次世代型ＩＬ-６受容体抗体使用時の炎症マーカーとしてのＬＲＧ定量キットの開発と臨床応用

文献情報

• 文献番号: 201407020A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 次世代型ＩＬ-６受容体抗体使用時の炎症マーカーとしてのＬＲＧ定量キットの開発と臨床応用
• 課題番号: H24-バイオ-一般-002
• 研究年度: 平成26(2014)年度
• 研究代表者(所属機関): 仲 哲治(独立行政法人医薬基盤研究所 創薬基盤研究部)

研究分担者(所属機関)

• 竹内　勤(慶応義塾大学　医学部　リウマチ内科学)
• 南木　敏宏(帝京大学　医学部　臨床研究医学講座)
• 緒方　篤(大阪大学大学院医学系研究科　呼吸器免疫アレルギー内科学)
• 角田　慎一(医薬基盤研究所　創薬基盤研究部　バイオ創薬プロジェクト)
• 服部　有宏(中外製薬株式会社　富士御殿場研究所　研究本部　探索研究部)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 【補助金】 創薬基盤推進研究
• 研究開始年度: 平成24(2012)年度
• 研究終了予定年度: 平成26(2014)年度
• 研究費: 29,400,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

　本研究の目的は、今後治験が予定されている次世代型抗IL-6受容体抗体による治療を受ける関節リウマチ(RA)患者に対し、血清leucine-rich alpha-2 glycoprotein (LRG)レベルがRAの治療効果を正確に反映し、生物学的製剤使用時に感染症を検出できるバイオマーカーであることを証明し、最終的には臨床検査としてLRGを実用化することである。
　抗IL-6受容体抗体や抗TNF-alpha阻害抗体などの生物学的製剤はRAに対して劇的な治療効果を挙げているが、その多くはIL-6の作用を抑制することで抗炎症効果を示している。そのため、IL-6阻害の間はIL-6依存性のCRPが陰性化となるため、CRPにより治療効果が判定できない。さらに、IL-6阻害の副作用として最大の問題である結核等の感染症の併発について、CRPはIL-6阻害により陰性化するため、生物学的製剤使用時に感染症を早期に検出出来るマーカーがない問題がある。従って治療効果の判定や併発感染症の早期発見を可能とする新たなマーカーの開発が急務である。申請者が既に報告した新規炎症マーカーである血清LRG(Serada S, Naka T. et al, ARD. 2010)はIL-6阻害時にも上昇するため(Serada S, Naka T. et al, IBD. 2012)、抗IL-6受容体抗体投与時にLRGがCRPに代わる新たな炎症マーカーとしてその役割を果たせば、治療効果の正確な判定、それによる予後の改善、無効な治療による医療費の無駄の削減、感染症合併の早期発見による安全性への寄与や副作用に対する医療費の削減などに貢献すると期待される。

研究方法

（１）次世代型IL-6受容体抗体による治療を受けるRA血清と臨床情報の収集
慶應義塾大学、帝京大学、大阪大学医学部において、次世代型抗IL-6受容体抗体投与前後のRA患者を収集するシステムの構築と、血清の収集を行った。血清は薬剤開始前と投与ごとに採取する。それと同時にさまざまな臨床情報(疾患活動性スコア、CRP、WBC、MMP-3など)も記載した。
（２）抗IL-6受容体抗体治療RA患者血清LRGの定量
独自に開発したヒトLRG ELISAシステムを用いて、抗IL-6受容体抗体治療RA患者血清LRGの定量を行い、関節リウマチの疾患活動性(CDAI)との関連を解析した。

