霊長類マーモセットを用いた脳内出血治療法の開発と基盤となるHMGB1動態の解析

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K17930
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 王 登莉 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (40815693)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 脳出血 / HMGB1 / 抗体治療

研究実績の概要

令和2年度の研究計画では霊長類マーモセット脳出血モテルにおけるヒト化抗 HMGB1 抗体の効果の確認を目的とした。 マーモセットの右基底核にコラケナーゼIVを定位的に注入することで脳出血モデルを作成した。脳出血モデル作成後10分間にヒト化抗 HMGB1抗体を尾静脈から投与した。対照動物には、ヒトIgGを投与した。2時間、6時間、1日、2日、3日、6日、12日後に採血し、体重を測定した。神経学的評価は、経時的にgrip strengthテストを実施した。脳損傷に対する抗HMGB1 の効果を測定するために、脳出血後6、12 日後の CT 像を撮像し脳組織損傷範囲を評価した。12日後に脳を取り出しHE染色や免疫染色をした。その結果、抗HMGB1抗体の投与によって、血漿中HMGB1と酸化ストレスマーカーである4-HNEの有意に抑制を示した。出血後から12日間、対照動物の体重がずっと減少することが明瞭であったが、抗HMGB1抗体の投与によって３日間から回復し６日間で出血前の体重に戻った。grip strengthテストによる評価で、運動麻痺神経症状も、抗HMGB1抗体で高い改善効果を示した。また、脳出血12日C T像から見ると、抗HMGB1抗体の投与によって脳組織損傷範囲は減少した。

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

以上の結果より、マーモセット脳出血モデルの対するヒト化抗 HMGB1 抗体治療が脳損傷軽減に有効であることが示唆された。今後も予定している研究項目を滞りなく実施できるものと考えている。

今後の研究の推進方策

脳出血後各グループの血漿中のサイトカイン（IL-1, IL-6, Il-8, Il-10,TNFなど）を促進されるか抑えられるかについて検討する。免疫染色で脳内血腫吸収に関するタンパク(Haptoglobin、Hemopexin、CD163, CD91)とHMGB1の関連性を調べる。抗HMGB1抗体は脳内の細胞死（apoptosis, ferroptosis, necrosis）を抑制するかについて検討する。また、in vitroの実験で、ミクログリアの培養系を用意して、抗 HMGB1 抗体による治療後の血腫吸収メカニズムを検討する。

研究成果

• [雑誌論文] High Mobility Group Box-1 and Blood Brain Barrier Disruption (2020)
  • 著者名/発表者名: Nishibori Masahiro、Wang Dengli、Ousaka Daiki、Wake Hidenori
  • 雑誌名: Cells 巻: 9 ページ: 2650～2650
  • DOI: 10.3390/cells9122650
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Corticosterone Induces HMGB1 Release in Primary Cultured Rat Cortical Astrocytes: Involvement of Pannexin-1 and P2X7 Receptor-Dependent Mechanisms (2020)
  • 著者名/発表者名: Hisaoka-Nakashima Kazue、Azuma Honami、Ishikawa Fumina、Nakamura Yoki、Wang Dengli、Liu Keyue、Wake Hidenori、Nishibori Masahiro、Nakata Yoshihiro、Morioka Norimitsu
  • 雑誌名: Cells 巻: 9 ページ: 1068～1068
  • DOI: 10.3390/cells9051068
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Histidine-Rich Glycoprotein Inhibits High-Mobility Group Box-1-Mediated Pathways in Vascular Endothelial Cells through CLEC-1A (2020)
  • 著者名/発表者名: Gao Shangze、Wake Hidenori、Sakaguchi Masakiyo、Wang Dengli、Takahashi Youhei、Teshigawara Kiyoshi、Zhong Hui、Mori Shuji、Liu Keyue、Takahashi Hideo、Nishibori Masahiro
  • 雑誌名: iScience 巻: 23 ページ: 101180～101180
  • DOI: 10.1016/j.isci.2020.101180
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 脳出血時のミクログリアにおけるHMGB1トランスロケーションに関する検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 小橋和馬、長谷川玲央、松川力嗣, 劉克約, 喬寒棟, 和氣秀徳，逢坂大樹，王登莉，西堀正洋
  • 学会等名: 創薬・薬理フォーラム岡山
• [学会発表] HMGB1 Translocation in Neurons after Ischemic Insult: Subcellular Localization in Mitochondria and Peroxisomes (2020)
  • 著者名/発表者名: Dengli Wang, Keyue Liu, Kiyoshi Teshigawara, Hidenori Wake, and Masahiro Nishibori
  • 学会等名: 第137回日本薬理学会近畿部会
• [学会発表] The therapeutic effects of anti-HMGB1 mAb on subdural hematoma-induced brain injury in rats (2020)
  • 著者名/発表者名: Dengli Wang, Shangze Gao, Keyue Liu, Hidenori Wake,Kiyoshi Teshigawara, Shuji Mori and Masahiro Nishibori
  • 学会等名: 第43回日本神経科学学会