| 研究課題/領域番号 |
26293201
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
成田 一衛 新潟大学, 医歯学系, 教授 (20272817)
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| 研究分担者 |
後藤 眞 新潟大学, 医歯学系, 講師 (00463969)
山本 卓 新潟大学, 医歯(薬)学総合研究科, 特任助教 (70444156)
金子 佳賢 新潟大学, 医歯学系, 助教 (80444157)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | IgA腎症 / ゲノム解析 / マイクロバイオーム解析 / 扁桃 / エクソーム解析 / 次世代シークエンサー |
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| 研究実績の概要 |
“ホロゲノム”とは、ホストゲノムだけでなく、生体内に存在する全ての環境微生物ゲノム、さらにはエピゲノム解析も同時に行い、それらを包括的に評価する方法で、近年の解析技術の進歩により初めて可能となったものである。 IgA腎症の原因抗原は不明で、その遺伝的体質との関連は未解明である。本研究は、IgA腎症患者から摘出された口蓋扁桃のメタゲノム、腎生検標本のマイクロプロテオミクス解析の両者から抗原を同定し、さらにホストゲノムのエクソーム解析の結果も合わせて、本症の口蓋扁桃粘膜免疫の機能的な異常を解析し、その原因を明らかにする。同定された抗原および糖鎖不全IgA1に対する糸球体細胞の反応と相互作用を細胞・個体生物学的に解析する。また糖鎖不全IgA1沈着後に糸球体炎症が進行する機序を明らかにする。以上の結果を合わせ、特異的な治療法がない本症に対して、有効な予防方法と治療戦略の創出に貢献することを目標とする。
孤発例のゲノムワイド関連解析の国際共同研究を行い、10個の疾患感受性遺伝子に、15個の一塩基置換を同定した(Nature Genet 2014)。
約50症例の摘出扁桃について、切除、DNAの抽出方法、および細菌特異的なエンハンサーによる16SリボゾーマルRNAの増幅方法を検討し、次世代シークエンサーによる配列解析が可能な条件を決定することに成功した。これを用いて、習慣性扁桃炎、小児扁桃肥大をコントロールとして、IgA腎症患者からの扁桃のマイクロバイオーム解析を行った。
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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
口蓋扁桃を対象としたマイクロバイオーム研究は過去に報告がなく、殆どは腸内細菌叢の解析である。したがって、既報の方法で摘出扁桃から細菌特異的なDNAが確実に増幅できる保証はなかった。申請者らは摘出扁桃の切除方法、DNA抽出方法、16S rRNA増幅方法について、詳細な検討を行い、細菌特異的DNAを解析可能な量に増幅することに成功した。そして、ゲノム支援班の協力も得て、約50例以上の解析を終了した。本方法により、培養法を基本とする従来の方法では検出できなかった、多種類の細菌群を同定することに成功した。今のところ、細菌群の構成自体にはIgA腎症と習慣性扁桃炎に大きな差はなく、宿主側の反応に疾患特異性がある可能性が考えられた（現在論文作成中）。
孤発例のゲノムワイド関連解析の国際共同研究を行い、この結果、10個の疾患感受性遺伝子に、15個の一塩基置換を同定した。これらは本症の発症原因を考察する上で有用な示唆を与えた。
さらに、より遺伝的要因が強力に発症に関与する家族性IgA腎症症例のエクソーム解析、連鎖解析を行い、オッズ比が２を超える疾患感受性遺伝子を同定した。今後これらの機能解析を行うことにより、より詳細な疾患プロセスが明らかにされる。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在までの解析では、細菌叢全体の構成にIgA腎症の特異性はないという結果であるが、宿主の反応が個々の細菌に対して個人差があり、それが病態に直結している可能性がある。近年、腸内細菌叢の解析で明らかにされたように、メタゲノムで同定される細菌群のうち、宿主の免疫反応を惹起したことを反映するIgAでコートされた細菌のみを解析する必要があり、現在フローサイトメトリ－の手法を応用した方法を検討中である。今年度はこれを確立する。
摘出扁桃から単核細胞を抽出・培養し、候補抗原分子を加えた後に抗体産生量や糖鎖不全IgAの割合を測定する。IgAの産生に関わるサイトカイン（TGF-β, IFN-γ, IL-10など）をELISAで定量する。RNA-SeqによりIgA腎症の扁桃B細胞のプロフィールと比較する。
糖鎖不全IgA1は、一部は粘膜で産生され血行性に糸球体に達する。つまり糖鎖不全IgA1は全身を循環するが、申請者らは糖鎖不全IgA1が、IV型コラーゲン等と結合した後に、サイトカイン等の刺激でメサンギウム細胞での発現が上昇するインテグリンα1β１ならびにα2β１分子を介して、糸球体に結合することを示した（Kaneko Y, et al. Int Immunol 2012）。さらに、インテグリンの発現により，メサンギウム細胞のサイトカインやマトリックス産生等の形質が変化する可能性が高く、今後の治療ターゲットとしても有力である。これらの点を今後明らかにする。
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