細網異形成症の診断と治療に関する調査研究

文献情報

• 文献番号: 201128042A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 細網異形成症の診断と治療に関する調査研究
• 課題番号: H22-難治・一般-081
• 研究年度: 平成23(2011)年度
• 研究代表者(所属機関): 野々山 恵章(防衛医科大学校 小児科学講座)

研究分担者(所属機関)

• 今井　耕輔(東京医科歯科大学　小児・周産期地域医療学講座)
• 中畑　龍俊(京都大学　iPS細胞研究所　臨床応用研究部門・疾患再現研究分野)
• 森尾　友宏(東京医科歯科大学　発生発達病態学分野)
• 小原　收(財)かずさDNA研究所　ヒトゲノム研究部)
• 小島　勢二(名古屋大学　小児科)
• 山口　博樹(日本医科大学　第三内科血液内科)
• 塩谷　彰浩(防衛医科大学校　耳鼻咽喉科学講座)

• 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 難治性疾患克服研究
• 研究開始年度: 平成22(2010)年度
• 研究終了予定年度: 平成23(2011)年度
• 研究費: 13,000,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

細網異形成症は骨髄系細胞、リンパ系細胞、内耳細胞など多系統の細胞分化障害を来す難病である。細網異形成症の診断法、スクリーニング法、至適造血幹細胞移植法の確立、iPS細胞を用いた病態解析と、遺伝子治療の基盤研究を行い、本疾患を根治し、患者に益することを目的とした。

研究方法

申請者が構築した先天性免疫不全症の中央診断・登録システムPIDJを応用して疫学調査を行った。本症の確定診断法確立を試みた。新生児スクリーニング法確立を試みた。患者造血幹細胞の分化障害をin vitroで解析した。AK2ノックアウトマウスを作製し解析した。患者由来iPS細胞を作製し各血液免疫系細胞の分化異常をin vitroで解析した。レトロウイルスベクターを用い、正常AK2遺伝子を患者由来iPS細胞に導入してヒト免疫系・血液系分化の正常化を検討し、遺伝子治療の基盤研究とした。造血幹細胞移植による治療成績調査を行い、治療ガイドライン作製を試みた。

結果と考察

AK2のWestern blot, DNA 解析などによる診断法を確立し、診断基準を作製した。PIDJによる疫学調査で新規患者を見出した。本症患が新生児乾燥濾紙中TREC測定でスクリーニング可能であることを示した。患者骨髄血コロニー解析を行い、骨髄系細胞の分化が障害されていること、単球系への分化は起きることを示した。AK2ノックアウトマウスを作製し、胎児造血障害を認めた。難聴モデルモルモットを作製し、内耳細胞のアポトーシス誘導へのAK2の関与を示した。患者由来iPS細胞を作製した。これを用い、血液免疫系細胞への分化実験を行い、AK2欠損によりもたらされる血球分化障害をin vitroで再現した。さらにiPS細胞を用いた遺伝子治療の基盤研究として、正常AK2を組み込んだレトロウイルスベクターを作製し、患者由来iPS細胞に導入し分化が正常化することを確認した。造血幹細胞移植成績調査を行い、前処置の軽減、非血縁臍帯血移植、感染症のコントロールにより成績が良くなることが判明した。これをもとに治療ガイドラインを作製した。患者会ホームページを開設し、説明会を行った。

結論

確定診断法を確立し診断指針を作製できた。また、PIDJ登録システムを用いて、新規患者を見いだすことが出来た。患者由来iPS細胞を樹立し、血液免疫系細胞の分化異常と、正常AK2遺伝子導入による分化の正常化を示すことが出来た。将来的なiPS細胞を用いた病態解析、遺伝子治療への応用の基礎的かつ重要なデータを示すことが出来た。また、患者の状況を把握し、これにより治療指針が作製できた。

公開日・更新日

• 公開日: 2015-06-08
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 201128042B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 細網異形成症の診断と治療に関する調査研究
• 課題番号: H22-難治・一般-081
• 研究年度: 平成23(2011)年度
• 研究代表者(所属機関): 野々山 恵章(防衛医科大学校 小児科学講座)

研究分担者(所属機関)

• 今井　耕輔(東京医科歯科大学　小児・周産期地域医療学講座)
• 中畑　龍俊(京都大学　iPS細胞研究所　臨床応用研究部門・疾患再現研究分野)
• 森尾　友宏(東京医科歯科大学　発生発達病態学分野)
• 小原　收(財）かずさDNA研究所　ヒトゲノム研究部)
• 小島　勢二(名古屋大学　小児科)
• 山口　博樹(日本医科大学　第三内科血液内科)
• 塩谷　彰浩(防衛医科大学校　耳鼻咽喉科学講座)

• 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 難治性疾患克服研究
• 研究開始年度: 平成22(2010)年度
• 研究終了予定年度: 平成23(2011)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

細網異形成症は骨髄系細胞、リンパ系細胞、内耳細胞など多系統の細胞分化障害を来す難病である。細網異形成症の診断法、スクリーニング法、至適造血幹細胞移植法の確立、iPS細胞を用いた病態解析と、遺伝子治療の基盤研究を行い、本疾患を根治し、患者に益することを目的とした。

