2016 Fiscal Year Research-status Report
自己免疫疾患におけるエクソソームによる炎症制御機構の解明
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15K09550
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
高松 漂太 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (30584411)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 自己免疫疾患 / 自然免疫受容体 / インターフェロン / レポーター細胞 / 遺伝子改変技術 / エクソソーム / 炎症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度、血清中に含まれるサイトカインの活性や炎症誘導物質の活性についてレポーター細胞を用いて測定できるシステムを構築した。本年度は、それらの細胞を用いて、全身性エリテマトーデス（SLE）、強皮症（SSc）、皮膚筋炎（PM/DM)、シェーグレン症候群（SjS)、関節リウマチ（RA）といった自己免疫疾患患者の血清について評価した。なかでもSLEにおいて、血清中のtype I IFNの生物活性が他疾患に比べて高いことを示し、これまでの方法よりもより簡便に、かつ非常に高感度に血清中type I IFN活性を測定可能なことを明らかにした。さらに、IFN誘導活性を測定可能な別のレポーター細胞を用いて、SLE由来血清中にtype I IFNを誘導し得る物質が含まれていることを見出した。
また、SLE血清中に含まれるtype I IFN誘導物質を同定にする目的に、細胞内DNAセンサーであるSTINGおよびTLR9欠損レポーター細胞株を樹立した。これらの細胞を用いて、SLE血清によるtype I IFN誘導メカニズムについて検討したところ、STING欠損レポーター細胞においてSLE血清によるtype I IFN誘導が減少することを認めた。このことから、SLEでは、血清中に炎症増強しうる物質が含まれ、それらはSTINGを介してtype I IFNの産生を誘導し、そのtype I IFNが更にtype I IFNを誘導するというポジティブフィードバック機構の存在が明らかとなった。また、そのような炎症誘導物質はDNaseから保護されていることから、エクソソームによる炎症誘導の可能性が示唆されている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
エクソソームによる炎症誘導活性を評価する前に、血清による炎症誘導活性を好感度に測定できるシステムとしてレポーター細胞を導入した。そして、炎症誘導活性の強い血清から単離したエクソソームの活性をレポーター細胞で測定可能なことも明らかとなった。
また、実績豊富な質量分析の専門家との共同研究も始まり、彼らとのディスカッションを通じて、血清の夾雑物を除くためにエクソソームに絞り込むこと、バイオアッセイを通じてエクソソーム中のターゲット分子をある程度予想すること、ターゲット分子を多く含んでいるサンプルを同定することが、質量分析の精度を高めると指摘された。そのため、本年度はすぐに質量分析を行うのではなく、遺伝子欠損レポーター細胞株等を用いたバイオアッセイや、サンプルの絞り込みのための予備実験に時間を費やした。
ことSLEに関しては、エクソソームを介した炎症誘導のメカニズムの解明に向けた方向性は定まりつつあり、臨床データの収拾も並行して行っている。
研究課題では、自己免疫疾患全般について比較検討することを目指していたが、質量分析による炎症誘導物質の同定が炎症誘導分子経路の同定と切り離せないことから、自己免疫疾患各々における比較については、一つの疾患を深く追求した後に、他の疾患にも応用するという戦略で臨みたいと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、preliminaryなデータながら、血清中より微小膜小胞（エクソソーム）を単離してレポーター細胞に投与すると、type I IFNの誘導活性を認めることを見出している。本年度はそれらを明確にするとともに、STING依存的にtype I IFNを誘導するかについて検討する。
また、STINGの上流分子であるIFI16やcGASといった細胞内DNAセンサー欠損細胞株の作成にも取り組んでおり、STINGがアダプターとして機能するのか、細胞外から取り込まれたDNAを鋳型にして新たにSTINGのリガンドが生成されるのかについて検討する。
あるいは、直接STINGを活性化するような物質が血清中に含まれる可能性も考えられ、そのような物質がエクソソーム中に存在するかについて質量分析により検討する。
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| Causes of Carryover |
遺伝子改変細胞株作成費用や測定系の開発はラボにある共通試薬を用いることで出費を節約することとし、エクソソームの質量分析用費用として管理していた。エクソソーム内蛋白の網羅的解析は費用対効果が低いことが分かり、バイオアッセイを通じて、解析すべきターゲットをある程度絞り込むことと、解析すべきサンプルの絞り込みに労力を割いたため、質量分析をするには至らず、予算を使い切ることがなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
ようやく大まかな標的分子の絞り込みと、その分子の関与が明確であると思われる患者検体の絞り込みの目途がついてきたので、２８年度の繰越費用と２９年度予算とを用いて、エクソソームの質量分析に精力的に取り組みたい所存である。また、レポーター細胞を用いたバイオアッセイと質量分析の結果を組み合わせて、エクソソームによる炎症誘導機構を標的とした新規治療方法の探索につなげていきたい。
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