重症度別治療指針作成に資すHAMの新規バイオマーカー同定と病因細胞を標的とする新規治療法の開発

文献情報

• 文献番号: 201231013A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 重症度別治療指針作成に資すHAMの新規バイオマーカー同定と病因細胞を標的とする新規治療法の開発
• 課題番号: H22-難治-一般-013
• 研究年度: 平成24(2012)年度
• 研究代表者(所属機関): 出雲 周二(鹿児島大学大学院 医歯学総合研究科)

研究分担者(所属機関)

• 中村　龍文(長崎大学大学院 医歯薬学総合研究科)
• 植田　幸嗣(独立行政法人理化学研究所　バイオマーカー探索・開発チーム)
• 中川　正法(京都府立医科大学大学院　医学研究科)
• 原　　英夫(佐賀大学　医学部)
• 久保田龍二(鹿児島大学大学院　医歯学総合研究科)
• 山野　嘉久(聖マリアンナ医科大学　難病治療研究センター)
• 高嶋　　博(鹿児島大学大学院　医歯学総合研究科)
• 星野　洪郎(群馬大学大学院　医学系研究科)
• 齊藤　峰輝(川崎医科大学　医学部)
• 竹之内徳博(関西医科大学　医学部)
• 小嶋英二朗(福山大学　薬学部)

• 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 難治性疾患等克服研究（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24(2012)年度
• 研究費: 33,600,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

HTLV-1関連脊髄症(HAM)は全国に約110万人存在するHTLV-1感染者のごく一部に発症する難治性疾患で、H21年度に難治性疾患克服研究事業の対象疾患に指定された。先進国で患者が多いのは日本のみで、研究推進における我が国の役割は大きい。しかしその希少性ゆえに患者が点在し、患者情報が効率的に集約されないため病態研究や治療薬の開発研究は不十分で、疾患の認知度は低く、かつ治療のための指針が作成されていない。重症度に応じた治療指針作成や広報活動、根本的治療法の開発研究が急務である。本研究ではHAMの臨床研究に関する全国的なネットワークの形成により情報を共有化し、疾患活動性評価や予後予測、治療効果判定に有用なバイオマーカーを見出す。また、臨床試料のプロテオーム解析手法を応用することにより病態研究を加速させ、早期診断や病態把握のマーカー、新規治療の標的分子を見出し、重症度別治療指針の作成や革新的な治療法の開発を目的としている。

研究方法

九州地区と関東関西の大都市圏で専門外来を持つ各診療施設と、HAMの臨床病態の研究に実績を有する研究者、プロテオミクスによるバイオマーカー探索の実績を有し世界トップレベルの質量分析装置を備えている研究チーム、統計学的解析に精通した難病疫学研究者により研究組織を構成した。全国的なHAM患者外来を有する専門医によるチームを組織し各々の情報を集約して共有できるデータベースを作成し研究基盤を確立するとともに、分担して臨床研究を進めた。感染拡大機序の研究、臨床に応用できるバイオマーカーの探索には、定量プロテオミクスやマイクロアレー、レクチンアレー法などの網羅的解析法をもちいて患者試料を解析した。また、治療法開発に向けて有効性に関する臨床試験を実施した。すでに新規治療薬の候補薬剤プロスルチアミンについて経口剤を開発し、医師主導の多施設臨床試験として各施設で治験開始した。

