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2011 Fiscal Year Research-status Report

中枢神経系脱髄疾患におけるI型インターフェロンの動態とその制御機構の解析

Research Project

Project/Area Number 23591236
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

河内 泉  新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (40432083)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 豊島 靖子  新潟大学, 脳研究所, 准教授 (20334675)
Project Period (FY) 2011-04-28 – 2014-03-31
Keywords神経免疫病態学 / 多発性硬化症 / 視神経脊髄炎 / I型インターフェロン / アクアポリン4
Research Abstract

Neuromyelitis optica (NMO) は長い間, 多発性硬化症 (MS) との異同が論じられてきた中枢神経系脱髄疾患である。近年, 疾患特異的自己抗体 (NMO-IgG) が発見され, NMOはアクアポリン4水チャネル (AQP4) を標的とするアストロサイトパチーであることが明らかにされた。 MSとは異なり, I型インターフェロン (IFN) 療法が疾患増悪因子となることが特徴である。本研究では「自然免疫機構が内因性のI型IFNシグナルを亢進させ, 免疫寛容を破綻させることで, AQP4抗原に対する自己免疫応答を活性化し, NMOに特徴的な視神経炎・脊髄炎を発症する」という作業仮説を立て, 3年計画で証明することを目的とする。当該年度 (初年度), 以下の点を明らかにした。(1) NMOの脊髄病巣ではAQP4の広範な染色性低下に加え, 血管周囲の免疫グロブリンと補体の沈着, 多数のT細胞, マクロファージを認めたが, B細胞, plasmablasts, 形質細胞, 好中球は少数にとどまり, 髄膜にはリンパ節類似濾胞構造を認めない。一方, MSの髄膜にはリンパ節類似濾胞構造を認め, その場でB細胞, plasmablasts, 形質細胞が活性化され, 抗体の産生が示唆される。(2) NMOの末梢血では多数のplasmablastsを認めるが, MSの末梢血では認めない。(3) NMOの血清では髄液に比較しNMO-IgG抗体価の力価が高い。免疫グロブリンの髄腔内産生を示唆する髄液オリゴクローナルバンドはNMOの髄液で陽性率が低い。(4) NMOの髄液と血清ではIL-6の産生が亢進しているが, MSでは認めない。 以上, NMOとMSの適応免疫システム動態の相違点から, 自己免疫病態の形成と維持においてNMOとMSは異なるスペクトラムの疾患であると考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

これまでNMOとMSにおける免疫細胞の解析から両疾患の適応免疫システム動態の相違点を明らかにしてきた。すなわち, NMOとMSでは標的臓器こそ同じであるが, 1) NMOではその特異自己抗体NMO-IgGの産生部位は主に中枢神経の外にあること, 一方, MSの抗体産生部位は中枢神経内に隔絶されている可能性があること, 2) NMOではNMO-IgGと補体がアストロサイトのAQP4を標的とすること, 3) IL-17/IL-6の相乗的発現システムはMSよりもNMOにおいて稼働し, 炎症病理の形成と慢性炎症の増悪に関与している可能性があることを示唆する結果を得ている。現在まで明らかにした「NMOとMSの適応免疫システム動態の相違点」は, 本研究の最終的目的である「自然免疫機構と中枢神経系脱髄疾患における自己免疫病態の関連」を解き明かすためには重要な基盤となる研究である。さらに現在, 精力的に中枢神経系脱髄疾患における内因性のI型IFNの発現の検討を多角的に進行している途上である。

Strategy for Future Research Activity

研究実績の概要の通り, 当該年度 (平成23年度) は「NMOとMSの適応免疫システム動態の相違点」の同定を含めて, 本研究の基盤となる重要な結果を得ることができている。しかし一方で「中枢神経系脱髄疾患における内因性I型IFNの発現の多角的検討」は進行の途上にあり, 完了していない。このために次年度に使用する予定の研究費が生じた。この状況に対応するために, これまでの研究体制に研究協力者1名を増員し, 今後の研究を推進する予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

