異常増殖する滑膜細胞が構築する擬似血管を標的とした新規関節リウマチ治療法の開発

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25670262
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 平田 圭一 帝京大学, 薬学部, 助手 (80424852)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 関節リウマチ / 滑膜

Research Abstract

関節リウマチは，主に手足の間接および指関節に腫脹を伴う炎症を生じ，最終的には間接の骨破壊が生じ転帰不良に至ることが知られている．その関節破壊の主な要因は，異常増殖滑膜の滑膜細抱に由来する破骨細胞誘導因子（MMP-3やIL-6など）により破骨細胞が分化誘導や活性化されるためと考えられている．したがって，滑膜の異常増殖を抑制することが関節リウマチ治療戦略において得に重要な点と推察される．しかしながら，滑膜の異常増殖を抑制する治療方法は臨床において未だ確立されておらず，その開発が急務とされる．異常滑膜を抑制する方法として，過去にマウスを用いた抗新生血管療法が有用であると報告されている．その作用機序は，異常増殖する滑膜に必須である，栄養や酸素の供給源となる新生血管を標的とし，兵糧攻めとすることで，異常な増殖を抑制する機序である．報告者の戦略は，新生血管が誘導されるよりも早期に，異常に増殖する滑膜における微小環境を標的とし，新生血管とは異なる血管様構造を破綻させることで異常な滑膜増殖を抑制することである．この戦略は，抗新生血管療法よりも早期に，患部の増殖滑膜の抑制が可能と考えられることから，抗新生血管より優れた，新規治療法として期待される．
研究実施計画は，まずマウス滑膜の微小環境に生じる新生血管とは異なる血管様構造をin vitroで再現し，その血管様構造に対する抗体を作成することである．そのためには，異常増殖するマウス滑膜細胞が必要とされる．関節リウマチモデルは，ヒトの病理所見と類似していることは報告されているが，ヒトと同様の微小環境を有するか否かは検討されていない．そこで，異なる作成方法で間接リウマチモデルマウスを作成し，組織学的評価により血管様構造を評価し，滑膜細胞を採取する関節リウマチモデルマウスの選別を行った．また，血管様構造モデル作成のために三次元培養の基礎検討を行った．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

関節リウマチモデルマウスは，ヒトと同様の病理所見を有することが知られている．しかしながら，滑膜微小環境における類似性については，詳細な報告がされていない．今回の検討において，滑膜に新生血管とは異なる血管様構造を有したモデルマウスの確認は出来なかった．滑膜の血管様構造を再現し，特異的抗体を作成するためには，上記のモデルマウスより滑膜細胞を採取することが必須とされる．したがって，当初の計画であったファージディスプレイ法による抗体作成の抗原となる滑膜細胞を得るに至っていない．滑膜に新生血管とは異なる血管様構造を有したモデルマウスの確認が出来ていない原因は，関節リウマチモデルマウスにおけるヒト間接リウマチに対する病理組織の再現性が得られていないと考えられる．すなわち，モデルマウスにおける滑膜微小環境の再現が不十分と考えられる．ヒトの関節リウマチは，何十年かけて進行する場合が多く，間接の腫脹などの発症を繰り返して進行していく．それとは異なり，マウスの関節リウマチモデルは，進行が極めて早く，関節炎が繰り返し発症することはほとんど観察されない．このように，ヒトとマウスでは大きく症状が異なる部分があることから，関節炎モデルマウスが細部の病理所見まで全く同じに再現されない部分があることは容易に想像が出来る．今後の計画を進めるためにも，モデルマウスの作成方法を含めた，滑膜細胞採取に対する検討を早急に達成する必要がある．

Strategy for Future Research Activity

今後の研究の推進方策として，まず，ヒトと同様の滑膜微小環境を有した間接リウマチモデルマウスの確認が必須とされる．たとえば，発症が緩やかとなるように，II型コラーゲン誘導関節炎モデルの作成方法を改良する．または，抗体カクテルによる間接リウマチモデルに使用するマウスは，様々な系統を用いて検討を行う．マウスで困難な場合は，ラットなど他のげっ歯類を用いて作成を試みる．様々な検討で目的のモデルマウスの確認が出来た場合，次ぎに滑膜を採取し，in vitroでモデル抗原を作成する．そのモデルに対する抗体をファージディスプレイ法により作成する．作成した抗体を用いて，滑膜より異常増殖滑膜の単離方法を確立する．その単離した細胞を抗原として，樹状細胞免疫療法による，抗リウマチ効果の検討を行う．

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

当該年度の計画では，ファージディスプレイ法を用いた抗体作成法が計画されていたが，抗体作成の実施が不可能であったため，次年度使用額が生じた．その理由は，本計画で必須である，滑膜微小環境においてヒトと同様の病理所見を有するモデルマウスを確認出来ていないため，抗体作成に必要な滑膜細胞が採取できなかったためである．擬似血管の概念は，ヒトがん組織に由来するものであり，ヒトにおいては多数の症例報告があるにもかかわらず，がん移植マウスにおける擬似血管の報告は１系統のがん細胞のみである．間接リウマチモデルマウスはヒトと類似した病理所見を示すが，滑膜微小環境において詳細は明らかとなっていない．がんと同様に，マウスでの再現が困難であることも考えられる．したがって，ヒトと同様の滑膜微小環境を再現されたモデルマウスの確認が出来ず当初の計画が全て遂行できていないことが最も大きな原因である．
モデルマウスの問題が解決された場合，当初の計画であった，in vitroにおける擬似血管モデルの作成およびファージディスプレイ法による抗体作成の予算として使用する予定である．