プリオン病における免疫反応の解明とそれに基づく診断・治療法の開発

文献情報

• 文献番号: 200935023A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: プリオン病における免疫反応の解明とそれに基づく診断・治療法の開発
• 課題番号: H19-こころ・一般-024
• 研究年度: 平成21(2009)年度
• 研究代表者(所属機関): 片峰 茂(長崎大学)

研究分担者(所属機関)

• 西田　教行(長崎大学大学院　医歯薬学総合研究科)
• 調　漸(長崎大学病院　へき地病院再生支援・教育機構)
• 坂口　末廣(徳島大学　疾患酵素学研究センター　神経変性疾患研究部門)
• 杉村　和久(鹿児島大学　工学部　化学生命工学科)
• 橋口　周平(鹿児島大学　工学部　化学生命工学科)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 こころの健康科学研究
• 研究開始年度: 平成19(2007)年度
• 研究終了予定年度: 平成21(2009)年度
• 研究費: 26,600,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

本研究では自然免疫を含む免疫反応の意義を解明し、免疫応答を利用したプリオン病診断、予防・治療法の確立を目指した。

研究方法

自然免疫：プリオン感染マウスモデル、培養感染細胞における宿主自然免疫関連因子の発現様式を解析した。IRF３遺伝子欠損マウスを用いてプリオン感染におけるIRF３の役割を解析した。
抗体療法とワクチン：ヒトPrPのβ-PrPファイバーに結合するscFv抗体ファージ及びFab抗体ファージを単離し、抗プリオン効果を調べた。抗プリオン抗体Sh3.9 発現レンチウイルスベクターをミクログリア細胞株 (Ra2) に遺伝子導入後、マウス脳内に移植し感染実験を行った。サイトカイン（IL-12またはTGFβ）とPrPを同時に発現するDNAワクチンを作製し、マウスでの抗体産生誘導能を調べた。
髄液中サイトカイン測定：クロイツフェルト・ヤコブ病患者の髄液検査については長崎大学附属病院倫理委員会の承認を経て、インフォームドコンセントを取り実施した。クロイツフェルト・ヤコブ病患者（41例）、アルツハイマー型認知症等（53例）、正常コントロール（18例）の髄液を用いて、髄液内のINF-α、β、γ等についてELISA法にて定量した。IL-1β、IL-6、TNF-αについては血清中の濃度も同時に測定した。

結果と考察

プリオン感染はTLR3,RIG-Iといったウイルス由来dsRNAセンサー分子に認識され、IRF3-IFN-Iの活性化を引き起こした。IRF3欠損マウスを用いた感染実験では、ファージ抗体のうち異常型特異的抗体PRB７単鎖抗体が持続感染細胞の異常型プリオン蛋白を減少させ、Sh3.9scFv産生 microglia細胞を脳内移植後チャンドラー株感染を行ったところ生存期間の延長が見られた。クロイツフェルト・ヤコブ病患者脊髄液におけるサイトカイン等の発現を他と比較検討した結果、IL8、IL10が有意に上昇していることを見いだした。

結論

プリオン感染、増殖における自然免疫系の抑制作用を明らかにした。宿主自然免疫とくにウイルス由来のＲＮＡを認識する機構がプリオン感染にも応答していることは世界初の知見であり、驚きに値する。抗プリオン活性を持つ異常型PrP特異的ヒト型抗体を得た。マイクログリアを用いたPrP抗体デリバリーの発症予防可能性が見出された。IL-12-PrP―DNAワクチンは抗体産生誘導をし、予防効果が期待された。

公開日・更新日

• 公開日: 2010-06-15
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 200935023B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: プリオン病における免疫反応の解明とそれに基づく診断・治療法の開発
• 課題番号: H19-こころ・一般-024
• 研究年度: 平成21(2009)年度
• 研究代表者(所属機関): 片峰 茂(長崎大学)

研究分担者(所属機関)

• 西田　教行(長崎大学大学院　医歯薬学総合研究科)
• 調　漸(長崎大学病院　へき地病院再生支援・教育機構)
• 坂口　末廣(徳島大学　疾患酵素学研究センター　神経変性疾患研究部門)
• 杉村　和久(鹿児島大学　工学部　化学生命工学科)
• 橋口　周平(鹿児島大学　工学部　化学生命工学科)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 こころの健康科学研究
• 研究開始年度: 平成19(2007)年度
• 研究終了予定年度: 平成21(2009)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

本研究では宿主の自然免疫の意義を明らかにするためプリオン感染細胞等モデル系を用いて自然免疫系因子とプリオン感染の関連性を検討。またヒトプリオン病におけるサイトカインの変動解析、抗プリオン抗体の作製、その脳内デリバリーシステムの構築を行った。

