カニクイザルにおけるコラーゲン誘導関節炎発症の分子機序の解明

• 研究課題/領域番号: 19H03148
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分42040:実験動物学関連
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 椎名 隆 東海大学, 医学部, 教授 (00317744)
• 研究分担者: 伊藤 靖 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (90324566) ; 石垣 宏仁 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (90432301)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円); 2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2020年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2019年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: カニクイザル / 疾患モデル / MHC / 関節リウマチ / コラーゲン誘導関節炎 / リウマチ / 自己免疫疾患

研究開始時の研究の概要

申請者らは、これまでに5,500頭に及ぶDNA検査から多数のMHC統御ザルを検出した。この次段階として、MHC多型に基づく疾患解析を実施し、その成果を治療法の開発に繋げることが重要課題の一つである。本課題では、RAモデルであるCIAを例として、CIA発症の分子機序を解明することを目的とする。具体的には、遺伝学、免疫学および病理学の多面的な解析から、CIAと関連するMHC多型、CIAの重症度を規定する多型マーカーやバイオマーカーの同定等、CIA発症と関連する遺伝要因を明らかにする。個体数削減と再現性を重視した非臨床試験の実施やCIAとRAとの解析データを対比させながら進める点に独創性がある。

研究成果の概要

本研究課題では、カニクイザルにおけるコラーゲン誘導関節炎 (CIA) 発症の分子機序を遺伝学的、免疫学的および病理学的手法を用いて解明した。その結果、これまで不明であったCIAと感受性を示す主要組織適合性複合体（MHC）アレルを同定したこと、その多型は関節リウマチの感受性HLAアレルの特徴とよく類似したこと、このアレルを有する個体は、Ⅱ型コラーゲンに特異的なTh1型のIgG1抗体を多く産生し、CIAの炎症をより強く誘導することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題により長年に渡り不明であったCIAと感受性を示すMHC多型が同定され、関節リウマチと類似した遺伝学および免疫学特徴が見出された点に学術的意義があり、他のHLA関連疾患モデルの作出のための貴重な基礎的データを取得できたと考えられる。このMHC多型に基づくCIAモデルの作出から、個体数削減と再現性を重視した非臨床試験への展開、関節リウマチの治療法開発に関する斬新なシーズの創生等が将来的に期待される。

