2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of innovative treatment for multiple sclerosis based on control of neurodegeneration and inflammation by applying function of LOTUS
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20K07761
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
高橋 慶太 横浜市立大学, 附属病院, 助教 (20773740)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹内 英之 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (30362213)
田中 章景 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (30378012)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | LOTUS / Nogo / Nogo受容体 / マイクログリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はこれまでにNogo受容体の内在性アンタゴニストとして機能するLOTUSが多発性硬化症の病勢悪化に関連して発現の低下をきたし、その結果、多発性硬化症患者において緩除に進行する機能障害の主たる原因である軸索変性を促進させることに係わっていることを明らかにしてきた。これに加え、神経機能分子のLOTUSが神経系の細胞だけでなく免疫細胞であるリンパ球においても作用し、炎症病態に関連すること、さらには抹消の免疫細胞だけでなく中枢神経系の免疫担当細胞であるミクログリアにも作用し、MSの重要な病態である中枢神経炎症にも係わる可能性を突き止めつつある。本研究では神経機能分子であるLOTUSが抹消のリンパ球へ作用して炎症性サイトカインの変動に係わっていることに加え、ミクログリアに対してもLOTUSが結合することまで突き止めた。そしてその過程において非常に興味深い知見も得られている。リンパ球、マイクログリアに発現しているNogo受容体がLOTUSの生理活性を発揮するターゲット分子であると考えられており同様の報告が複数あるが、本研究ではNogo受容体の欠損マウスを用いて解析を行ったところ、LOTUSの結合・生理活性を示唆する結果が得られ、Nogo受容体とは異なるまったく別の重要なターゲット分子の存在が示唆された。これらの分子の同定・解析も含め、引き続きLOTUSを主軸としたMSの病態機序解明と画期的な治療法の開発を進めていく
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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
神経機能分子であるLOTUSが免疫系の細胞にも作用することを示すため、リンパ球に対するLOTUSのBinding assayを行ったところ非常に強い結合が明らかとなり、さらにリンパ球の初代培養にLOTUSを添加してその上清に含まれる炎症性サイトカインの変動を解析したところ興味深い変動が見られた。また、リンパ球を活性化した後に別のマウスにTransferして実験的自己免疫性脳脊髄炎（EAE）を惹起する疾患モデルマウスを応用して、LOTUS遺伝子改変マウスにEAEを惹起し、野生型マウスと比較・検討したところ、臨床経過に有意な差が認められ、LOTUSの免疫系に係わる生理活性についても明らかになりつつある。そして中枢神経系の免疫を担当するマイクログリアへの作用について現在解析を進めており、LOTUSがミクログリアに結合することを確認している。LOTUSのターゲット分子としてこれまでに報告されているリンパ球・マイクログリアに発現するNogo受容体が想定されており、Nogo受容体欠損マウスの免疫関連細胞を用いて解析を行ったところLOTUSの生理機能が発揮される結果が得られた。これらの結果は興味深いことに、LOTUSが別の受容体に対しても作用し免疫応答に関与している可能性を示唆するものであり、新たな多発性硬化症の病態・治療法につながる可能性がある。このように、神経系と免疫系のインタラクションについてその機序の解明に向けた興味深い結果を得つつあり、進捗としては概ね順調に推移しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
神経機能分子であるLOTUSがマイクログリアに発現しているNogo受容体及びそれ以外の分子に対する生理活性を明らかにするため、リコンビナントLOTUS及びマイクログリアの初代培養を用いたex vivoにおける炎症性サイトカイン産生変動を評価する。また免疫系に対するLOTUSの生理機能について中枢に浸潤するリンパ球、中枢神経系の免疫を担当するミクログリアの活性などをLOTUS遺伝子を改変したマウスを用いたEAEなどの疾患モデルを用いて評価を行っていく。
これに加え、マウス初代培養神経細胞およびミクログリアを用いてミクログリアの係わる軸索変性とLOTUSによる保護作用についての解析を行い、その結果をモデルマウスに応用し野生型、LOTUS過剰発現および欠損マウスを用いてEAEを誘導し、病勢評価および病理学的解析を行う。神経系への作用を評価するため、順行性神経トレーサーBiotinylated Dextran Amine (BDA)やGAP43等の免疫染色を行い、細胞レベルにおいてLOTUSを用いた軸索再生治療の有効性を評価する方針で検討している。
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| Causes of Carryover |
試薬を購入する際に相見積もりをとって最も安価で購入する方針を徹底した結果、物品費を抑えることが出来た。翌年度の物品費として引き続き使用していく計画である。また、コロナウィルス感染拡大に伴い学会への参加が制限され、旅費として計上された助成金が使用されていないことも影響している。翌年度には引き続き旅費として適正に使用していく計画である。
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Research Products
(1 results)
