ＨＴＬＶ－１関連脊髄症で同定した制御性Ｔ細胞由来異常Ｔ細胞の病原性に関する研究

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25461293
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: St. Marianna University School of Medicine
• Principal Investigator: 佐藤 知雄 聖マリアンナ医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30387063)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: HTLV-1 / Tax / 制御性T細胞 / HTLV-1関連脊髄症

Research Abstract

近年、免疫疾患の病態形成において「制御性T細胞（Treg）の可塑性」の重要性が注目されている（Zhou, Nat Immunol 2009）。これは一部のTregが置かれた環境によりFoxp3発現や抑制機能を失い，他のヘルパーT細胞へ "分化転換"することを意味するが、この「Tregの可塑性」がどのような原因によって生じるかという点については、いまだ不明である。HTLV-1関連脊髄症（HAM）は、ヒトT細胞白血病ウイルス（HTLV-1）感染者の一部に発症する脊髄の慢性炎症性疾患であるが、最近、我々はHAM患者においてHTLV-1の機能分子Taxの作用によってTregが可塑的に変化したと考えられる新規の異常T細胞を発見した。そこで本研究では、Foxp3を発現するTregだけにHTLV-1 Taxを発現させた“Treg特異的Tax発現マウス”を用いることで、HAM患者において見出されたTreg由来異常T細胞の発生機構や病原性について個体レベルで検討することを目的とした。
今年度は、“Treg特異的Tax発現マウス”の表現型を主に検討した。その結果、Foxp3発現細胞すべてにTaxを発現したマウスは、6週齢以内に全例死亡した。一方、Foxp3発現細胞の一部でのみTaxを発現したヘテロマウスは、両耳介の皮膚炎と共に、尾の皮膚潰瘍、両耳介のレイノー現象や壊疽といった血管炎を疑わせる一定の表現型が認められた。このことから、本来Tregとして免疫を制御する働きを有するFoxp3発現細胞がTaxを発現することによって、個体レベルで炎症病態を惹起するような病原性が発揮されることが判明した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の予想を超えて、我々が独自に作製した“Treg特異的Tax発現マウス”は、炎症病態を反映した一定の表現型がspontaneousに認められた。したがって、本来Tregとして免疫を制御する働きを有するFoxp3発現細胞がTaxを発現することによって、個体レベルで病原性を発揮することが明らかとなった。ただし、この現象を裏付けるためのTregの評価がまだ実施できていないため、現在までの達成度を「おおむね順調に進展している」と判断した。

Strategy for Future Research Activity

今後は次の３つの方向性で本研究を進めることとする。
１）“Treg特異的Tax発現マウス”におけるTreg細胞の評価:当該マウスのTregがIFN-γを産生するような炎症性の異常T細胞に変化しているか、またTregとしての形質を保持しているか等の評価を実施する。当該マウスのFoxp3発現細胞はTax遺伝子を発現すると同時にRFP遺伝子も発現する。そのため、当初の予定では「Treg由来Tax発現T細胞」の表現型を明らかにするために、RFP陽性細胞を単離する予定であったが、予想に反して脾細胞中にRFP陽性細胞を認めなかった（Tax及びRFPのmRNA発現レベルは低値だが、検出されている）。したがって、その対応策として、RFP陽性細胞の代わりにCD4+CD25+(可能であればCD127low) cellsを単離し、その表現型を解析するという計画へ変更する。
２）“Treg特異的Tax発現マウス”の病理学的検討：当該マウスはその肉眼的所見から血管炎の動物モデルとなる可能性を有する。そのため、病理学的解析を実施し、血管炎の有無と血管炎があった場合はその種類を明らかにする。
３）“Treg特異的Tax発現マウス”へEAE（実験的自己免疫性脳脊髄炎）モデルの適用：当該マウスにEAEを誘導し、Treg由来の異常T細胞を脊髄へ侵入させることによって、HAMで認められる脊髄の慢性炎症を引き起こすか否かを検証する。評価はEAEの臨床症状スコアの経時的変化、マウス脊髄の病理組織検査および免疫組織染色によって行う。