研究成果

• [雑誌論文] No Tumorigenicity of Allogeneic Induced Pluripotent Stem Cells in Major Histocompatibility Complex-matched Cynomolgus Macaques. (2021)
  • 著者名/発表者名: Ishigaki H, Pham VL, Terai J, Sasamura T, Nguyen CT, Ishida H, Okahara J, Kaneko S, Shiina T, Nakayama M, Itoh Y, Ogasawara K.
  • 雑誌名: Cell Transplantation 巻: Jan-Dec;30 ページ: 963689721992066-963689721992066
  • DOI: 10.1177/0963689721992066
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neutralizing antibody-dependent and -independent immune responses against SARS-CoV-2 in cynomolgus macaques (2021)
  • 著者名/発表者名: Ishigaki Hirohito、Nakayama Misako、Kitagawa Yoshinori、Nguyen Cong Thanh、Hayashi Kaori、Shiohara Masanori、Gotoh Bin、Itoh Yasushi
  • 雑誌名: Virology 巻: 554 ページ: 97-105
  • DOI: 10.1016/j.virol.2020.12.013
  • NAID: 120006953803
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Efficacy of a Cap-Dependent Endonuclease Inhibitor and Neuraminidase Inhibitors against H7N9 Highly Pathogenic Avian Influenza Virus Causing Severe Viral Pneumonia in Cynomolgus Macaques (2020)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Saori、Nguyen Cong Thanh、Ogata-Nakahara Ayako、Shibata Akihiro、Osaka Hiroyuki、Ishigaki Hirohito、Okamatsu Masatoshi、Sakoda Yoshihiro、Kida Hiroshi、Ogasawara Kazumasa、Itoh Yasushi
  • 雑誌名: Antimicrobial Agents and Chemotherapy 巻: 65 号: 3 ページ: 1825-1820
  • DOI: 10.1128/aac.01825-20
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Immune profiling of influenza‐specific B‐ and T‐cell responses in macaques using flow cytometry‐based assays (2020)
  • 著者名/発表者名: Koutsakos Marios、Ishigaki Hirohito、Itoh Yasushi、Kedzierska Katherine et al.
  • 雑誌名: Immunology & Cell Biology 巻: 99 号: 1 ページ: 97-106
  • DOI: 10.1111/imcb.12383
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Experimental techniques for the development of a uterus transplantation model in cynomolgus macaques (2020)
  • 著者名/発表者名: Kisu Iori、Ishigaki Hirohito、Shiina Takashi、Aoki Daisuke et al.
  • 雑誌名: Journal of Obstetrics and Gynaecology Research 巻: 46 号: 11 ページ: 2251-2260
  • DOI: 10.1111/jog.14477
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Embryonal Carcinoma and Glioblastoma Cell Lines Derived from Monkey Induced Pluripotent Stem Cells (2020)
  • 著者名/発表者名: Ishigaki Hirohito、Itoh Yasushi
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 25 ページ: 1-17
  • DOI: 10.1007/7651_2020_303
  • ISBN: 9781071621189, 9781071621196
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical features of irreversible rejection after allogeneic uterus transplantation in cynomolgus macaques (2020)
  • 著者名/発表者名: Kisu Iori、Ishigaki Hirohito、Shiina Takashi et al.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 号: 1 ページ: 13910-13910
  • DOI: 10.1038/s41598-020-70914-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Natural History of Spontaneously Occurred Endometriosis in Cynomolgus Monkeys by Monthly Follow-Up Laparoscopy for Two Years (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Kaori、Nakayama Misako、Iwatani Chizuru、Tsuchiya Hideaki、Nakamura Shinichiro、Nonoguchi Kosuke、Itoh Yasushi、Tsuji Shunichiro、Ishigaki Hirohito、Mori Takahide、Murakami Takashi、Ogasawara Kazumasa
  • 雑誌名: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: 251 号: 4 ページ: 241-253
  • DOI: 10.1620/tjem.251.241
  • NAID: 130007879339
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Characterization of tumour-infiltrating lymphocytes in a tumour rejection cynomolgus macaque model (2020)
  • 著者名/発表者名: Satooka Hiroki、Ishigaki Hirohito、Todo Kagefumi、Terada Koji、Agata Yasutoshi、Itoh Yasushi、Ogasawara Kazumasa、Hirata Takako
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 号: 1 ページ: 8414-8414
  • DOI: 10.1038/s41598-020-65488-x
  • NAID: 120006862372
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Low replicative fitness of neuraminidase inhibitor-resistant H7N9 avian influenza A virus with R292K substitution in neuraminidase in cynomolgus macaques compared with I222T substitution. (2020)
  • 著者名/発表者名: Suzuki S, Shichinohe S, Itoh Y, Nakayama M, Ishigaki H, Mori Y, Ogata-Nakahara A, Nguyen TC, Okamatsu M, Sakoda Y, Kida H, Ogasawara K.
  • 雑誌名: Antiviral Research 巻: 178 ページ: 104790-104790
  • DOI: 10.1016/j.antiviral.2020.104790
  • NAID: 120006845305
