NLRP3、NLRC4疾患関連変異によるカスパーゼ1非依存性細胞死の機序解明

• 研究課題/領域番号: 19K17293
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 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: 井澤 和司 京都大学, 医学研究科, 助教 (90634931)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 自己炎症性疾患 / NLRC4異常症 / 家族性地中海熱 / MEFV / インフラマソーム / NLRP3 / NLRC4

研究開始時の研究の概要

クリオピリン関連周期熱症候群、NLRC4異常症はそれぞれNLRP3遺伝子、NLRC4遺伝子の機能獲得型変異によるインフラマソームの過剰活性化を主病態とする自己炎症性疾患である。我々はこれまでNLRP3機能獲得型変異によるインフラマソームはカスパーゼ1非依存性であることを報告しており、予備実験においてNLRC4機能獲得型変異においても同様の現象を確認した。本研究ではNLRP3、NLRP4疾患関連変異によるカスパーゼ1非依存性細胞死の機序解明を目標とする。本研究は自己炎症性疾患のみならず、インフラマソーム関連疾患の病態解明、治療標的の発見につながることが期待される。

研究成果の概要

クリオピリン関連周期熱症候群とNLRC4異常症においては、共にインフラマソームの活性化が起こるが、病態の中心はそれぞれIL-1 β、IL-18と異なる。まずはNLRC4異常症の炎症機序を解析するため、NLRC4遺伝子変異の機能解析系を構築した。本解析系により疾患関連性を判定することが可能になった。また、インフラマソーム関連疾患である家族性地中海熱において、MEFV遺伝子変異の疾患関連性を見分ける簡便な方法は存在していなかった。本研究において、MEFV遺伝子変異の機能解析系の開発に成功し、論文報告することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

自己炎症性疾患の診療においては、遺伝子検査を行い診断が確定となる。病原性不明な遺伝子変異が検出された際には、臨床症状や疫学的情報の他に、機能解析等を行い、その病原性を判定する。NLRC4異常症と家族性地中海熱において遺伝子変異が検出された際にその病原性を判定する解析系を構築することができ、自己炎症性診療においてより精度の高い診断を行うことが可能になった。

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: Mar 17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detailed analysis of Japanese patients with adenosine deaminase 2 deficiency reveals characteristic elevation of type II interferon signature and STAT1 hyperactivation. (2021)
  • 著者名/発表者名: Nihira H, Izawa K, Ito M, Umebayashi H, Okano T, Kajikawa S, Nanishi E, Keino D, Murakami K, Isa-Nishitani M, Shiba T, Honda Y, Hijikata A, Yasu T, Kubota T, Hasegawa Y, Kawashima Y, Nakano N, Takada H, Ohga S, Heike T, Takita J, Ohara O, Takei S, Takahashi M, Kanegane H, Morio T,etc
  • 雑誌名: J Allergy Clin Immunol 巻: Jan 30
  • 査読あり
• [雑誌論文] Haploinsufficiency of A20 with a novel mutation of deletion of exons 2-3 of TNFAIP3. (2020)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Maho、Matsubayashi Tadashi、Ohnishi Hidenori、Nakama Mina、Izawa Kazushi、Honda Yoshitaka、Nishikomori Ryuta
  • 雑誌名: Modern Rheumatology 巻: e-pub 号: 2 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1080/14397595.2020.1719595
  • 査読あり
• [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
• [雑誌論文] Concomitant PIK3CD and TNFRSF9 deficiencies cause chronic active Epstein-Barr virus infection of T cells. (2019)
  • 著者名/発表者名: 3.Rodriguez R, Fournier B, Cordeiro DJ, Winter S, Izawa K, Martin E, Boutboul D, Lenoir C, Fraitag S, Kracker S, Watts TH, Picard C, Bruneau J, Callebaut I, Fischer A, Neven B, Latour S.
  • 雑誌名: J Exp Med. 巻: Dec 2;216(12) 号: 12 ページ: 2800-2818
  • DOI: 10.1084/jem.20190678
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma infliximab monitoring contributes to optimize Takayasu arteritis treatment: a case report. (2019)
  • 著者名/発表者名: 5.Masui S, Yonezawa A, Izawa K, Hayakari M, Asakura K, Taniguchi R, Isa M, Shibata H, Yasumi T, Nishikomori R, Takita J, Matsubara K.
  • 雑誌名: J Pharm Health Care Sci. 巻: May 2;5:9 号: 1 ページ: 9-9
  • DOI: 10.1186/s40780-019-0136-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Low-frequency mosaicism in cryopyrin-associated periodic fever syndrome: mosaicism in systemic autoinflammatory diseases (2019)
  • 著者名/発表者名: Nishikomori, R. Izawa, K. Kambe, N. Ohara, O. Yasumi, T.
  • 雑誌名: Int Immunol 巻: 31 号: 10 ページ: 649-655
  • DOI: 10.1093/intimm/dxz047
  • 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1)、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 真彦[西谷], 仁平 寛士, 柴田 洋史, 日衛嶋 栄太郎, 滝田 順子, 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] 1.不明熱診療における末梢血1型インターフェロン応答遺伝子群の発現解析の有用性, (2019)
  • 著者名/発表者名: 宮本 尚幸,本田 吉孝,井澤 和司,前田 由可子,西谷 真彦,仁平 寛,柴田 洋史,田中 孝之,八角 高裕,滝田 順子,西小森 隆太
  • 学会等名: 第29回日本小児リウマチ学会総会・学術集会
• [学会発表] 2.MEFV V726A/I692del複合ヘテロ接合性変異を認め、自己免疫性肝炎を併発した家族性地中海熱の一例 (2019)
  • 著者名/発表者名: 宮本 尚幸,井澤 和司,田中 孝之,前田 由可子,西谷 真彦,仁平 寛士,本田 吉孝,柴田 洋史,八角 高裕,滝田 順子,西小森 隆太
  • 学会等名: 第29回日本小児リウマチ学会総会・学術集会
• [学会発表] 3.多彩な自己炎症性疾患を紐解く 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総会・学術集会
• [学会発表] 4.免疫不全 原発性免疫不全症の遺伝子診断におけるExome解析のpitfallと診断困難例に対する解析戦略 患者由来iPS細胞を用いて診断したDeep intron変異による細胞種依存的なNEMO異常症の経験から (2019)
  • 著者名/発表者名: 本田 吉孝,八角 高裕,伊佐 真彦,仁平 寛士,芝 剛,柴田 洋史,田中 孝之,井澤 和司,川崎 ゆり,齋藤 潤,網代 将彦,萩原 正敏,岡田 賢,小原 收,平家 俊男,滝田 順子,西小森 隆太
  • 学会等名: 第47回日本臨床免疫学会
• [備考] 家族性地中海熱の責任遺伝子MEFVの働きを迅速に解析する検査方法を開発
  • URL: https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2021-04-20-1