患者検体・iPS細胞を用いた様々なMEFV変異による自己炎症発症機序の解明

• 研究課題/領域番号: 19K08320
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分52050:胎児医学および小児成育学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 田中 孝之 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (20625678)
• 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: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 家族性地中海熱 / 遺伝子検査 / 遺伝子多型 / MEFV / 機能評価系の確立 / THP-1細胞 / 遺伝子変異の機能比較 / インフラマソーム / 細胞死 / MEFV変異 / iPS細胞 / サイトカイン

研究開始時の研究の概要

家族性地中海熱はpyrinタンパクをコードするMEFV遺伝子の変異により、pyrin inflammasomeが過剰活性化し炎症症状を生じる自己炎症性疾患である。MEFV変異は種類が 多く、SNPとの判別が困難、変異部位により複数の炎症性疾患を発症するなどの理由で、遺 伝子検査での診断が困難な場合がある。申請者らが先行研究で確立した患者由来細胞・iPS細胞由来 マクロファージを用いて、pyrin inflammasome活性を評価する系を用いて様々なMEFV変異を疾患群、正常群に分類し、MEFV塩基置換を認めた患者のより正確な診断法の確立を目指す。

研究成果の概要

ヒト単球系細胞株である THP-1 細胞に、GFP で標識した MEFV 遺伝子を強制発現させ、刺激時の細胞死を、FCMで評価した。病原性変異である M694V変異は、正常のMEFV と比較して、強い細胞死を誘導した。これを用いて、32種類のMEFVバリアントを評価したところ、バリアントにより細胞死が異なった。階層的クラスタリングによりバリアントは 6 つのクラスターに分類されこれまでの臨床的な情報ともよく相関していた。そのため、本検査法を用いることでMEFV バリアントの病原性の有無が区別できることが示された。
患者検体採取を必要としないMEFVバリアント評価系を確立し、論文として公表した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

家族性地中海熱の原因遺伝子であるMEFVは多種の遺伝子多型があり、検査で見付かっても評価が困難でしたが、MEFV多型を分類する手法を開発しました。特に患者さんの血液を必要とせず、実験室だけで完了することができる点が本法の利点です。MEFV遺伝子検査後にどう判断し、治療するかという場面において、それぞれのMEFV多型の意義を正確に判断できるようになり、臨床的にメリットが大きいと考えられます。

研究成果

• [雑誌論文] Rapid Flow Cytometry-Based Assay for the Functional Classification of MEFV Variants (2021)
  • 著者名/発表者名: Honda Y, Maeda Y, Izawa K, Shiba T, Tanaka T, Nakaseko H, Nishimura K, Mukoyama H, Isa-Nishitani M, Miyamoto T, Nihira H, Shibata H, Hiejima E, Ohara O, Takita J, Yasumi T, Nishikomori R.
  • 雑誌名: J Clin Immunol. 巻: Online ahead of print. 号: 6 ページ: 1187-1197
  • DOI: 10.1007/s10875-021-01021-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Functional evaluation of the pathological significance of MEFV variants using induced pluripotent stem cell-derived macrophages (2019)
  • 著者名/発表者名: Shiba, T. Tanaka, T. Ida, H. Watanabe, M. Nakaseko, H. Osawa, M. Shibata, H. Izawa, K. Yasumi, T. Kawasaki, Y. Saito, M. K. Takita, J. Heike, T. Nishikomori, R.
  • 雑誌名: J Allergy Clin Immunol 巻: 144 号: 5 ページ: 1438-1441
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2019.07.039
  • 査読あり
• [学会発表] 新規機能解析系によるMEFVバリアントの病原性分類 (2021)
  • 著者名/発表者名: 前田 由可子, 本田 吉孝, 井澤 和司, 芝 剛, 田中 孝之, 中瀬古 春奈, 西村 啓佑, 向山 宙希, 宮本 尚幸, 伊佐 真彦[西谷], 仁平 寛士, 柴田 洋史, 八角 高裕, 西小森 隆太
  • 学会等名: 第65回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [学会発表] 新規機能解析系によるMEFVバリアントの病原性評価・分類の試み (2021)
  • 著者名/発表者名: 前田由可子、本田吉孝、井澤和司、芝剛、田中孝之、 中瀬古春奈、西村啓佑、向山宙希、東口素子、加藤健太郎、 宮本尚幸、伊佐（西谷）真彦、仁平寛士、柴田洋史、日衛嶋栄太郎、 小原收、滝田順子、八角高裕、西小森隆太
  • 学会等名: 第4回日本免疫不全・自己炎症学会学術集会
• [学会発表] 新規機能解析系によるMEFVバリアントの病原性評価・分類の試み (2020)
  • 著者名/発表者名: 前田由可子、本田吉孝、井澤和司、芝剛、 田中孝之、東口素子、加藤健太郎、宮本尚幸、 伊佐（西谷）真彦、仁平寛士、柴田洋史、日衛嶋栄太郎、 滝田順子、八角高裕、西小森隆太
  • 学会等名: 第48回日本臨床免疫学会総会
• [学会発表] MEFV遺伝子の多様なvariantsに対する疾患関連評価系の確立 (2019)
  • 著者名/発表者名: 芝剛 田中孝之 西小森隆太 井田弘明 柴田洋史 井澤和司 八角高裕 齋藤潤 平家俊男 滝田順子
  • 学会等名: 第122回日本小児科学会学術集会
• [学会発表] MEFV遺伝子の多様な塩基置換とFMF発症との関連をサイトカイン分泌の指標で評価する系の確立 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田中孝之 芝剛 西小森隆太 井田弘明 柴田洋史 井澤和司 八角高裕
  • 学会等名: 第63回日本リウマチ学会学術集会
• [学会発表] インフラマソームを介した自己炎症性疾患の診断・治療にiPS細胞がどのように役立つか？ (2019)
  • 著者名/発表者名: 田中孝之 芝剛 西小森隆太 柴田洋史 井澤和司 柳町昌克 齋藤潤 中畑龍俊 小原收 平家俊男 滝田順子 八角高裕
  • 学会等名: 第29回日本小児リウマチ学会学術集会
  • 招待講演
• [備考] 京都大学発表のプレスリリース
  • URL: https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2021-04-20-1?fbclid=IwAR1VrygHWkrwe9PBLozWo1kMlGr2tlvClfag2xa-iZi30QoK41_EqdgB_vY
• [備考] 上記サイト内の、研究内容についての詳述
  • URL: https://www.kyoto-u.ac.jp/sites/default/files/2021-04/210317_honda-427b6686c51a042f5c36d248d863cc5d.pdf