結果と考察

本年度の研究成果として、昨年度までに見出された複数の治療標的分子の候補の解析が進んだ。マイクロアレー解析データを用いたパスウェイ解析でHAM特異的パスウェイ12個が見いだされ、そのうち11個に関与しているアポトーシス関連シグナル伝達遺伝子Gene Xの解析法が確立され、多数検体での解析が進んでいる。HTLV-1マイナス鎖にコードされるHBZに対する細胞傷害性Ｔ細胞応答が生じており、ワクチンの標的分子となりうること、gp46-197N末端親水性領域に位置するアミノ酸とのイオン性相互作用がウイルス感染に関与し、治療の標的となることが示された。さらに、髄液のプロテオームプロファイリングよる重症度を反映するバイオマーカー候補の絞り込みがすすみ、細胞外マトリックスタンパク質Fが見出された。重症度を反映するとともに、治療標的分子としても注目される。HAMの進行度と密接に関連するマーカーとして、「髄液CXCL10」および「髄液ネオプテリン」が有用であることがあらためて示され、HAM患者CD4陽性T細胞におけるTSLC1の測定はHAMの疾患活動性を評価するバイオマーカーとして有用である可能性が示された。臨床病態解析からは、HAMの家族例の臨床的解析が報告された。高嶋班として推進される次世代シーケンサーを用いた疾患関連遺伝子の網羅的解析結果を検証し、補完する臨床情報として重要である。プロスルチアミン経口剤での医師主導の臨床試験が進展しており、多数例での有用性が確認された。診療実態調査から他のHTLV-1関連疾患やC型肝炎、ADLの低下に直結する骨折、褥瘡の合併が多く、患者の長期的な予後は決して良くない実態が明らかとなった。これらを参考に「HAM診療マニュアル」を作成した。また、市民公開講演会を開催し、本研究班の成果説明およびHAMの啓蒙活動を行った。

結論

HAM患者は他のHTLV-1関連疾患やC型肝炎、ADLの低下に直結する合併症が多く、長期的予後は不良であり、その改善のために「HAM診療マニュアル」を作成し、全国に配布した。HAM患者の病態に関与し治療の標的となる複数の分子が同定され、その詳細な解析が進んだ。疾患活動性のマーカーについて臨床応用可能なものが見出された。プロスルチアミンの臨床試験で有効性、安全性が確認された。

公開日・更新日

• 公開日: 2013-05-30
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 201231013B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 重症度別治療指針作成に資すHAMの新規バイオマーカー同定と病因細胞を標的とする新規治療法の開発
• 課題番号: H22-難治-一般-013
• 研究年度: 平成24(2012)年度
• 研究代表者(所属機関): 出雲 周二(鹿児島大学大学院 医歯学総合研究科)

研究分担者(所属機関)

• 中村　龍文(長崎大学大学院　医歯薬学総合研究科)
• 植田　幸嗣(独立行政法人理化学研究所　バイオマーカー探索・開発チーム)
• 中川　正法(京都府立医科大学大学院　医学研究科)
• 原　　英夫(佐賀大学　医学部)
• 久保田龍二(鹿児島大学大学院　医歯学総合研究科)
• 山野　嘉久(聖マリアンナ医科大学　難病治療研究センター)
• 高嶋　　博(鹿児島大学大学院　医歯学総合研究科)
• 星野　洪郎(群馬大学大学院　医学系研究科)
• 齊藤　峰輝(川崎医科大学　医学部)
• 竹之内徳博(関西医科大学　医学部)
• 小嶋英二朗(福山大学　薬学部)

• 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 難治性疾患等克服研究（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24(2012)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

HTLV-1関連脊髄症(HAM)は全国に約110万人存在するHTLV-1感染者のごく一部に発症する難治性疾患で、H21年度に難治性疾患克服研究事業の対象疾患に指定された。先進国で患者が多いのは日本のみで、研究推進における我が国の役割は大きい。しかしその希少性ゆえに患者が点在し、患者情報が効率的に集約されないため病態研究や治療薬の開発研究は不十分で、疾患の認知度は低く、かつ治療のための指針が作成されていない。重症度に応じた治療指針作成や広報活動、根本的治療法の開発研究が急務である。本研究ではHAMの臨床研究に関する全国的なネットワークの形成により情報を共有化し、疾患活動性評価や予後予測、治療効果判定に有用なバイオマーカーを見出す。また、臨床試料のプロテオーム解析手法を応用することにより病態研究を加速させ、早期診断や病態把握のマーカー、新規治療の標的分子を見出し、重症度別治療指針作成や革新的な治療法の開発をめざして研究を推進した。