Research Products

• [Journal Article] Serum level of soluble triggering receptor expressed on myeloid cells-1 as a biomarker of disease activity in relapsing polychondritis. (2014)
  • Author(s): Sato T, Yamano Y, Tomaru U, Shimizu Y, Ando H, Okazaki T, Nagafuchi H, Shimizu J, Ozaki S, Miyazawa T, Yudoh K, Oka H, Suzuki N.
  • Journal Title: Modern Rheumatology Volume: 24 Pages: 129-136
  • DOI: 10.3109/14397595.2013.852854.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CSF CXCL10, CXCL9, and Neopterin as Candidate Prognostic Biomarkers for HTLV-1-Associated Myelopathy/Tropical Spastic Paraparesis. (2013)
  • Author(s): Sato T, Coler-Reilly A, Utsunomiya A, Araya N, Yagishita N, Ando H, Yamauchi J, Inoue E, Ueno T, Hasegawa Y, Nishioka K, Nakajima T, Jacobson S, Izumo S, Yamano Y.
  • Journal Title: PLoS Negl Trop Dis Volume: 7 Pages: e2479
  • DOI: 10.1371/journal.pntd.0002479. eCollection 2013.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Positive feedback loop via astrocytes causes chronic inflammation in virus-associated myelopathy. (2013)
  • Author(s): Ando H, Sato T, Tomaru U, Yoshida M, Utsunomiya A, Yamauchi J, Araya N, Yagishita N, Coler-Reilly A, Shimizu Y, Yudoh K, Hasegawa Y, Nishioka K, Nakajima T, Jacobson S, Yamano Y.
  • Journal Title: Brain Volume: 136 Pages: 2876-87
  • DOI: 10.1093/brain/awt183.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preapoptotic protease calpain-2 is frequently suppressed in adult T-cell leukemia. (2013)
  • Author(s): Ishihara M, Araya N, Sato T, Tatsuguchi A, Saichi N, Utsunomiya A, Nakamura Y, Nakagawa H, Yamano Y, Ueda K.
  • Journal Title: Blood Volume: 121 Pages: 4340-4347
  • DOI: 10.1182/blood-2012-08-446922.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Human T-lymphotropic virus type 1感染者における腎移植の影響. (2013)
  • Author(s): 山内淳司、八木下尚子、安藤仁、佐藤知雄、新谷奈津美、Ariella, Coler-Reilly、今井直彦、中澤龍斗、佐々木秀郎、柴垣有吾、安田隆、力石辰也、木村健二郎、山野嘉久.
  • Journal Title: 日本臨床腎移植学会雑誌 Volume: 1 Pages: 55-60
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 白血病 非定型白血病および特殊型 HTLV-1関連脊髄症（HAM）. (2013)
  • Author(s): 山野嘉久、佐藤知雄、宇都宮與.
  • Journal Title: 別冊日本臨牀 新領域別症候群シリーズ 血液症候群（第2版） Volume: 23(III) Pages: 195-199
• [Journal Article] HTLV-1関連脊髄症（HAM）の病態・治療とバイオマーカー (2013)
  • Author(s): 山野嘉久、佐藤知雄
  • Journal Title: 日本臨牀 Volume: 71 Pages: 870-875
• [Presentation] HAM患者登録システム（HAMねっと）の構築による疫学調査と満足度調査の概要報告 (2013)
  • Author(s): 山野嘉久, Ariella Coler-Reilly, 八木下尚子, 佐藤知雄, 新谷奈津美, 橋本充代, 木村美也子, 高田礼子.
  • Organizer: 第34回日本臨床薬理学会学術総会
  • Place of Presentation: 東京都（千代田区）〔東京国際フォーラム〕
  • Year and Date: 20131204-20131206
• [Presentation] HAMにおける抗CCR4抗体製剤の有用性に関する検討 (2013)
  • Author(s): 山野嘉久, 山内淳司, 新谷奈津美, 安藤仁, Ariella Color-Reilly, 八木下尚子, 宇都宮與, 佐藤知雄.
  • Organizer: 第25回日本神経免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 山口県（下関市）〔海峡メッセ下関〕
  • Year and Date: 20131127-20131129
