HLA-DR15欠失血球陽性再生不良性貧血における免疫病態の解明

• 研究課題/領域番号: 21K08367
• 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54010:血液および腫瘍内科学関連
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 細川 晃平 金沢大学, 附属病院, 助教 (10786239)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 再生不良性貧血 / HLA-DR / HLA-DRB1*15:01 / 造血幹前駆細胞 / HLA-DR15 / 造血障害 / 自己免疫

研究開始時の研究の概要

特発性再生不良性貧血(aplastic anemia: AA)は、造血幹前駆細胞に対する細胞傷害性T細胞の攻撃により発症する自己免疫疾患である。HLAクラスIIのDR15はAA患者で保有率が高く、このアレルを持つ患者はシクロスポリン（CsA）が効きやすいことが知られているが、DR15がAAの発症にどのように関与しているかは不明であった。本研究では、HLA-DR15陽性AA患者を対象として、抗原特異的CD4+ T細胞による造血抑制のメカニズムと、HLA-DR15が提示するAAの自己抗原を明らかにする。

研究実績の概要

免疫抑制療法が奏効する再生不良性貧血(aplastic anemia : AA)、低リスク骨髄異形成症候群（MDS）、骨髄不全型発作性夜間ヘモグロビン尿症（PNH）では、HLADR15の保有率が高いことが以前から知られており、なかでもHLA-DRB1*15:01は、シクロスポリン依存性AA患者で特に頻度が高く、このDRB1アレルは自己免疫性造血不全の発症メカニズムに強く関与していると考えられるが、それがどのようにして造血不全の発症に関与しているのかは不明であった。寛解状態にあるAA患者の末梢血HSPCにおけるHLAクラスIIの発現を調べたところ、61例中7例（11.6%）に、これまでには報告のないHLA-DR欠失細胞が検出された。これら7例はDRB1*15:01かDRB1*15:02のいずれかを有しており、全例PNH型血球が陽性であったが、HLAクラスIアレル欠失血球はいずれも陰性であった。また、7例中5例は、造血能がCsA依存性であった。興味深いことに、PNH形質［GPI(-)］と非PNH系形質［GPI(+)］のHSPCを同時に解析することが可能であった例では、HLA-DR欠失はGPI(+)のHSPCにのみ認められた。さらに、IFN-γ存在下の培養により、DR欠失HSPC陽性例のDR発現は完全に回復した。以上から、AAのT細胞標的であるHSPCにおいても、急性白血病再発と同様に、エピジェネティックな機序によるHLA-DR欠失が起こっていることが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

HLA-DRの発現低下が認められたHLA-DR15陽性シクロスポリンCsA依存性AA患者のCD4陽性T細胞においては、HLA-DR15拘束性の自己抗原特異的T細胞クローンを高頻度に含むことが予想される。現在そのような患者からCD4陽性T細胞を単離して、次世代シークエンスによるレパトア解析を行うことにより、高頻度に検出されるT細胞レセプター(TCR)を試みている。

今後の研究の推進方策

HLA-DR15によって提示されるAAの自己抗原を同定するため、まず、HLA-DRB1*15:01陽性CsA依存性AA患者の末梢血CD4陽性T細胞のうち、高頻度に検出されるT細胞レセプター(TCR)を同定する。次に、このTCRのcDNAトランスフェクタントを用いて機能解析を行う。野生型iPSC-HSPC上のDR15結合ペプチドをスクリーニングすることにより、TCRのリガンドを決定する。

