2022 Fiscal Year Research-status Report
滑膜マクロファージに着目した関節リウマチ病態の性差メカニズムの解明
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21K05974
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
佐伯 法学 愛媛大学, 学術支援センター, 講師 (80791607)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 関節炎 / マクロファージ / エストロゲン受容体 / 性差 / scRNA-seq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、関節リウマチ病態に生じる性差をマクロファージのERαシグナルに着目して解析を進めている。昨年度、myeloid cell特異的ERα欠損マウス (cKO, LysMCre; ERαflox/flox )を作出し、マクロファージに発現するERαは女性ホルモン依存的に関節炎病態を増悪することを示したが、本年度はその詳細を以下の如く明らかにした。
Flow cytometory解析で、Control (ERaflox/floxおよびLysMCre; ERαflox/+)とcKOの末梢血単球の割合に変化が認められなかったため、ControlとcKOのパラバイオーシスを作出し両マウスに関節炎を誘導したところ、cKOで関節炎病態の抑制が認められた。このことから、滑膜マクロファージのERαシグナルが関節炎病態に寄与することが示唆された。また、scRNA-seq解析により、関節炎誘導後3日目の滑膜組織では、滑膜マクロファージクラスターの割合がcKOと比較してControlで減少した。さらに、ControlとcKOの滑膜マクロファージクラスター間で発現変動していた遺伝子のGO解析により、免疫反応関連や細胞内代謝関連の遺伝子がcKOで有意に減少していることが明らかとなった。そこで、ERαシグナルがマクロファージの代謝機能に及ぼす影響を明らかするため、M1及びM2に分極化した骨髄由来マクロファージの細胞内代謝をFlux analyzerで解析した。その結果、Control由来細胞と比較してcKO由来細胞で、M1で細胞外酸化速度が減少し、M2で酸素消費速度が減少した。
以上より、マクロファージに発現するERαシグナルはリガンド依存的に細胞内代謝を介した免疫応答を活性化および滑膜マクロファージの減少を誘導し、関節炎病態増悪に寄与することが示唆された。
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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
これまでにmyeloid cell特異的ERα欠損マウス (cKO)を作出し、関節炎病態に関する表現型が雌でのみ認められている。また、一般的に女性ホルモンは抗炎症作用に寄与すると考えられていたため、当初cKOマウスの関節炎病態は悪化することが予想されたが、結果は逆に病態の抑制を示した。すなわち、マクロファージのERαを抑制することは新たな治療戦略になることが予想された。また、パラバイオーシスの結果より、関節炎病態に寄与するERαシグナルは末梢血由来マクロファージではなく、滑膜マクロファージに依存することを指示する結果が得られている。さらに、当初の予定よりも早くscRNA-seqを実施し、滑膜マクロファージのERαシグナルは細胞内代謝を制御する可能性を見出している。これらの結果から、当初予定にはなかった滑膜マクロファージのERαをターゲットとしたドラッグデリバリーの開発にも研究を展開している。以上より、進捗状況としては概ね順調であると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
Controlマウス(ERaflox/flox およびLysMCre; ERαflox/+)とmyeloid cell特異的ERα欠損マウス (cKO, LysMCre; ERαflox/flox )において、滑膜マクロファージのサブポピュレーションの割合に変化がみられるか、Flow cytometryで解析する。また、ControlおよびcKOマウスから滑膜マクロファージのサブポピュレーションを採取し、ERαに対するChIP-seqあるいはメタボローム解析を実施して、滑膜マクロファージのERαシグナルが関節リウマチの病態性差に関わる詳細な分子メカニズムを明らかにする。加えて、滑膜マクロファージのサブポピュレーションをターゲットとした選択的エストロゲン分解薬（フルベストラントなど）内包リポソームの合成を試み、関節炎病態を抑制することができるか関節炎モデルマウスを用いて評価する。
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| Causes of Carryover |
研究の進捗状況により、当初予定していた計画が次年度に持ち越しになったため。
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