研究方法

申請者が構築した先天性免疫不全症の中央診断・登録システムPIDJを応用して疫学調査を行った。本症の確定診断法確立を試みた。新生児スクリーニング法確立を試みた。患者造血幹細胞の分化障害をin vitroで解析した。AK2ノックアウトマウスを作製し解析した。患者由来iPS細胞を作製し各血液免疫系細胞の分化異常をin vitroで解析した。レトロウイルスベクターを用い、正常AK2遺伝子を患者由来iPS細胞に導入してヒト免疫系・血液系分化の正常化を検討し、遺伝子治療の基盤研究とした。造血幹細胞移植による治療成績調査を行い、治療ガイドライン作製を試みた。

結果と考察

AK2のWestern blot, DNA 解析などによる診断法を確立し、診断基準を作製した。PIDJによる疫学調査で新規患者を見出した。本症患が新生児乾燥濾紙中TREC測定でスクリーニング可能であることを示した。患者骨髄血コロニー解析を行い、骨髄系細胞の分化が障害されていること、単球系への分化は起きることを示した。AK2ノックアウトマウスを作製し、胎児造血障害を認めた。難聴モデルモルモットを作製し、内耳細胞のアポトーシス誘導へのAK2の関与を示した。患者由来iPS細胞を作製した。これを用い、血液免疫系細胞への分化実験を行い、AK2欠損によりもたらされる血球分化障害をin vitroで再現した。さらにiPS細胞を用いた遺伝子治療の基盤研究として、正常AK2を組み込んだレトロウイルスベクターを作製し、患者由来iPS細胞に導入し分化が正常化することを確認した。造血幹細胞移植成績調査を行い、前処置の軽減、非血縁臍帯血移植、感染症のコントロールにより成績が良くなることが判明した。これをもとに治療ガイドラインを作製した。
患者会ホームページを開設し、説明会を行った。

結論

確定診断法を確立し診断指針を作製できた。また、PIDJ登録システムを用いて、新規患者を見いだすことが出来た。患者由来iPS細胞を樹立し、血液免疫系細胞の分化異常と、正常AK2遺伝子導入による分化の正常化を示すことが出来た。将来的なiPS細胞を用いた病態解析、遺伝子治療への応用の基礎的かつ重要なデータを示すことが出来た。また、患者の状況を把握し、これにより治療指針が作製できた。

公開日・更新日

• 公開日: 2015-06-08
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 201128042C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: 細網異形成症患者由来iPS細胞を樹立した。その血液免疫系細胞への分化障害と遺伝子導入による正常化を検討し、病態解明を行った。血液幹細胞分化及び維持におけるAK2を用いた代謝経路の重要性を初めて明らかにし、AK2ノックアウトマウスの作製、抗AK2モノクローナル抗体の作製、AK2の real time PCR法の確立を行った。これにより細網異形成症の原因遺伝子であるAK2の好中球、Ｔ細胞、内耳細胞の正常分化における役割の解明に貢献できた。また、細網異形成症の新規治療候補としてグルタチオンを同定した。
• 臨床的観点からの成果: 細網異形成症の診断基準、治療ガイドラインを作成した。臨床診療上、有意義である。新生児スクリーニング法が確立できた。将来的には早期診断に応用可能であり、早期診断、早期治療により根治可能な疾患になりうる。 AK2正常遺伝子により好中球の正常分化が得られることが示され、将来的な遺伝子治療への応用が可能になった。本症で好中球を増やす薬剤としてグルタチオンを同定し、治療に応用出来ると考えられた。
• ガイドライン等の開発: 診断基準、治療ガイドラインを作成した。
• その他行政的観点からの成果: PIDJという免疫不全症診断登録システムを構築したことにより、ITを活用した一般医の専門医へのコンサルト、患者登録や、経時的な臨床データ・研究データの保存、患者サンプルの保存が可能になった。細網異形成症を含む先天性免疫不全症を新生児期にスクリーニングし、早期に造血幹細胞移植、将来的には遺伝子治療を行うことにより根治可能になるという、難病対策のモデルとなりうる成果があがった。
• その他のインパクト: 先天性免疫不全症患者会で、PIDJの有用性、遺伝子解析の進歩、移植治療、遺伝子治療の進歩について講演した。; くまもとPIDカンファレンス「原発性（先天性）免疫不全症候群の診断と治療について」2015(2015年5月10日); PIDつばさの会(原発性免疫不全症患者会)講演会・相談会（2015年5月23日）; 「ザ！世界仰天ニュース DNAスペシャル」日本テレビ （2014年1月29日）