結果と考察

　本研究において、慶應義塾大学、東京医科歯科大学、大阪大学医学部、医薬基盤研究所の倫理委員会より承認を得た後、従来型のIL-6受容体抗体により治療を受けるRA患者より治療前および治療後に定期的に収集した血清と臨床情報を収集した。これらの検体を医薬基盤研究所に輸送し、本研究にて開発したヒトLRGを定量できるELISAシステムを用いて、血清LRG濃度の定量と、関節リウマチの疾患活動性との相関を検討した。その結果、血清LRGが関節リウマチ患者において抗IL-6受容体抗体投与時の有用な疾患活動性マーカーであることを証明し、従来の関節リウマチのマーカーであるCRP、ESR、MMP-3よりも優れたマーカーである事を明らかにした。本研究成果は国際誌に論文発表した(Fujimoto M, Naka T et al., A&R 2015 In Press)。血清LRGがIL-6阻害時においても関節リウマチの有効な疾患活動性マーカーとなり得る理由としては、LRGの発現誘導にはCRPとは異なり、TNF-alphaやIL-22など様々なサイトカインにより制御されているためであると考えられた。研究代表者は、LRGが関節リウマチの疾患活動性マーカーとして利用出来る事について特許出願し、特許取得に至った(自己免疫疾患検査用バイオマーカー及び検査方法、特許第5246709号)。また、抗IL-6受容体抗体使用時は結核など感染症併発のリスクが高くなるが、血清LRGが結核のマーカーとなり得る事も明らかにし、特許出願した(結核検査用バイオマーカー、特願2012-84996号)。

結論

　本研究成果より、LRGがCRPでは検出出来ないIL-6抑制下での炎症を検出出来ることを明らかとなった。このことは、抗IL-6受容体抗体投与時における疾患活動性を評価するマーカーとしてLRGがCRPよりも疾患活動性を正確に把握できるマーカーとしての有用性を示すこと意味している。現在、血清LRGを生物学的製剤使用時の関節リウマチの臨床検査としての実用化を進行中である。本研究により得られたデータについてPMDA薬事戦略相談(事前面談及び対面助言)を活用し、承認申請を得た後、関節リウマチの治療評価マーカーとして実用化する。

公開日・更新日

• 公開日: 2015-06-03
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 201407020B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 次世代型ＩＬ-６受容体抗体使用時の炎症マーカーとしてのＬＲＧ定量キットの開発と臨床応用
• 課題番号: H24-バイオ-一般-002
• 研究年度: 平成26(2014)年度
• 研究代表者(所属機関): 仲 哲治(独立行政法人医薬基盤研究所 創薬基盤研究部)

研究分担者(所属機関)

• 竹内　勤(慶応義塾大学　医学部　リウマチ内科学)
• 南木　敏宏(帝京大学　医学部　臨床研究医学講座)
• 緒方　篤(国立大学法人　大阪大学大学院医学系研究科　呼吸器免疫アレルギー内科学)
• 角田　慎一(独立行政法人医薬基盤研究所　創薬基盤研究部　ﾊﾞｲｵ創薬プロジェクト)
• 服部　有宏(中外製薬株式会社　富士御殿場研究所　研究本部　探索研究部)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 【補助金】 創薬基盤推進研究
• 研究開始年度: 平成24(2012)年度
• 研究終了予定年度: 平成26(2014)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

　本研究の目的は、今後治験が予定されている次世代型抗IL-6受容体抗体による治療を受ける関節リウマチ(RA)患者に対し、血清leucine-rich alpha-2 glycoprotein (LRG)濃度がRAの治療効果を正確に反映し、生物学的製剤使用時に感染症を検出できるバイオマーカーであることを証明し、最終的には臨床検査としてLRGを実用化することである。
　抗IL-6受容体抗体や抗TNF-alpha阻害抗体などの生物学的製剤はRAに対して劇的な治療効果を挙げているが、その多くはIL-6の作用を抑制することで抗炎症効果を示す。そのため、IL-6阻害の間はIL-6依存性のCRPが陰性化となるため、CRPにより治療効果が判定できない。さらに、IL-6阻害の副作用として最大の問題である結核等の感染症の併発について、CRPはIL-6阻害により陰性化するため、生物学的製剤使用時に感染症を早期に検出出来るマーカーがない。従って治療効果の判定や併発感染症の早期発見を可能とする新たなマーカーの開発が急務である。申請者が既に報告した新規炎症マーカーである血清LRGはIL-6阻害時にも上昇するため(Serada S, Naka T. et al, ARD. 2010)、抗IL-6受容体抗体投与時にLRGがCRPに代わる新たな炎症マーカーとしてその役割を果たせば、治療効果の正確な判定、それによる予後の改善、無効な治療による医療費の無駄の削減、感染症合併の早期発見による安全性への寄与や副作用に対する医療費の削減などに貢献すると期待される。