研究成果

• [雑誌論文] Frequent HLA-DR loss on hematopoietic stem progenitor cells in patients with cyclosporine-dependent aplastic anemia carrying HLA-DR15 (2022)
  • 著者名/発表者名: Tsuji Noriaki、Hosokawa Kohei、Urushihara Ryota、Tanabe Mikoto、Katagiri Takamasa、Ozawa Tatsuhiko、Takamatsu Hiroyuki、Ishiyama Ken、Yamazaki Hirohito、Kishi Hiroyuki、Ogawa Seishi、Nakao Shinji
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 36 号: 6 ページ: 1666-1675
  • DOI: 10.1038/s41375-022-01549-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hematopoietic stem progenitor cells with malignancy‐related gene mutations in patients with acquired aplastic anemia are characterized by the increased expression of CXCR4 (2022)
  • 著者名/発表者名: Katagiri Takamasa,Espinoza Luis,Uemori Mizuho,Ikeda Honoka,Hosokawa Kohei,Ishiyama Ken,Yoroidaka Takeshi,Imi Tatsuya,Takamatsu Hiroyuki,Ozawa Tatsuhiko,Kishi Hiroyuki,Yamamoto Yasuhiko,Elbadry Mahmoud,Yoshida Yoshinori,Chonabayashi Kazuhisa,Takenaka Katsuto,Akashi Koichi,Nannya Yasuhito,Ogawa Seishi,Nakao Shinji
  • 雑誌名: eJHaem 巻: 3 号: 3 ページ: 669-680
  • DOI: 10.1002/jha2.515
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Somatic mutations and clonal expansions in paroxysmal nocturnal hemoglobinuria (2022)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa Kohei、Nakao Shinji
  • 雑誌名: Seminars in Hematology 巻: 59 号: 3 ページ: 143-149
  • DOI: 10.1053/j.seminhematol.2022.08.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical significance of the increased expression of the WT1 gene in peripheral blood of patients with acquired aplastic anemia (2022)
  • 著者名/発表者名: Ishiyama Ken、Dung Tran Cao、Imi Tatsuya、Hosokawa Kohei、Nannya Yasuhito、Yamazaki Hirohito、Ogawa Seishi、Nakao Shinji
  • 雑誌名: eJHaem 巻: 3 号: 4 ページ: 1116-1125
  • DOI: 10.1002/jha2.563
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The effectiveness of immunosuppressive therapy in patients with aplastic anaemia secondary to chemoradiotherapy for cancers (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa Noriharu、Ishiyama Ken、Tanabe Mikoto、Yoroidaka Takeshi、Mizumaki Hiroki、Imi Tatsuya、Zaimoku Yoshitaka、Maruyama Hiroyuki、Hosokawa Kohei、Yamazaki Hirohito、Nakao Shinji
  • 雑誌名: British Journal of Haematology 巻: 195 号: 5 ページ: 770-780
  • DOI: 10.1111/bjh.17802
  • 査読あり
• [雑誌論文] The GPI-anchored protein CD109 protects hematopoietic progenitor cells from undergoing erythroid differentiation induced by TGF-β (2021)
  • 著者名/発表者名: Tanabe Mikoto、Hosokawa Kohei、Nguyen Mai Anh Thi、Nakagawa Noriharu、Maruyama Kana、Tsuji Noriaki、Urushihara Ryota、Espinoza Luis、Elbadry Mahmoud I.、Mohiuddin Md、Katagiri Takamasa、Ono Masanori、Fujiwara Hiroshi、Chonabayashi Kazuhisa、Yoshida Yoshinori、Yamazaki Hirohito、Hirao Atsushi、Nakao Shinji
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 36 号: 3 ページ: 847-855
  • DOI: 10.1038/s41375-021-01463-3
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Detection of Antibodies Against Human Leukocyte Antigen Class II in the Sera of Patients Receiving Intravenous Immunoglobulin (2021)
  • 著者名/発表者名: Takamatsu Hiroyuki、Yamada Shinya、Tsuji Noriaki、Nakagawa Noriharu、Matsuura Erika、Kasada Atsuo、Sato Keijiro、Hosokawa Kohei、Iwaki Noriko、Arahata Masahisa、Tanaka Hidenori、Nakao Shinji
  • 雑誌名: Transplantation Direct 巻: 7 号: 6 ページ: e697-e697
  • DOI: 10.1097/txd.0000000000001146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hematopoietic stem progenitor cells lacking HLA differ from those lacking GPI-anchored proteins in the hierarchical stage and sensitivity to immune attack in patients with acquired aplastic anemia (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoroidaka T, Hosokawa K, Imi T, Mizumaki H, Katagiri T, Ishiyama K, Yamazaki H, Azuma F, Nanya Y, Ogawa S, Nakao S
  • 雑誌名: Leukemia 巻: in press 号: 11 ページ: 3257-3267
  • DOI: 10.1038/s41375-021-01202-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Recent advances in the pathogenesis and treatment of aplastic anemia (2023)
  • 著者名/発表者名: Kohei Hosokawa
  • 学会等名: 2023 Korean Society of Hematology International Conference ＆ 64rd annual meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] PNH clone expansion: our understanding in 2022 (2022)
  • 著者名/発表者名: Kohei Hosokawa
  • 学会等名: Eighth International Bone Marrow Failure Scientific Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Minor GPI(-) Granulocyte Populations in Patients with Acquired Aplastic Anemia and Healthy Individuals Are Derived from a Few Piga-Mutated Hematopoietic Stem Progenitor Cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Mizumaki, Dung Cao Tran, Kohei Hosokawa, Kazuyoshi Hosomichi, Hiroyuki Takamatsu, Hirohito Yamazaki, Atsushi Tajima, Ken Ishiyama and Shinji Nakao
  • 学会等名: 2021 ASH annual meeting
  • 国際学会
• [学会発表] The Copy Number of Disease-Associated HLA Alleles Predicts the Response to Immunosuppressive Therapy in Acquired Aplastic Anemia (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Zaimoku, Hiroki Mizumaki, Tatsuya Imi, Kohei Hosokawa, Hiroyuki Maruyama, Takamasa Katagiri, Takeshi Yoroidaka, Noriharu Nakagawa, Mikoto Tanabe, Noriaki Tsuji, Ryota Urushihara, Hiroyuki Takamatsu, Hirohito Yamazaki, Ken Ishiyama and Shinji Nakao
  • 学会等名: 2021 ASH annual meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Anti-COX-2 Autoantibody Is a Novel Diagnostic Marker of Aplastic Anemia (2021)
  • 著者名/発表者名: Yasutaka Ueda, Kohei Hosokawa, Ken Ishiyama, Hiroyuki Takamori, Yuji Yonemura, Naoshi Obara, Hideyoshi Noji, Kiyoshi Ando, Tsutomu Shichishima, Takayuki Ikezoe, Shigeru Chiba, Haruhiko Ninomiya, Tatsuya Kawaguchi, Jun-ichi Nishimura, Yuzuru Kanakura and Shinji Nakao
  • 学会等名: 2021 ASH annual meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 再生不良性貧血におけるHLAクラスIアレル欠失血球検出の臨床的意義 (2021)
  • 著者名/発表者名: 細川晃平、中尾眞二
  • 学会等名: 第83回日本血液学会学術集会
  • 招待講演