関節疾患における免疫セマファリンの骨ホメオスタシス調整作用の解明

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25460495
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 緒方 篤 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90309451)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 敏郎 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (40273651)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: セマフォリン4D / 関節リウマチ / マウスコラーゲン関節炎

Outline of Annual Research Achievements

前年度（平成２５年）は、関節リウマチ患者におけるセマフォリン４D(Sema4D)の臨床的意義を解明した。
可溶性Sema4Dは関節リウマチ患者において関節液、血清中において増加が認められ、疾患活動性との相関が見られた。関節滑膜においてSema4D発現細胞の増加は認められたが、細胞表面に発現するSema4Dはむしろ低下傾向であった。可溶性Sema4Dの産生は必ずしもSema4Dそのものの産生増加によらない可能性が示唆された。
今年度（平成２６年）は関節リウマチのモデル動物であるコラーゲン関節炎において抗Sema4D抗体による治療実験を行った。
抗Sema4D抗体はコラーゲン関節炎を抑制することが示された。炎症性サイトカインの産生も同時に抑制されており、組織学的な関節破壊も抗Sema4D抗体によって抑制されていた。このことはSema4Dが関節リウマチの病態生理に重要であることを示すだけでなく、Sema4Dを抑制する介入が関節リウマチにおいて可能であるかもしれない可能性を示した。
我々はマウスにおいて示されたSema4Dによる骨芽細胞の増殖抑制効果の検討を行ったがヒト骨芽細胞培養系においてこれを証明することはできなかった。直接的な骨芽細胞の抑制効果は今回証明できなかったが、炎症を抑制することによる間接的な関節破壊抑制効果は規定できると考えられた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

初年度（平成２５年度）において、我々は関節リウマチ患者における可溶性セマフォリン４D(Sema4D)の臨床的意義は臨床的に解明することができた。また本年度（平成２６年度）はマウス実験関節炎において抗Sema4D抗体によるSema4D機能抑制により関節炎が改善することが示され、Sema4Dの重要性がさらに明らかにした。このことはSema4Dが関節リウマチの病態において重要な役割を果たしていることを示している。これは当初の研究計画の予定通りである。
しかしながら、Sema4Dがどのように関節リウマチにおいて働きをしているかは、当初in vitroの報告より想定していたSema4Dによる直接的な骨芽細胞の抑制効果は証明できず、Sema4Dの関節リウマチの病態における意義は明らかにすることはできなかった。Sema4Dが関節リウマチにおいて果たしている役割を明らかにすることまで解明することができていない。
従って、研究の達成度は概ね順調であるが、Sema4Dの病態的意義の解明がさらに必要であると考えている。

Strategy for Future Research Activity

最終年度である平成２７年度においては、Sema4Dの関節リウマチにおける病態的意義の解明を行う予定である。
初年度における本研究においてSema4D発現細胞は関節滑膜などで増加しているが、細胞表面に発現するSema4Dは関節リウマチにおいてむしろ低下傾向であった。このことは可溶性Sema4Dの増加の原因がSema4Dの細胞における産生増加ではなく、細胞表面に存在する膜型Sema4Dのshedding outの増加による可能性を示唆していた。そこで、我々は炎症病態でしばしば増加するタンパク分解酵素プロテアーゼによる可溶性Sema4Dの産生の増加や、Sema4Dの骨代謝以外の炎症などへの影響を検討することにより、Sema4Dの産生機序や関節リウマチにおける病態的意義の解明を行いたいと考えている。

Causes of Carryover

マウスの実験的関節炎に使用する抗Sema4D抗体の作成に手間取り、抗Sema4D抗体によるマウス治療実験を小規模にて施行せざるをえなかった。そのため資金を繰り越すこととなった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

本年度は前年度に行ったマウス治療実験をより大規模に繰り返して行い再現性の検討を行うことと、探索的な実験も含めてSema4Dの産生メカニズムや病態的意義の解析を行うなどの検討に資金を使用する計画である。

Research Products

• [Presentation] Contribution of Semaphorin 4D (Sema4D): increased soluble Sema4D enhanced RA inflammation and Sema4D antibody inhibited mouse collagen induced arthritis. (2015)
  • Author(s): Yoshida Y, Ogata A, Ebina K, Shi K, Hirano T, Shima Y, Narazaki M, Tanaka T, Tsuboi H,Saeki Y, Tomita T, Kumanogoh A.
  • Organizer: 第５９回日本リウマチ学会総会・学術総会, International Rheumatology Symposium．
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2015-04-23 – 2015-04-25