Analysis of granulocytes in inflammatory autoimmune disorders of the central nervous system

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26461289
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 河内 泉 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (40432083)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 豊島 靖子 新潟大学, 脳研究所, 准教授 (20334675)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 神経病態免疫学 / 視神経脊髄炎 / 多発性硬化症

Outline of Annual Research Achievements

視神経脊髄炎　(neuromyelitis optica; NMO) は多発性硬化症 (multiple sclerosis; MS) との異動が長く論じられてきた中枢神経炎症性自己免疫疾患である. NMOは近年, (1) アクアポリン4 (aquaporin-4; AQP4) 水チャネルを標的とする自己抗体が原因として発症するアストロサイトパチーである, (2) 免疫グロブリン・補体の血管中心性沈着と顆粒球系細胞の集積を中枢神経病変に認める, (3) MSとは異なり, インターフェロン (interferon; IFN)-beta 1a/1b治療が疾患増悪因子になることが明らかとされており, NMOの免疫病態基盤はMSとは異なると考えられている. 本研究では「顆粒球系細胞の活性化による好中球細胞死 (NETosis) や好中球細胞外捕捉 (NETs) 形成が, I型IFNシグナルと強調することで, 免疫寛容の破綻とAQP4抗原に対する自己免疫応答の活性化を促し, NMOの病巣形成の始動と炎症量の増幅をもたらす」という仮説を立て, 証明することを目的とした. 平成26年度は, 免疫組織学的手法を用い, NMO病変における顆粒球系細胞の浸潤様式を解析した. 平成27年度は, 免疫組織学的手法を用い, NMO病変における変性ミトコンドリア集積を介した神経変性機構を発見した. 平成28年度は, 免疫組織学的手法を用い, 病勢依存的に顆粒球系細胞とともに浸潤する組織常在リンパ球の詳細を明らかにした. 以上から, AQP4抗体と補体に加え, 顆粒球系細胞と組織常在リンパ球がNMOの病変形成の惹起と維持に関与すること, さらにその結果として生じたアストロサイト傷害が, 変性ミトコンドリア集積を介し, 神経変性を誘導し, 重篤な身体機能障害・視機能障害を引き起こす可能性が示唆された.

Research Products

• [Journal Article] Clinical characteristics of autoimmune optic neuritis. (2017)
  • Author(s): Kawachi I
  • Journal Title: Clinical and Experimental Neuroimmunology Volume: 8 (suppl. 1) Pages: 8-16
  • DOI: DOI: 10.1111/cen3.12354.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Clinicopathological features in anterior visual pathway in neuromyelitis optica. (2016)
  • Author(s): Hokari M, Yokoseki A, Arakawa M, Saji E, Yanagawa K, Yanagimura F, Toyoshima Y, Okamoto K, Ueki S, Hatase T, Ohashi R, Fukuchi T, Akazawa K, Yamada M, Kakita A, Takahashi H, Nishizawa M, Kawachi I
  • Journal Title: Annals of Neurology Volume: 79 Pages: 605-624
  • DOI: doi: 10.1002/ana.24608.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Neurodegeneration in multiple sclerosis and neuromyelitis optica. (2016)
  • Author(s): Kawachi I, Lassmann H.
  • Journal Title: J Neurol Neurosurg Psychiatry Volume: 88 Pages: 137-145
  • DOI: doi:10.1136/jnnp-2016-313300.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] NMO is characterized by serious attacks and neurodegeneration with abnormal mitochondria. (2016)
  • Author(s): Hokari M, Yokoseki A, Saji E, Arakawa M, Yanagawa K, Yanagimura F, Toyoshima Y, Kakita A, Takahashi H, Nishizawa M, Kawachi I.
  • Organizer: 第57回日本神経学会学術大会
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター (兵庫県神戸市)
  • Year and Date: 2016-05-18 – 2016-05-21
• [Book] 多発性硬化症の「炎症・変性」と進行型多発性硬化症に対する治療の最新動向. Annual Review 神経2017 (2017)
  • Author(s): 河内泉
  • Total Pages: 9
  • Publisher: 中外医学社
• [Remarks] 新潟大学脳研究所ホームページ
  • URL: http://www.bri.niigata-u.ac.jp
• [Remarks] 新潟大学ホームページ
  • URL: http://www.niigata-u.ac.jp
• [Remarks] 新潟大学脳研究所神経内科ホームページ
  • URL: http://www.neurology-bri.jp