HAM病態形成におけるウイルス感染細胞起因の炎症ループ機構に関する時空間的解明

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K09701
• 研究機関: 聖マリアンナ医科大学
• 研究代表者: 新谷 奈津美 聖マリアンナ医科大学, 医学研究科, 助教 (80440353)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: HTLV-1 / HAM / CXCL10 / CXCR3 / 炎症

研究実績の概要

HTLV-1の感染者の一部に発症するHTLV-1関連脊髄症（HAM）は、未だ有効な治療法がない難治性疾患である。その主病態は、HTLV-1感染細胞に起因した脊髄の慢性炎症による神経組織傷害と考えられるが、未だ不明な点が多い。最近、申請者らの臨床的解析からHAMの脊髄病変部では、浸潤した感染T細胞より産生されるIFNγがアストロサイトからCXCR3のリガンドであるCXCL10産生を刺激し、そのCXCL10はCXCR3陽性細胞（感染CD4+ T細胞、Th1細胞やCD8+ T細胞など）の脊髄への遊走を促し、浸潤したそれらの細胞がIFNγを産生して更なるアストロサイトからのCXCL10産生を刺激するという、IFNγ-CXCL10-CXCR3炎症のポジティブフィードバックループを形成することが炎症の慢性化の主軸となり、HAMの脊髄病巣の形成・維持に重要な役割を果たしているという仮説を提唱した。本研究では、HTLV-1感染に起因した炎症ループを再現するモデルマウスを樹立し、本仮説を検証することにより、HAM病態の形成・維持機構を明らかにすることを目的とする。
平成２８年度は、アストロサイト特異的発現遺伝子Glial fibrillary acidic protein（GFAP）のプロモーターを用いて、アストロサイト特異的にCXCL10を発現するトランスジェニック（Tg）多重免疫不全マウスの作製を試みた。

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

本年度は、においてアストロサイト特異的発現遺伝子GFAPのプロモーターにヒトCXCL10 cDNAを連結し、多重免疫不全マウスNOD/SCID/IL2rgKO（NSGマウス）に導入し、アストロサイト特異的hCXCL10発現NSGマウスの作製を行った。作製されたマウスについて、目的遺伝子の十分量の導入数をサザンブロットで確認した。また、作製マウスの各組織タンパク質を抽出し、Cytokine Beads Array法を用いて導入遺伝子hCXCL10のタンパク質発現について解析を行った結果、GFAPプロモーターが発現する組織である脳、脊髄特異的にhCXCL10のタンパク質発現が確認された。従って、モデルマウス作製に必要となるアストロサイト特異的hCXCL10発現NSGマウスを取得できた。

今後の研究の推進方策

今後、作製したアストロサイト特異的hCXCL10発現NSGマウスにHAM患者PBMCを導入することにより、HAM患者由来の免疫細胞の生着とHTLV-1感染細胞の増殖を可能する。このマウスでは導入遺伝子であるCXCL10が脊髄中アストロサイトで高発現していることから、末梢血中よりも髄液中で高い濃度勾配を示す。よって、HTLV-1によりCXCR3およびIFNγ発現を獲得したHTLV-1感染T細胞や他のCXCR3発現炎症細胞がCXCL10の濃度勾配に従って遊走し、積極的に脊髄中へ浸潤・蓄積し、その結果、脊髄では炎症の慢性化とそれに伴う神経組織損傷が生じ、HAM様病態の形成が予想される。よって、以下の解析により検証する。
(1) 炎症による四肢の腫れ、歩行障害、麻痺などについての経時的観察解析、(2) HTLV-1感染細胞の機能および動態の解析、(3) 脊髄・脳組織における感染細胞及び炎症性細胞浸潤と組織変性についての病理学的解析、(4) HAM治療薬に対する応答性の検討、(5) HAM発症リスクに対するHLAの影響の検討。