• [Presentation] HTLV-1関連脊髄症（HAM）の治療標的としてのCCR4+CD4+T細胞 (2013)
  • Author(s): 佐藤知雄、新谷奈津美、安藤仁、Ariella Coler-Reilly、山内淳司、八木下尚子、山野嘉久.
  • Organizer: 第6回HTLV-1研究会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京都（港区）〔東京大学医科学研究所講堂〕
  • Year and Date: 20130823-20130825
• [Presentation] The “HAM-net” HAM/TSP Patient Registration System and its Applications: A Sampling of Epidemiological Findings in Japan. (2013)
  • Author(s): Coler-Reilly A.L.G., Hashimoto M., Yagishita N., Sato T., Ando H., Yamauchi J., Araya N., Kimura M., Yamano Y., and Takata A.
  • Organizer: 第6回HTLV-1研究会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京都（港区）〔東京大学医科学研究所講堂〕
  • Year and Date: 20130823-20130825
• [Presentation] Virus-induced CXCL10-CXCR3 positive feedback loop via astrocytes is critical for maintaining chronic inflammatory lesions in HAM/TSP (2013)
  • Author(s): Sato T, Ando H, Tomaru U, Yoshida M, Utsunomiya A, Yamauchi J, Araya N, Yagishita N, Coler-Reilly A, Jacobson S, Yamano Y
  • Organizer: 16th International conference on human retrovirology: HTLV and related retroviruses
  • Place of Presentation: Montreal, Canada
  • Year and Date: 20130626-20130630
• [Presentation] CXCL10 and neopterin in CSF are candidate prognostic biomarkers for HTLV-1-associated myelopathy/tropical spastic paraparesis (2013)
  • Author(s): Yamano Y, Sato T, Ando H, Araya N, Yagishita N, Yamauchi J, Coler-Reilly A, Utsunomiya A, Jacobson S, Izumo S
  • Organizer: 16th International conference on human retrovirology: HTLV and related retroviruses
  • Place of Presentation: Montreal, Canada
  • Year and Date: 20130626-20130630
• [Presentation] Nation-wide epidemiological study in Japan on HTLV-1 associated myelopathy/tropical spastic paraparesis using HAM-net, a novel patient registration system (2013)
  • Author(s): Coler-Reilly A, Hashimoto M, Yagishita N, Sato T, Ando H, Yamauchi J, Araya N, Kimura M, Yamano Y, Takata A
  • Organizer: 16th International conference on human retrovirology: HTLV and related retroviruses
  • Place of Presentation: Montreal, Canada
  • Year and Date: 20130626-20130630
• [Presentation] 成人T細胞白血病ウイルス関連疾患における新規治療標的同定を目的とした定量膜プロテオームプロファイリング
  • Author(s): 石原 誠人、新谷 奈津美、佐藤 知雄、宇都宮與、中川 英刀、山野 嘉久、植田 幸嗣
  • Organizer: 第72回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] Label free quantitative proteome analysis on cerebrospinal fluid to discover severity grade markers for Human T-cell leukemia virus type 1 associated myelopathy/tropic spastic paraparesis (HAM/TSP)
  • Author(s): Makoto Ishihara, Natsumi Araya, Tomoo Sato, Risa Fujii, Ayako Tatsuguchi, Naomi Saichi, Hidewaki Nakagawa, Yoshihisa Yamano, Koji Ueda
  • Organizer: HUPO 2013
  • Place of Presentation: Pacifico Yocohama, Kanagawa, Japan
• [Remarks] 聖マリアンナ医科大学 難病治療研究センター 病因・病態解析部門ホームページ
  • URL: http://nanchiken.jp/byouin/