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] First Successful Delivery after Uterus Transplantation in MHC-Defined Cynomolgus Macaques (2020)
  • 著者名/発表者名: Kisu Iori、Ishigaki Hirohito、Shiina Takashi et al.
  • 雑誌名: Journal of Clinical Medicine 巻: 9 号: 11 ページ: 3694-3694
  • DOI: 10.3390/jcm9113694
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Histological analysis of fundic gland polyps enlarged by proton pump inhibitors (2019)
  • 著者名/発表者名: Fukuda M, Ishigaki H, Sugimoto M, Mukaisho K, Matsubara A, Ishida H, Moritani S, Itoh Y, Sugihara H, Andoh A, Ogasawara K, Murakami K, Kushima R
  • 雑誌名: Histopathology 巻: 75 号: 4 ページ: 537-545
  • DOI: 10.1111/his.13902
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-Term Outcome and Rejection After Allogeneic Uterus Transplantation in Cynomolgus Macaques (2019)
  • 著者名/発表者名: Kisu、Ishigaki、Emoto、Kato、Yamada、Matsubara、Obara、Masugi、Matoba、Adachi、Banno、Saiki、Itagaki、Kawamoto、Iwatani、Nakagawa、Tsuchiya、Sasamura、Urano、Ema、Ogasawara、Aoki、Nakagawa、Shiina
  • 雑誌名: Journal of Clinical Medicine 巻: 8 号: 10 ページ: 1572-1572
  • DOI: 10.3390/jcm8101572
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inactivated whole virus particle vaccine with potent immunogenicity and limited IL-6 production is ideal for influenza (2019)
  • 著者名/発表者名: Sekiya T, Mifsud EJ, Ohno M, Nomura N, Sasada M, Fujikura D, Daito T, Shingai M, Ohara Y, Nishimura T, Endo M, Mitsumata R, Ikeda T, Hatanaka H, Kitayama H, Motokawa K, Sobue T, Suzuki S, Itoh Y, Brown LE, Ogasawara K, Kino Y, Kida H
  • 雑誌名: Vaccine 巻: 37 号: 15 ページ: 2158-2166
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2019.02.057
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Cynomolgus Macaque MHC Polymorphism in Experimental Medicine (2019)
  • 著者名/発表者名: Shiina、Blancher
  • 雑誌名: Cells 巻: 8 号: 9 ページ: 978-978
  • DOI: 10.3390/cells8090978
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cynomolgus macaque IL37 polymorphism and control of SIV infection (2019)
  • 著者名/発表者名: Shiina Takashi、Suzuki Shingo、Congy-Jolivet Nicolas、Aarnink Alice、Garchon Henri-Jean、Dereuddre-Bosquet Nathalie、Vaslin Bruno、Tchitchek Nicolas、Desjardins Delphine、Autran Brigitte、Lambotte Olivier、Theodorou Ioannis、Le Grand Roger、Blancher Antoine
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 号: 1 ページ: 7981-7981
  • DOI: 10.1038/s41598-019-44235-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Nomenclature report 2019: major histocompatibility complex genes and alleles of great and small ape and old and new world monkey species (2019)
  • 著者名/発表者名: de Groot NG, Otting N, Maccari G, Robinson J, Hammond JA, Blancher A, Lafont BAP, Guethlein LA, Wroblewski EE, Marsh SGE, Shiina T, Walter L, Vigilant L, Parham P, O'Connor DH, Bontrop RE
  • 雑誌名: Immunogenetics 巻: 72 ページ: 25-36
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] カニクイザルを用いた組織適合抗原複合体一致他家iPS細胞移植においてteratomaは形成されない (2020)
  • 著者名/発表者名: 石垣宏仁、寺井淳、仲山美沙子、伊藤靖、小笠原一誠
  • 学会等名: 第109回 日本病理学会総会
• [学会発表] カニクイザルを用いたH7N9亜型高病原性鳥インフルエンザウイルスの病原性解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 緒方綾子、鈴木沙織、 グエン タン・コン、伊藤靖、石垣宏仁、仲山美沙子、小笠原一誠
  • 学会等名: 第109回 日本病理学会総会
• [学会発表] H7N9高病原性鳥インフルエンザウイルスに対するバロキサビルの有効性評価および免疫反応の解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 鈴木沙織、Than Cong Nguyen、緒方（中原）綾子、石垣宏仁、仲山美沙子、伊藤靖
  • 学会等名: 第163回 日本獣医学会学術集会
• [学会発表] カニクイザルを用いた H5N6 亜型高病原性鳥インフルエンザウイルスによる重症肺炎の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 伊藤靖、Cong Nguyen Thanh、鈴木紗織、石垣宏仁、仲山美沙子、小笠原一誠
  • 学会等名: 第108回 日本病理学会総会
• [学会発表] LAP陽性細胞吸着カラムの癌治療への応用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 寺本和雄、石垣宏仁、仲山美沙子、伊藤靖、小笠原一誠
  • 学会等名: 第78回日本癌学会
• [学会発表] Investigation of effects of the vaccine for influenza virus in cynomolgus macaques (2019)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Itoh, Saori Suzuki, Hirohito Ishigaki, Misako Nakayama, Takaaki Kinoshita, Kazumasa Ogasawara
  • 学会等名: Asian-African Research Forum on Emerging and Reemerging Infections 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Donor lymphoid cells remain in the skin graft until 14 days after allogeneic transplantation in macaques (2019)
  • 著者名/発表者名: Hirohito Ishigaki, Cong Thanh Nguyen, Misako Nakayama, Yasushi Itoh, Kazumasa Ogasawara
  • 学会等名: 第48回 日本免疫学会総会