研究成果

• [雑誌論文] Effectiveness of Daily Prednisolone to Slow Progression of HTLV-1-Associated Myelopathy/Tropical Spastic Paraparesis: A Multi-Center Retrospective Cohort Study. (2017)
  • 著者名/発表者名: Coler-Reilly ALG, Sato T, Matsuzaki T, Nakagawa M, Niino M, Nagai M, Nakamura T, Takenouchi N, Araya N, Yagishita N, Inoue E, Yamano Y.
  • 雑誌名: Neurotherapeutics 巻: 14(4) ページ: 1084-1094
  • DOI: 10.1007/s13311-017-0533-z.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] HTLV-1関連脊髄症（HAM）の分子病態と治療. (2017)
  • 著者名/発表者名: 新谷奈津美, 山野嘉久.
  • 雑誌名: 血液内科 巻: 74(3) ページ: 373-379
• [雑誌論文] HTLV-1関連脊髄症（HAM）の分子病態解明による治療薬開発の新展開 (2016)
  • 著者名/発表者名: 新谷奈津美, 佐藤知雄, アリエラ・コラライリー, 八木下尚子, 山野嘉久.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Clinical Immunology 巻: 39(3) ページ: 207-212
  • DOI: 10.2177/jsci.39.207.
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Nation-wide epidemiological study of Japanese patients with rare viral myelopathy using novel registration system (HAM-net). (2016)
  • 著者名/発表者名: Coler-Reilly ALG, Yagishita N, Suzuki H, Sato T, Araya N, Inoue E, Takata A, Yamano Y.
  • 雑誌名: Orphanet Journal of Rare Diseases 巻: 11(1) ページ: 69
  • DOI: 10.1186/s13023-016-0451-x.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Prevalence, Incidence, and Evidence of High ATL Risk among HAM/TSP Patients (2017)
  • 著者名/発表者名: Araya Natsumi, Sato Tomoo, Yagishita Naoko, Ariella Coler-Reilly, Uchimaru Kaoru, Yamano Yoshihisa
  • 学会等名: The 18th International Conference on Human Retrovirology: HTLV and Related Viruses
  • 発表場所: 東京都千代田区 〔Grand Arc Hanzomon〕
  • 年月日: 2017-03-07 – 2017-03-10
  • 国際学会
• [学会発表] Daily Prednisolone Slows the Progression of HAM/TSP (2017)
  • 著者名/発表者名: Ariella L. G. Coler-Reilly, Sato Tomoo, Matsuzaki Toshio, Nakagawa Masanori, Niino Masaaki, Nagai Masahiro, Nakamura Tatsufumi, Takenouchi Norihiro, Araya natsumi, Yagishita Naoko, Yamano Yoshihisa
  • 学会等名: The 18th International Conference on Human Retrovirology: HTLV and Related Viruses
  • 発表場所: 東京都千代田区 〔Grand Arc Hanzomon〕
  • 年月日: 2017-03-07 – 2017-03-10
  • 国際学会
• [学会発表] Development of a New Assay for Quantification of HTLV-1 Proviral DNA (2017)
  • 著者名/発表者名: Higashikuse Yuta, Nagai Go, Araya Natsumi, Yagishita Naoko, Sato Tomoo, Yamano yoshihisa
  • 学会等名: The 18th International Conference on Human Retrovirology: HTLV and Related Viruses
  • 発表場所: 東京都千代田区 〔Grand Arc Hanzomon〕
  • 年月日: 2017-03-07 – 2017-03-10
  • 国際学会
• [学会発表] Progression Patterns of Osame's Motor Disability Score for HAM/TSP Patients (2017)
  • 著者名/発表者名: Inoue Eisuke, Ariella Coler-Reilly, Araya Natsumi, Yagishita Naoko, Sato Tomoo, Takata Ayako, Yamano Yoshihisa
  • 学会等名: The 18th International Conference on Human Retrovirology: HTLV and Related Viruses
  • 発表場所: 東京都千代田区 〔Grand Arc Hanzomon〕
  • 年月日: 2017-03-07 – 2017-03-10
  • 国際学会
