elucidation of mechanism of exacerbation in neuromyelitis optica and development of biomarkers that predict relapse severity

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22K15717
• Research Institution: International University of Health and Welfare
• Principal Investigator: Maimaitijiang Guzailiayi 国際医療福祉大学, トランスレーショナルニューロサイエンスリサーチセンター, 特任助教 (60887107)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 視神経脊髄炎 / 脱髄 / エクソソーム / 急性炎症 / コネキシン / ギャップ結合 / 実験的自己免疫性脳脊髄炎 / アストログリア

Outline of Annual Research Achievements

視神経脊髄炎(neuromyelitis optica spectrum disorder, NMOSD)は、長大な脊髄と視神経の病巣を起こすが、炎症が広範に進展する機序は解明されていない。NMOSDではアストログリア足突起のaquaporin 4 (AQP4)が標的となっているが、私たちはNMOSD病巣ではアストログリア足突起のギャップ結合蛋白であるconnexin (Cx)43が広範囲に脱落することを報告した。Cx43をコードするGJA1はストレス時にはN末を欠くtranslational isoform (GJA1-29k等)の発現が亢進する。GJA1-29kはチャネル機能を失うがRNA結合ドメインを保持する。本研究においてNMOSDは、健常対照やその他の炎症性神経疾患と比べて、血清exosomeのGJA1-29kが急性再発期に著増すること、そしてGJA1-11kが再発期と寛解期を通じて有意に低下することを発見した。したがって、NMOSDでは29k/11k比が再発期に顕著に上昇し、再発時の総合障害度と有意な正相関を示した。Exosome glial fibrillary acidic protein (GFAP)はNMOSD再発時に、exosome neurofilament L (NfL)は再発時と寛解期に健常対照より有意に高かった。一方、マウスの実験的自己免疫性脳脊髄炎(experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE)時に脳Cx43が脱落するとともに血清GJA1-29k+ exosomeが著増すること、アストログリア特異的・時限的にCx43遺伝子を欠失させると、GJA1-29kの増加が消失しEAEが軽症化した。以上より、血清exosomeの29k/11k比はNMOSD再発時に上昇する新しい炎症バイオマーカーである。

Research Products

• [Journal Article] Anti-LGI4 Antibody Is a Novel Juxtaparanodal Autoantibody for Chronic Inflammatory Demyelinating Polyneuropathy (2023)
  • Author(s): Zhang Xu、Kira Jun-Ichi、Ogata Hidenori、Imamura Tomohiro、Mitsuishi Mikio、Fujii Takayuki、Kobayashi Masaki、Kitagawa Kazuo、Namihira Yukihiro、Ohya Yusuke、Maimaitijiang Guzailiayi、Yamasaki Ryo、Fukata Yuko、Fukata Masaki、Isobe Noriko、Nakamura Yuri
  • Journal Title: Neurology Neuroimmunology & Neuroinflammation Volume: 10 Pages: 1-13
  • DOI: 10.1212/NXI.0000000000200081
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Exosome GJA1-29k is a blood marker for progressive multiple sclerosis reflecting glial inflammation (2023)
  • Author(s): Guzailiayi Maimaitijiang, Jun-ichi Kira, Ayako Sakoda, Katsuhisa Masaki, Mitsuru Watanabe, Satoshi Nagata, Ezgi Ozdemir, Ryo Yamasaki, Noriko Isobe, Xu Zhang, Tomohiro Imamura, Yuri Nakamura
  • Organizer: 第64回日本神経学会学術大会
• [Presentation] Serum glial fibrillary acidic protein is useful to predict multiple sclerosis disability progression (2023)
  • Author(s): un-ichi Kira, Guzailiayi Maimaitijiang, Yuri Nakamura, Ayako Sakoda, Yoshie Yamato, Yuki Yanagihara, Yasutaka Iwanaga, Ken-ichiro Yamashita, Akira Yokote, Keiko Haro, Shozo Tobimatsu, Xu Zhang, Tomohiro Imamura
  • Organizer: 第64回日本神経学会学術大会
• [Presentation] Plasma/urine exosomal microRNA-203 is a novel least-invasive biomarker for early Alzheimer’s disease (2023)
  • Author(s): Tomohiro Imamura, Jun-ichi Kira, Motohiro Yukitake, Mikio Mitsuishi, Guzailiayi Maimaitijiang, Xu Zhang
  • Organizer: 第64回日本神経学会学術大会
• [Presentation] IgG2 autoantibody relates to IVIg response and onion bulb formation in LGI4+ autoimmune nodopathy (2023)
  • Author(s): Xu Zhang, Jun-ichi Kira, Akira Yokote, Ayako Sakoda, Takayasu Mishima, Yoshio Tsuboi, Ryota Sato, Takashi Kanda, Hidenori Ogata, Noriko Isobe, Masaki Kobayashi, Kazuo Kitagawa, Yukihiro Namihira, Yusuke Ohya, Yuko Fukata, Masaki Fukata, Tomohiro Imamura, Guzailiayi Maimaitijiang, Yuri Nakamura
  • Organizer: 第64回日本神経学会学術大会