平成23年度, NMOとMSの適応免疫システム動態の相違点から, 両疾患は自己免疫病態の形成と維持において異なるスペクトラムの疾患であることを明らかにした。この結果をふまえ, 次年度 (平成24年度) は下記の研究を計画する。(1) NMOの免疫基盤に内因性のI型IFNの発現亢進があることを, NMO患者の末梢血, 髄液, 中枢神経病理を使った網羅的なサイトカイン発現解析から証明し, 確定する。(2) NMOにおいてI型IFNを産生する細胞とその産生制御因子を, 中枢神経病理やリンパ組織の免疫組織化学・免疫学的手法から同定する。特にI型IFNの産生制御因子として「死細胞貪食障害による放置死細胞」に着目し, そのNMO個体における証明を行う。さらにI型IFNを産生する樹状細胞とその活性化動態を解析する。(3) NMOに特徴的なAQP4特異的自己抗体産生B細胞・T細胞株を作成し, I型IFNとIL-6による自己抗体産生能や細胞活性化能の亢進を証明し, I型IFNの発現亢進がNMOの病態を悪化させるメカニズムを明らかにする。 本研究で対象とするヒト由来資料については, 「ヒトゲノム・遺伝子解析研究に関する倫理指針」(平成16年12月28日改正, 平成17年6月29日一部改正: 文部科学省, 厚生労働省, 経済産業省告示)「疫学研究に関する倫理指針」(平成16年12月28日:文部科学省告示) に基づくとともに, 実験計画を当大学内に設置されている倫理委員会の許可を得, 提供者のインフォームド・コンセントを確認した上で開始する。<研究の役割> 研究総括, 免疫細胞解析 (担当:河内 泉), 神経病理学的解析 (担当:豊島靖子)

  • Research Products

    (7 results)

All 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Chorea as the first sign in a patient with elderly-onset systemic lupus erythematosus.2012

    • Author(s)
      Ariizumi Y, Ozawa T, Tokutake T, Kawachi I, Hirose M, Katada S, Igarashi S, Tanaka K, Nishizawa M.
    • Journal Title

      Case reports in neurological medicine

      Volume: 2012 Pages: 3

    • DOI

      1155/2012/317082

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A mutation in the immunoproteasome subunit PSMB8 causes autoinflammation and lipodystrophy in humans.2011

    • Author(s)
      Kitamura A, Maekawa Y, Uehara H, Izumi K, Kawachi I, Nishizawa M, Toyoshima Y, Takahashi H, Standley DM, Tanaka K, Hamazaki J, Murata S, Obara K, Toyoshima I, Yasutomo K.
    • Journal Title

      J Clin Invest

      Volume: 121 Pages: 4150-4160

    • DOI

      10.1172/JCI58414

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Semiquantitative measurement of aquaporin-4 antibodies as a possible surrogate marker of neuromyelitis optica spectrum disorders with systemic autoimmune diseases.2011

    • Author(s)
      Katsumata Y, Kawachi I, Kawaguchi Y, Gono T, Ichida H, Hara M, Yamanaka H.
    • Journal Title

      Mod Rheumatol

      Volume: Epub ahead of print Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s10165-011-0572-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A case of inflammatory myopathy with widely skin rash following use of supplements containing Spirulina.2011

    • Author(s)
      Konno T, Umeda Y, Umeda M, Kawachi I, Oyake M, Fujita N.
    • Journal Title

      Rinsho Shinkeigaku.

      Volume: 51 Pages: 330-333

    • DOI

      5692/clinicalneurol.51.330

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Absence of meningeal lymphoid neogenesis in neuromyelitis optica.2011

    • Author(s)
      Izumi Kawachi, Kaori Yanagawa, Yasuko Toyoshima, Etsuji Saji, Musashi Arakawa, Akiko Yokoseki, Akiyoshi Kakita, Hitoshi Takahashi, Masatoyo Nishizawa.
    • Organizer
      5th Joint Triennial Congress of the European and Americas Committee for Treatment and Research in Multiple Sclerosis.
    • Place of Presentation
      アムステルダム (オランダ)
    • Year and Date
      2011年11月21日
  • [Presentation] Characteristic features of cognitive dysfunction in neuromyelitis optica.2011

    • Author(s)
      Etsuji Saji, Kaori Yanagawa, Yasuko Toyoshima, Musashi Arakawa, Akiko Yokoseki, Masatoyo Nishizawa, Izumi Kawachi.
    • Organizer
      5th Joint Triennial Congress of the European and Americas Committee for Treatment and Research in Multiple Sclerosis.
    • Place of Presentation
      アムステルダム (オランダ)
    • Year and Date
      2011年11月20日
  • [Book] アクチュアル脳・神経疾患の臨床. III. 認知症をきたす疾患. 多発性硬化症.2012

    • Author(s)
      河内泉
    • Total Pages
      430 (256-270).
    • Publisher
      中山書店

URL: 

Published: 2013-07-10  

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