研究方法

九州地区と関東関西の大都市圏でHAMの専門外来を持つ診療施設と、HAMの臨床病態の研究に実績を有する研究者、プロテオミクスによるバイオマーカー探索の実績を有し世界トップレベルの質量分析装置を備えている研究チーム、統計学的解析に精通した難病疫学研究者により研究組織を構成した。本研究組織のHAM専門医各々のHAM患者情報をネットワークとして共有する体制を構築し、その資料、データをもとに、分担して重症度診断や治療判定のバイオマーカー同定、病態解明、治療法開発の基礎研究を推進した。全国のHAM診療施設を対象にアンケート調査を実施し、診療実態を把握して診療の手引きを作成した。新規治療薬候補としてプロスルチアミンの経口薬を開発し、その有効性、安全性を検討した。

結果と考察

診療実態調査を実施し、全国で約900名が神経内科関連診療施設を受診していた。また、大都市圏でのHAM患者増加傾向、高齢発症の増加、新規発症患者が毎年30名前後あり、減少傾向は無いことを明らかにした。臨床症状や髄液バイオマーカーによりHAMの活動性、非活動性を判断し、治療法を分けて考える必要があることを専門医チームで確認した。これらの情報を元に、現時点の適応可能な治療法につきHAM診療指針として「HAM診療マニュアル」を作成した。バイオマーカーとして髄液中のネオプテリン、CXCL9、CXCL10値が疾患活動性の評価に優れ、治療効果判定や予後予測に有用であった。定量プロテオームプロファイリングにより17タンパク質を診断マーカーとしてリストアップした。また、新たなバイオマーカーとしてHBZmRNA、TSLC1、gp46-197抗体を見出した。髄液の定量プロテオームプロファイリングにより、重症度を反映するバイオマーカーとして16種の蛋白質を同定し、3種類に関してELISAキットを開発中である。
患者由来感染細胞を用いたマイクロアレー遺伝子発現解析およびパスウェイ解析により、感染細胞に特異的に発現するアポトーシス関連シグナル伝達分子を特定し、新たな治療標的分子として機能解析を行っている。感染拡大を標的とした新規治療薬候補としてフコダイン、コンドロイチン硫酸タイプE、gp46-197ペプチドを見出した。HAMに適したリハビリテーションプログラムの作成を行い、その有効性を示した。病態解析からは、患者HTLV-1感染細胞でTCRシグナルが低下し、広範な免疫不全状態が生じていること、発症していないキャリア脊髄でもHTLV-1を標的とする細胞性免疫応答が生じていること等を明らかにした。分担研究者中村のプロスルチアミン静注療法の有効性の報告を受けて、より簡便で長期継続的な治療が可能となる経口剤を開発し、その有効性・安全性を確認した。医師主導の多施設での比較試験を実施中である。その他、HTLV-1の低侵淫地区におけるHAMに関する知識の啓発を目的としたパンフレットを作成し、ウェブサイトを立ち上げた。また市民公開講座等を開催し、患者、一般人、および医療従事者に対する啓蒙活動を行った。

結論

HAM患者の病態に関与し治療の標的となる複数の分子が同定され、その詳細な解析が進んだ。疾患活動性のマーカーについて臨床応用可能なものが見出された。プロスルチアミンの臨床試験で有効性、安全性が確認された。