発表件数

• 原著論文（和文）: 0件
• 原著論文（英文等）: 49件
• その他論文(和文): 7件
• その他論文(英文等): 0件
• 学会発表(国内学会): 32件
• 学会発表(国際学会等): 5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: Morio T, Atsuta Y, Kato S, et al.; Outcome of unrelated umbilical cord blood transplantation in 88patients with primary immunodeficiency in Japan.; Br J Haematol. , 154 , 363-372 (2011)
• 原著論文2: Narita A, Muramatsu H, Kojima S, et al.; Autoimmune-like hepatitis following unrelated BMT successfully treated with rituximab.; Bone Marrow Transplantat , 47 , 600-602 (2011)
• 原著論文3: Okura Y, Ohara O, Ariga T, et al.; ADA-SCID with 'WAZA-ARI' mutations that synergistically abolished ADA protein stability.; Br J Haematol. , 153 , 675-676 (2011)
• 原著論文4: Honda F, Kano H,Morio T, et al. ; The kinase Btk negatively regulates the production of reactive oxygen species and stimulation-induced apoptosis in human neutrophils. ; Nat Immunol. , 13 (4) , 369-378 (2012)
• 原著論文5: Kuramitsu M, Morio T, Ito E, et al.; Extensive gene deletions in Japanese patients with Diamond–Blackfan anemia.; Blood. , 119 (10) , 2376-2384 (2012)
• 原著論文6: Honda F, Hane Y, Morio T, et al.; Transducible form of p47phox and p67phox compensate for defective NADPH oxidase activity in neutrophils of patients with chronic granulomatous disease.; Biochem Biophys Res Comm. , 417 , 162-168 (2012)
• 原著論文7: Nakamura K, Morio T, Gatti RA, et al.; Functional characterization and targeted correction of ATM mutations identified in Japanese patients with ataxia-telangiectasia.; Hum Mutat. , 33 , 198-208 (2012)
• 原著論文8: Ma CS, Nonoyama S, Tangye SG, et al.; Functional STAT3 deficiency compromises IL-12-dependent generation of human T follicular helper cells.; Blood. , 119 (17) , 3997-4008 (2012)
• 原著論文9: Yang X, Imai K, Miyawaki T, et al.; Clinical and genetic characteristics of XIAP deficiency in Japan.; J Clin Immunol. , 32 (3) , 411-420 (2012)
• 原著論文10: Bousfiha AA, Jeddane L, Ailal F, Casanova JL, et al.; A phenotypic approach for IUIS PID classification and diagnosis: guidelines for clinicians at the bedside.; J Clin Immunol. , 33 , 1078-1087 (2013)
• 原著論文11: Al-Herz W, Bousfiha A, Casanova JL,Tang ML, et al.; Primary immunodeficiency diseases: an update on the classification from the International Union of Immunological Societies Expert Committee for Primary Immunodeficiency. ; Front Immunol. , 5 , 162-162 (2014)
• 原著論文12: Oshima K, Imai K, Nonoyama S, et al.; Hematopoietic Stem Cell Transplantation for X-Linked Thrombocytopenia With Mutations in the WAS gene.; J Clin Immunol. , 35 , 15-21 (2015)
• 原著論文13: Kato T, Crestani E, Nonoyama S, et al.; RAG1 deficiency may present clinically as selective IgA deficiency. ; J Clin Immunol. , 35 , 280-288 (2015)
• 原著論文14: Mitsui-Sekinaka K, Imai K, Nonoyama S, et al.; Clinical features and hematopoietic stem cell transplantations for CD40 ligand deficiency in Japan.; J Allergy Clin Immunol. , 136 , 1018-1024 (2015)
• 原著論文15: Ma CS, Wong N, Tangye SG, et al.; Monogenic mutations differentially affect the quantity and quality of T follicular helper cells in patients with human primary immunodeficiencies.; J Allergy Clin Immunol. , 136 , 993-1006 (2015)
• 原著論文16: Kreins A.Y, Ciancanelli M.J, Boisson-Dupuis S, et al.; Human TYK2 deficiency: Mycobacterial and viral infections without hyper-IgE syndrome.; J Exp Med. , 212 , 1641-1662 (2015)
• 原著論文17: Cantaert T, Schickel JN, Meffre E, et al.; Activation-Induced Cytidine Deaminase Expression in Human B Cell Precursors Is Essential for Central B Cell Tolerance.; Immunity. , 17 (43) , 884-895 (2015)
• 原著論文18: Picard C, Al-Herz W, Boby Gaspar H, et al.; Primary Immunodeficiency Diseases: an Update on the Classification from the International Union of Immunological Societies Expert Committee for Primary Immunodeficiency 2015.; J Clin Immunol. , 35 , 696-726 (2015)
• 原著論文19: Bousfiha A, Jeddane L, Tang ML, et al.; The 2015 IUIS Phenotypic Classification for Primary Immunodeficiencies.; J Clin Immunol. , 35 , 727-738 (2015)
• 原著論文20: Tsujita Y, Mitsui-Sekinaka K, et al.; PTEN mutation can cause Activated PI3 Kinase Delta Syndrome (APDS)-like immunodeficiency.; J Allergy Clin Immunol. , in press (2016)

公開日・更新日

• 公開日: 2014-05-22
• 更新日: 2016-06-13

収支報告書

• 文献番号: 201128042Z