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2017 年度 実績報告書

PIP3関連分子異常による原発性免疫不全症の病態解明と新規原因遺伝子同定

研究課題

研究課題/領域番号 17H04233
研究機関防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛

研究代表者

野々山 恵章  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 小児科学, 教授 (40280961)

研究分担者 今井 耕輔  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座准教授 (90332626)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード小児免疫 / アレルギー / 膠原病
研究実績の概要

1)PIP3関連分子異常による原発性免疫不全症であるActivated Pi3Kδsyndrome(APDS)の迅速診断法開発:APDSの迅速診断法として、FACSにより患者末梢血B細胞のAKTリン酸化を解析する方法を開発し、簡便かつ迅速にAPDSの診断が可能になった。これにより、患者を集積しその臨床経過について論文化した。
2)APDSにおける免疫不全およびリンパ節腫脹発症機構の解明
a) リンパ球アポトーシスの解明:患者由来Tリンパ球をCD3+IL2で刺激し、アポトーシスが亢進していることを見出した。T細胞免疫不全の原因の1つであると考えられた。
b) FOXO1リン酸化亢進:micro RNAをAPDS患者群で測定し、miR27a-3pが有意に高値を示した。そこでmiR27a-3pがターゲットとする分子であるFOXO1に注目し、APDS患者T細胞でFOXO1のリン酸化の亢進を見出した。FOXO1は転写因子で、PI3K-AKT-S6活性化シグナルによってリン酸化され核外移行することで転写活性が抑制される。このことから、AKTリン酸化により転写因子FOXO1の機能低下が起こり、FOXO1が転写する免疫担当細胞の分化、増殖に関わる様々な遺伝子の発現が低下して免疫不全症が発症すると考えられた。
c) ERKリン酸化亢進:APDS患者由来EB cell lines でERKのリン酸化が亢進していることを見出した。このことがAPDS患者でリンパ節腫脹が起きる事の原因の1つであると考えられた。
3)治療法の検討:APDS患者の造血幹細胞移植の成績をまとめ、論文化した。またデジタルPCRを用いてPI3K変異を解析する事によるAPDS患者の移植後の生着を解析する方法を開発し論文化した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初計画では免疫不全の発症機構を解明する事を目標とし成果をあげた。それに加え、APDSのもう一つの大きな問題であるリンパ節腫脹について、その機構を明らかにする事ができた。
また、迅速診断についても症例を集めて解析する事により論文発表が出来た。デジタルPCRによる移植後キメリズム解析も行い、論文化できた。
当初計画以上に研究が進展している。

今後の研究の推進方策

今回明らかにしたFOXO1のリン酸化亢進をもとにして、FOXO1で転写されるBim, FasL, TRAIL, BAD, p27Kip1, p130などの分子の発現をAPDS患者で解析し、これらの分子の発現異常により免疫担当細胞の異常増殖、アポトーシス亢進、成熟細胞への分化障害が起こり、その結果、免疫不全を発症することを確定する。
miR27a-3pのFOXO1以外の標的遺伝子の解析と、micro RNAの解析で特異的に高値を示したmiR23a-3p, miR744-5p, miR7114-5pの解析を行う。
以上の研究により、APDSにおける複合型免疫不全発症機序を解明する。
さらにAPDS治療法の開発を行う。APDSは造血幹細胞移植が必要になる重篤な免疫不全症であるが、移植の成功率は高くなく、新規治療法を開発する必要がある。病態から考えて、mTOR抑制剤、Rapamycin、AKTリン酸化阻害剤、PI3K阻害剤が効果があると考えられるため、in vitroで検討する。すなわち、患者Tリンパ球をin vitro で培養し、異常増殖、アポトーシス亢進、AKT/mTOR/S6のリン酸化亢進について、mTOR抑制剤、Rapamycin、AKTリン酸化阻害剤、PI3K阻害剤が抑制する事を指標にして、これらの薬剤の効果を検討する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Enhanced AKT Phosphorylation of Circulating B Cells in Patients With Activated PI3Kδ Syndrome2018

    • 著者名/発表者名
      Asano Takaki、Okada Satoshi、Tsumura Miyuki、Yeh Tzu-Wen、Mitsui-Sekinaka Kanako、Tsujita Yuki、Ichinose Youjiro、Shimada Akira、Hashimoto Kunio、Wada Taizo、Imai Kohsuke、Ohara Osamu、Morio Tomohiro、Nonoyama Shigeaki、Kobayashi Masao
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 9 ページ: 568

    • DOI

      10.3389/fimmu.2018.00568

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Droplet Digital PCR-Based Chimerism Analysis for Primary Immunodeficiency Diseases2018

    • 著者名/発表者名
      Okano Tsubasa、Tsujita Yuki、Kanegane Hirokazu、Mitsui-Sekinaka Kanako、Tanita Kay、Miyamoto Satoshi、Yeh Tzu-Wen、Yamashita Motoi、Terada Naomi、Ogura Yumi、Takagi Masatoshi、Imai Kohsuke、Nonoyama Shigeaki、Morio Tomohiro
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Immunology

      巻: 38 ページ: 300~306

    • DOI

      10.1007/s10875-018-0497-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hematopoietic Stem Cell Transplantation for Progressive Combined Immunodeficiency and Lymphoproliferation in Activated PI3Kδ Syndrome Type 1.2018

    • 著者名/発表者名
      Okano T, Imai K, Nonoyama S, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Allergy and Clinical Immunology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clinical spectrum and features of activated phosphoinositide 3-kinase δ syndrome: A large patient cohort study2017

    • 著者名/発表者名
      Coulter TI, Chandra A, Imai K, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Allergy and Clinical Immunology

      巻: 139 ページ: 597~606.e4

    • DOI

      10.1016/j.jaci.2016.06.021

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] PIP3 関連分子異常による免疫不全症の病態~活性化 PI3Kδ症候群(APDS)とその類縁疾患~2018

    • 著者名/発表者名
      關中佳奈子, 辻田由喜, 關中悠仁, 加藤環, 座波清誉, 今井耕輔, 野々山恵章.
    • 学会等名
      第1回日本免疫不全・自己炎症学会

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公開日: 2018-12-17  

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