公開日・更新日

• 公開日: 2013-05-30
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 201231013C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: 治療の標的となり得る分子として、患者由来感染細胞を用いたマイクロアレー遺伝子発現解析およびパスウェイ解析により、感染細胞に特異的に発現するアポトーシス関連シグナル伝達分子を特定した。感染拡大を標的とした治療薬候補としてフコイダン、コンドロイチン硫酸タイプE、gp46-197ペプチドを見出した。新規治療法の開発への進展が期待される。髄液の定量プロテオームプロファイリングにより、HAMの疾患活動性を反映するバイオマーカーとして16種の蛋白質を同定した。
• 臨床的観点からの成果: 診療実態調査を実施し、全国で約900名が神経内科関連診療施設を受診し、大都市圏でのHAM患者増加傾向、高齢発症の増加、新規発症患者が毎年30名前後あり、減少傾向は無いことを明らかにした。一般診療にて測定可能な髄液中のネオプテリン、CXCL9、CXCL10値が疾患活動性の評価、治療効果判定、予後予測に有用であった。プロスルチアミン静注療法の有効性の報告を受けて、より簡便で長期継続的な治療が可能となる経口剤を開発し、その有効性・安全性を確認した。医師主導の多施設での比較試験を実施中である。
• ガイドライン等の開発: 診療実態調査結果を踏まえ、HAM診療経験豊富な医師による小委員会を立ち上げ、現時点の適応可能な治療法につきHAM診療指針として「HAM診療マニュアル」を作製し、全国の診療施設へ配布した。HTLV-1の低侵淫地区におけるHAMに関する知識の啓発を目的としたパンフレットを作成し配布するとともに、他のHTLV-1関連研究班と合同でウェブ上に「HTLV-1情報サービス」を立ち上げ、一般向け、医療者向けのHAMに関する情報を提供する体制を構築した。
• その他行政的観点からの成果: 平成24年6月6日に厚生労働省にて開催された第３回HTLV-1対策推進協議会に研究代表者出雲が参考人として出席し、当研究課題の成果について報告するとともに、これまでのHAM研究の流れを説明し、今後の研究や診療の方向性について提言した。「HTLV-1対策推進協議会」には研究分担者の山野、HAM患者会の石母田、菅付が構成員として参画している。
• その他のインパクト: 平成24年11月23日に鹿児島市で市民公開講座を開催し、患者、一般人、および医療従事者に対する啓蒙活動を行った。また、同日にHAM患者、家族、医療従事者、医療行政担当者とHAM研究者との交流会を開催し、診療から日常生活に関する相談まで、広く意見交換をおこなった。11月24日には宮崎市で開催された宮崎大学主催の市民公開講座でHAMの研究成果を講演した。日本経済新聞社の取材を受け、HAMの現状について平成24年10月18日付けで報道された。

発表件数

• 原著論文（和文）: 18件
• 原著論文（英文等）: 59件
• その他論文(和文): 2件
• その他論文(英文等): 3件
• 学会発表(国内学会): 58件
• 学会発表(国際学会等): 21件
• その他成果(特許の出願): 8件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 3件
• その他成果(普及・啓発活動): 12件 ; 市民公開講座[新しい展開.HTLV-1関連脊髄症]・パンフレット作成[HAMと診断された患者さまへ]・HP作成[HTLV-1情報サービス]

特許

• 特許の名称: 糖鎖構造の解析方法
• 詳細情報: 分類: ; 特許番号: 特願2012-197908 ; 発明者名: 植田幸嗣、遠山敦彦 ; 権利者名: 理化学研究所・株式会社島津製作所 ; 出願年月日: 20120907 ; 国内外の別: 国内

• 特許の名称: ヒトＴリンパ球向性ウイルスＩ型関連疾患検出用ポリペプチドとその利用
• 詳細情報: 分類: ; 特許番号: 特願2012-189318 ; 発明者名: 植田幸嗣、石原誠人、山野嘉久、 ; 権利者名: 理化学研究所・ 聖マリアンナ医科大学 ; 出願年月日: 20120829 ; 国内外の別: 国内

• 特許の名称: 排尿障害の予防・治療剤
• 詳細情報: 分類: ; 特許番号: 特願2011-269262 ; 発明者名: 中村龍文、松尾朋博、酒井英樹 ; 権利者名: 長崎大学 ; 出願年月日: 20111208 ; 国内外の別: 国内

• 特許の名称: HTLV-I関連脊髄症の予防または治療剤
• 詳細情報: 分類: ; 特許番号: 特願2011-226209 ; 発明者名: 中村龍文、松本 正 ; 権利者名: 長崎大学・株式会社レクメド ; 出願年月日: 20111013 ; 国内外の別: 国内

