また，CNSにおいて活性化ミクログリアが減少しているとともに，軸索変性部位に活性化ミクログリアが主に集積していた。つまり，カードラン投与によりTh17細胞が増加し，CD8+ T細胞が抑制されことで軸索障害が軽減するとともに、活性化ミクログリア集積も減少することでTMEV-IDD症状が改善されたことを示唆した。本成果からMS病態におけるTh17細胞とCD8+ T細胞間の新規コミュニケーションが明らかとなり，新たな治療法の確立へとつながる可能性を示した。
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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
令和2年度には病態の異なる二つのMS動物モデル(EAEとTMEV-IDD)において，Th17誘導剤のカードランを投与の影響の有無を検討した。EAEではカードラン投与によるTh17細胞の増強により脱髄が悪化することでEAE症状が増悪し，従来の報告通りTh17細胞が悪玉として働くことを見出した。一方，TMEV-IDDではカードラン投与により軸索障害が低下するとともに病状が軽減することを見出した。令和3年度には，EAEではカードラン投与によりTh細胞の浸潤を促すケモカイン／ケモカインレセプターの遺伝子発現量がCNSで増加していることを見出した。また，脱髄病変部位には好中球も浸潤していた。Th17細胞の機能として，好中球の遊走を促すことが報告されていることから，好中球の浸潤もEAE症状の悪化に関与していることを示唆した。一方TMEV-IDDでは，カードラン投与群において軸索障害に関与するCD8+ T細胞遺伝子の発現量がCNSで減少しており，かつ活性化ミクログリアの存在もCNSで低下していた。免疫二重染色法により，活性化ミクログリアは主に軸索変性部位に観察されたことから，カードラン投与によるTh17細胞の増強によるCD8+ T細胞機能の抑制および活性化ミクログリアの減少が直接的にまたは間接的に軸索障害を軽減することを示唆した。二つの病態の異なるMS動物モデルを用いてTh17細胞の役割を比較検討した研究で，かつMSにおいてTh17細胞が善玉として働く可能性を示唆した成果は極めて少ない。本研究成果はすでに論文発表(Sato et al., Front Cell Infect Microbiol, 2022, doi: 10.3389/fcimb.2022.805302)しており，令和3年度までの研究達成度としてはおおむね順調であると評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度までに行ってきた研究より，Th17細胞の増加がCD8+ T細胞機能に影響を及ぼす可能性を示唆してきた。そこで，MSにおけるTh17細胞とCD8+ T細胞間の新規コミュニケーションをより解明するため，Th17細胞分化に関わる転写因子を阻害するジゴキシンを用いてTh17細胞機能を抑制することにより軸索障害が悪化するかをTMEV-IDD症状の継時的観察およびCNSを病理学的に解析する。また，ジゴキシンの投与によりCD8+ T細胞の割合が増加するかも検討する。EAEの結果から，Th17細胞は脱髄の増悪を引き起こすことから，TMEV-IDDモデルを用いてCD8+ T細胞を移入することで，Th17細胞が抑制することにより脱髄が軽減するかをTMEV-IDD症状の継時的観察およびCNSを病理学的に解析する。これらにより，MS治験においてTh17細胞機能を抑制する治療薬がいまだ十分な効果を得られていない原因を明らかにするとともに，Th17細胞だけではなくCD8+ T細胞も抑制する併用療法を行うことで，脱髄・軸索障害ともに軽減するかを試みる。令和4年度には，論文をもう一報発表する予定である。
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| Causes of Carryover |
（理由）令和3年度に使用する予定額は使い切ったが，令和2年度から繰り越した使用額が残った。その理由としては，令和2年度から行っているマウスの繁殖による維持が安定して行うことができ，当初マウスの購入に要すると考えていた費用の多くが解析用消耗品費として使用したため，令和2年度の使用額まで使い切れなかった大きな要因である。
（使用計画）これまでと同様に，令和4年度の研究経費の多くは解析用消耗品費にあてる予定である。さらに，Th17細胞およびCD8+ T細胞の機能増強試験行うため，細胞を単離・移入するためのキットおよび試薬を購入し，免疫学的・病理学的に解析を行う予定であるため，そちらにも相当額を要すると推測される。
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Research Products
(14 results)