• [学会発表] Effectiveness of Low-Dose Oral Prednisolone to Treat and Slow Progression of HAM/TSP: A Nationwide Prospective Cohort Study (2017)
  • 著者名/発表者名: Sato Tomoo,Inoue Eisuke,Yagishita Naoko,Araya Natsumi,Takata Ayako,Yamano Yoshihisa
  • 学会等名: The 18th International Conference on Human Retrovirology: HTLV and Related Viruses
  • 発表場所: 東京都千代田区 〔Grand Arc Hanzomon〕
  • 年月日: 2017-03-07 – 2017-03-10
  • 国際学会
• [学会発表] Patient Satisfaction Survey for HAM-net Registrants (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Hiroko,Sato Kentaro,Kikuchi Takayuki,Kimura Miyuna,Arifuku Hirotaka,Komita Midori,Shimada Kanade,Seki Kurumi,Tachibana Marika,Yagishita Naoko,Ariella Coler-Reilly,Sato Tomoo,Araya Natsumi,Ishikawa Miho,Koike Mikako,Saito Yumi,Takata Ayako,Yamano Yoshihisa
  • 学会等名: The 18th International Conference on Human Retrovirology: HTLV and Related Viruses
  • 発表場所: 東京都千代田区 〔Grand Arc Hanzomon〕
  • 年月日: 2017-03-07 – 2017-03-10
  • 国際学会
• [学会発表] Comparative Transcriptome Analysis of HTLV-1-infected Cells and ATL Cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamagishi Makoto, Nakano Kazumi, Fujikawa Dai, Kobayashi Seiichiro, Araya Natsumi, Sato Tomoo, Yagishita Naoko, Iwanaga Masako, Utsunomiya Atae, Tanaka Yuetsu , Yamano Yoshihisa, Watanabe Toshiki, Uchimaru Kaoru
  • 学会等名: The 18th International Conference on Human Retrovirology: HTLV and Related Viruses
  • 発表場所: 東京都千代田区 〔Grand Arc Hanzomon〕
  • 年月日: 2017-03-07 – 2017-03-10
  • 国際学会
• [学会発表] A New Index Describing Urinary Dysfunction in Patients with Human T-lymphotropic Virus Type 1-associated Myelopathy (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamakawa Natsuko, Amano Saaya, Kawakami Hitomi, Yamashita Hitomi, Yagishita Naoko, Araya Natsumi, Sato Tomoo, Takata Ayako, Matsuo Tomohiro, Yamano Yoshihisa
  • 学会等名: The 18th International Conference on Human Retrovirology: HTLV and Related Viruses
  • 発表場所: 東京都千代田区 〔Grand Arc Hanzomon〕
  • 年月日: 2017-03-07 – 2017-03-10
  • 国際学会
• [学会発表] HAM発症から診断までの期間における納の運動障害重症度の経時推移の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上永介、Ariella Coler-Reilly、新谷奈津美、八木下尚子、佐藤知雄、高田礼子、山野嘉久
  • 学会等名: 第3回日本HTLV-1学会学術集会
  • 発表場所: 鹿児島県（鹿児島市）〔鹿児島県市町村自治会館〕
  • 年月日: 2016-08-26 – 2016-08-28
• [学会発表] HAM患者に対する経口ステロイド維持療法の長期的効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤知雄、Ariella Coler-Reilly、新谷奈津美、八木下尚子、中村龍文、永井将弘、新野正明、竹ノ内徳博、中川正法、松崎敏男、山野嘉久
  • 学会等名: 第3回日本HTLV-1学会学術集会
  • 発表場所: 鹿児島県（鹿児島市）〔鹿児島県市町村自治会館〕
  • 年月日: 2016-08-26 – 2016-08-28
• [学会発表] HTLV-1関連脊髄症（HAM）におけるHAS-Flow法を用いたATL発症高危険度患者の予測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 新谷奈津美、佐藤知雄、八木下尚子、高橋克典、内丸薫、山野嘉久
  • 学会等名: 第3回日本HTLV-1学会学術集会
  • 発表場所: 鹿児島県（鹿児島市）〔鹿児島県市町村自治会館〕
  • 年月日: 2016-08-26 – 2016-08-28
• [備考] http://nanchiken.jp/byouin/
• [産業財産権] ＨＴＬＶ－１関連脊髄症を治療することに用いるための医薬組成物 (2017)
  • 発明者名: 荒木一司、山野嘉久、新谷奈津美
  • 権利者名: 荒木一司、山野嘉久、新谷奈津美
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2017-007887
  • 出願年月日: 2017-01-19