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: Mineki Saito, et al.; Increased expression of OX40 is associated with progressive disease in patients with HTLV-1-associated myelopathy/tropical spastic paraparesis; Retrovirology , 10 (51) (2013); 10.1186/1742-4690-10-51
• 原著論文2: Yamano Y.,Sato T.; Clinical pathophysiology of human T-lymphotropic virus-type1-associated myelopathy/tropical spastic paraparesis.; Frontiers in Virology , 3 (389) , 1-10 (2012); 10.3389/fmicb.2012.00389
• 原著論文3: Shinagawa M, Jinno-Oue A, Shimizu N, Roy BB, Shimizu A, Hoque SA, Hoshino H.; Human T-cell leukemia viruses are highly unstableover a wide range of temperatures; J Gen Virol , 93 (3) , 608-617 (2012); 10.1099/vir.0.037622-0
• 原著論文4: Mori T, Shimizu N, Jinno-Oue A, Tanaka A, Shinagawa M, Tokizawa S, Akagi T, Hoshino H.; Tax1-expressing feline 8C cells are useful to monitor the life cycle of human T-cell leukemia virus type I; J Gen Virol , 93 (3) , 588-593 (2012); 110.1099/vir.0.037382-0
• 原著論文5: Tanaka A, Jinno-Oue A, Shimizu N, Hoque A, Mori T, Islam S, Nakatani Y, Shinagawa M, Hoshino H.; Entry of human T-cell leukemia virus type 1 is augmented by heparan sulfate proteoglycans bearing short heparin-like structures.; J Virol , 86 (6) , 2959-2969 (2012); 10.1128/JVI.05783-11
• 原著論文6: Abdullah HM,et al.; Histopathologic differences between human T-lymphotropic virus type 1 (HTLV-1)-positive and HTLV-1-negative polymyositis.; Clin Exp Neuroimmunol. , 2 (1) , 12-24 (2011); 10.1111/j.1759-1961.2011.00017.x,January 2011
• 原著論文7: Abdelbary NH, Abdullah HM, Matsuzaki T, Hayashi D, Tanaka Y, Takashima H, Izumo S, Kubota R: ; Reduced Tim-3 expression on HTLV-I Tax-specific cytotoxic T lymphocytes in HTLV-I infection.; J Infect Dis. , 203 (7) , 948-959 (2011); 10.1093/infdis/jiq153
• 原著論文8: Sato T., Araya N., Yagishita N., Ando H., Yamano Y.; Host Immune System Abnormalities Among Patients with Human T-Lymphotropic Virus Type 1 (HTLV-1)- Associated Disorders. T-Cell Leukemia ; InTech , 65-80 (2011); 10.5772/23265
• 原著論文9: Araya N., Sato T., Yagishita N., Ando H., Utsunomiya A., Jacobson S.,Yamano Y. ; Human T-Lymphotropic Virus Type 1 (HTLV-1) and Regulatory T Cells in HTLV-1-Associated Neuroinflammatory Disease. ; Viruses , 3 (9) , 1532-1548 (2011); 10.3390/v3091532
• 原著論文10: Saito M ; Immunogenetics and the pathological mechanisms of human T-cell leukemia virus type 1- (HTLV-1)-associated myelopathy/tropical spastic paraparesis (HAM/TSP). ; Interdisciplinary Perspectives on Infectious Diseases , 2010 (2010); 10.1155/2010/478461
• 原著論文11: Saito K, Saito M, Taniura N, Okuwa T, Ohara Y.; Activation of the PI3K-Akt pathway by human T cell leukemia virus type 1 (HTLV-1) oncoprotein Tax increases Bcl3 expression, which is associated with enhanced growth of HTLV-1-infected T cells. ; Virology , 403 (2) , 173-180 (2010); 10.1016/j.virol.2010.04.018

公開日・更新日

• 公開日: 2017-05-30
• 更新日: -

収支報告書

• 文献番号: 201231013Z