研究方法

自然免疫反応の解析：プリオン感染マウスモデル、培養感染細胞における宿主自然免疫関連因子の発現をＲＴ−ＰＣＲ法等にて解析。IRF３遺伝子欠損マウスでプリオン感染実験及び解析を行った。
抗体療法とワクチン：リコンビナントヒト型PrPのβ-PrPファイバーに結合するscFv抗体ファージ及びFab抗体ファージを単離し、プリオン蛋白への結合性、構造特異性、さらに抗プリオン効果を調査。抗プリオン抗体Sh3.9 発現レンチウイルスベクターを作製し、ミクログリア細胞株 (Ra2) に遺伝子導入後、マウス脳内に移植し感染実験を行った。サイトカイン（IL-12またはTGFβ）とPrPを同時に発現するDNAワクチンを作製、マウスでの抗体産生誘導能を調べた。　
髄液中サイトカイン測定：クロイツフェルト・ヤコブ病患者の髄液検査については長崎大学附属病院倫理委員会の承認を経て、インフォームドコンセントを取り実施。クロイツフェルト・ヤコブ病患者（41例）等の髄液を用いて、髄液内のINF-α、β、γ等についてELISA法にて定量した。IL-1β、IL-6、TNF-αについては血清中の濃度も同時に測定した。

結果と考察

プリオン感染はTLR3,RIG-Iといったウイルスセンサー分子に認識され、IRF3-IFN-Iの活性化を引き起こした。しかし同時にIRF3系の発現抑制がおこり、持続感染が成立することが示唆。IRF3欠損マウスを用いた感染実験では、Sh3.9scFv産生 microglia細胞を脳内移植後チャンドラー株感染を行ったところ生存期間の延長が見られ、クロイツフェルト・ヤコブ病患者脊髄液においてIL8、IL10が有意に上昇していることを見いだした。

結論

プリオン感染、増殖における自然免疫系の抑制作用を明らかにし、宿主自然免疫とくにウイルス由来のＲＮＡを認識する機構がプリオン感染にも応答していることは世界初の知見であり、驚きに値する。抗プリオン活性を持つ異常型PrP特異的ヒト型抗体を得た。マイクログリアを用いたPrP抗体デリバリー法は発症予防に有用である可能性がある。

公開日・更新日

• 公開日: 2010-06-15
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 200935023C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: プリオンに対し自然免疫系IRF3経路が感染初期に活性化されるとIFNを介して抑制的に作用することが分かりIFN療法の可能性を見出した。IRF3経路が抑制されることから持続感染成立にIRF3抑制が関与していると考えられる。患者髄液の検討から免疫系抑制を示唆するデータを得、実験室鑑別診断への応用可能性を見出した。抗体療法開発は、ヒトIｇG型抗プリオン特異抗体の同定・作成に成功した。脳へのデリバリーシステムとして抗体発現マイクログリアの細胞移植療法が有用であることが分かった。
• 臨床的観点からの成果: なし
• ガイドライン等の開発: なし
• その他行政的観点からの成果: なし
• その他のインパクト: なし

発表件数

• 原著論文（和文）: 0件
• 原著論文（英文等）: 27件
• その他論文(和文): 4件
• その他論文(英文等): 4件
• 学会発表(国内学会): 46件
• 学会発表(国際学会等): 0件
• その他成果(特許の出願): 0件 ; 「出願」「取得」計0件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 0件

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Yoshikawa D,Kopacek J,Yamaguchi N,et al.; Newly established in vitro system with fluorescent proteins shows that abnormal expression of downstream prion protein-like protein in mice is probably due to functional disconnection between splicing and 3’ formation of prion protein pre-mRNA.; Gene , 386 , 139-146 (2007)
• 原著論文2: Ishibashi D,Yamanaka H, Yamaguchi N,et al.; Immunization with recombinant bovine but not mouse prion protein delays the onset of disease in mice inoculated with a mouse-adapted prion. ; Vaccine , 25 (6) , 985-992 (2007)
• 原著論文3: Takakura Y, Yamaguchi N, Nakagaki T,et al.; Bone marrou stroma cells are susceptible to prion infection.; Biochemical and Biophysical Research Communications , 377 , 957-961 (2008)
• 原著論文4: Fujihara A, Atarashi R, Fuse T,et al.; Hyperefficient PrPSc amplification of mouse-adapted BSE and scrapie strain by protein misfolding cyclic amplification technique ; The FEBS Journal , 276 (10) , 2841-2848 (2009)

公開日・更新日

• 公開日: 2015-05-29
• 更新日: -