| 研究課題/領域番号 |
21K15456
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| 研究機関 | 川崎医科大学 |
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研究代表者 |
和田 雄治 川崎医科大学, 医学部, 助教 (60825248)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | ウイルス学 / HTLV-1関連疾患 |
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| 研究実績の概要 |
ヒトT細胞白血病ウイルス1型（HTLV-1）はRNA腫瘍ウイルスであり、両下肢麻痺や排尿排便障害を主症状とするHTLV-1関連脊髄症（HAM）を引き起こす。HAMは、HTLV-1感染細胞が脊髄内に侵入して慢性炎症を誘起する事により発症すると考えられているが、その詳細な機序は明らかとされていない。HAMの病態形成機序を解明する事により、早期診断マーカーの発見や創薬標的の探索等の研究活動の発展に寄与する事が期待され、延いてはHAM患者のQuality of Lifeの改善に貢献する事が可能となる。
本研究室のこれまでの研究活動より、HTLV-1 Taxタンパク質依存的に中枢神経性の下肢麻痺を自然発症するHAMモデルマウス（2D2/Tax-Tg）を作出し、下肢麻痺発症群で血清中インターロイキン17（IL-17）発現量が有意に減少する事を見出した。本研究では、HAM病態形成機序の解明を志し、HAMモデルマウスで観察されるHAM様病態にIL-17及びIL-17受容体（IL-17R）が果たす役割の解明を試みる。
2021年度の研究活動により、HAMモデルマウスの改良に資する成果が得られ、HAM患者により近い病態を解析できる可能性が見出された。当初の研究計画を部分的に変更する事となったが、結果的に本研究の主目的の達成に寄与する知見を得られた事から、本研究の進捗状況はおおむね順調に進展していると言える。2022年度の研究活動では、改良したHAMモデルマウスの表現型を詳細に解析すると共に、病態発現とIL-17/IL-17Rの関連性を解析する事により、HAMの病態形成にIL-17が果たす役割の解明を試みる。本研究の完遂により、HAMの病態解明に大きく貢献する事が期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
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
2021年度の研究活動により、HTLV-1がコードする腫瘍原性ウイルスタンパク質であるTaxをCD4陽性T細胞特異的に発現するトランスジェニックマウス（Tax-Tg）、実験的自己免疫性脳脊髄炎のモデルマウスとして活用されているトランスジェニックマウス（2D2-Tg）、およびHAMモデルマウスとしてTax-Tgと2D2-Tgの交配により作成したダブルトランスジェニックマウス（2D2/Tax-Tg）を飼育・観察すると共に血液・各種臓器の採材を実施した。
生後10週齢前後において、中枢神経変性による下肢運動機能障害の有無を判定する為にclasping testを実施した所、2D2-Tg及び2D2/Tax-Tgの一部個体で下肢運動機能の異常が観察された。2D2-Tgにおける下肢運動機能の障害度・病態発現率が想定より高く、2D2/Tax-Tgで観察されるHAM様病態と2D2-Tgの病態を確実に鑑別する必要性が生じた。HAMの病態と直接的な関連のない2D2-Tg固有の表現型が解析結果に影響を与える事を懸念し、全ての試験系を再検討した結果、採取した脊髄の組織学的解析により、生後約30週飼育したTax-Tgの胸髄領域に神経変性を示唆する所見が観察された。Tax-TgはHTLV-1と直接的な関連のない2D2-Tgの遺伝子型を保有しない事から、Tax-Tgで観察された神経変性所見はHAM患者の病態により近い表現型である事が推察された。
以上より、当初の研究計画を部分的に変更する事となったが、結果としてHAMの病態解明に寄与する知見を得られた事、HAMモデルマウスの改良に資する成果を得られた事、HAMモデルマウスの改良に成功した場合に本研究の主目的であるHAMの病態形成機序とIL-17の関連性の解析に大きく貢献する事から、2021年度の本研究の進捗状況はおおむね順調に進展していると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
Tax-Tgがより良いHAMモデルマウスとして活用できる可能性が見出された事から、「HAMの病態形成にIL-17が果たす役割の解明を試みる」という研究目的を維持したまま、Tax-Tgの表現型・病態を詳細に解析すると共に、脊髄神経変性機序にIL-17が果たす役割の解明を試みる。
初めに、Tax-TgがHAMモデルマウスとして活用できる事を明らかとする為に、10週齢、20週齢、30週齢前後まで飼育した後に脊髄を採取し、神経変性の有無を脊髄領域毎に野生型と比較して観察する。その後、Tax発現CD4陽性T細胞の生体内分布・動態を、脾細胞を用いたフローサイトメトリー法及び脊髄組織の免疫組織染色法により解析し、ヒトにおけるHAM病態との関連性を評価する。
続いて、各週齢のTax-Tgより採取した脊髄組織を用いて、神経変性所見の発現・進行とIL-17/IL-17R発現動態の関連性を免疫組織染色法により評価する。同時に、フローサイトメトリー法によるTax発現CD4陽性T細胞のIL-17/IL-17R発現動態、及びELISA法による血清中IL-17ファミリー発現動態を解析し、Tax-Tgに特徴的な脊髄神経変性にIL-17/IL-17Rが果たす役割を探索する。
上記解析により脊髄神経変性とIL-17/IL-17Rの関連性が明らかとなった場合、本研究室がこれまでに収集したHAM発病者由来末梢血リンパ球を用いて、フローサイトメトリー法及び定量的RT-PCR法によりIL-17/IL-17R発現動態を解析し、HAM発病者で実際に生じているIL-17/IL-17R発現動態の変化を明らかにする。
以上の様に2021年度の活動により得られた知見を活用して本研究を推進する事により、計画当初の研究目的を達成すると共にHAMの病態解明に寄与する知見を得る事が期待される。
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