研究方法

（１）血清LRG定量システムの開発
LRGに対する高親和性のモノクローナル抗体を樹立し、ヒト及びサルの血中LRG濃度を高感度に検出できるELISAシステムを独自に確立した。
（２）次世代型IL-6受容体抗体による治療を受けるRA血清と臨床情報の収集
慶應義塾大学、帝京大学、大阪大学医学部において抗IL-6受容体抗体投与前後のRA患者血清と臨床情報(疾患活動性スコア、CRP、WBC、MMP-3など)の収集を行った。
（３）抗IL-6受容体抗体治療RA患者血清LRGの定量
独自に開発したLRG ELISAシステムを用いて、抗IL-6受容体抗体治療RA患者血清LRGの定量を行い、RAの疾患活動性(CDAI)との関連を解析した。

結果と考察

　ヒトLRGに対するモノクローナル抗体を独自に作成し、LRGを定量できるELISAシステムの構築に成功した。また、本ELISAシステムがカニクイザル血液中LRGを定量出来ることも明らかにした。次世代型IL-6受容体抗体投与時のカニクイザルコラーゲン誘発関節炎モデルにおいて血中LRG濃度がCRPよりも疾患活動性スコアおよび関節破壊の程度と強く相関し、CRPでは検出出来ないIL-6抑制下での炎症をLRGが検出出来ることを明らかにした。
　本研究において、従来型のIL-6受容体抗体により治療を受けるRA患者より治療前および治療後に定期的に収集した血清と臨床情報を収集した。これらの検体の血清LRG濃度を定量し、疾患活動性との相関を検討した。その結果、血清LRGがRA患者において抗IL-6受容体抗体投与時の有用な疾患活動性マーカーとなり、従来のRAのマーカーであるCRP、ESR、MMP-3よりも優れたマーカーである事を明らかにした(Fujimoto M, Naka T et al., A&R 2015 In Press)。血清LRGがIL-6阻害時においてもRAの有効な疾患活動性マーカーとなり得る理由としては、LRGの発現誘導にはCRPとは異なり、TNF-alphaやIL-22など様々なサイトカインにより制御されているためであると考えられた。研究代表者は、LRGがRAの疾患活動性マーカーとして利用出来る事について特許出願し、特許取得に至った(自己免疫疾患検査用バイオマーカー及び検査方法、特許第5246709号)。また、抗IL-6受容体抗体使用時は結核など感染症併発のリスクが高くなるが、血清LRGが結核のマーカーとなり得る事も明らかにし、特許出願した(結核検査用バイオマーカー、特願2012-84996号)。

結論

　本研究成果より、LRGがCRPでは検出出来ないIL-6抑制下での炎症を検出出来ることを明らかにした。抗IL-6受容体抗体投与時における疾患活動性を評価するマーカーとしてLRGはCRPよりも疾患活動性を正確に把握できるマーカーとしての有用性を示す。現在、血清LRGを生物学的製剤使用時のRAの臨床検査としての実用化を進行中である。本研究により得られたデータについてPMDA薬事戦略相談(事前面談及び対面助言)を活用し、承認申請を得た後、RAの治療評価マーカーとして実用化する。

公開日・更新日

• 公開日: 2015-06-03
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 201407020C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: 研究代表者が同定したleucine-rich alpha-2 glycoprotein (LRG) はIL-6阻害時の関節リウマチの疾患活動性マーカーとして従来の検査法よりも高い有効性を示す。それは、IL-6依存性の炎症マーカーと異なり、LRGはIL-6非依存的な発現調節を受けるためである事を、IL-6欠損マウスを用いた解析などにより証明した。研究成果はIBD誌に掲載され、LRGが炎症性疾患のマーカーのみならず、創薬標的としても国内外から着目されるに至った。
• 臨床的観点からの成果: 関節リウマチに抗IL-6受容体抗体が著効を示すが、IL-6阻害時に有効な疾患活動性マーカーがなく、適切な治療法を選択できる客観的なバイオマーカーが必要であった。本研究では新規炎症性タンパク質として研究代表者が同定したleucine-rich alpha-2 glycoprotein (LRG)を定量するELISA系を構築し、血清LRGがIL-6阻害時の関節リウマチの新規疾患活動性マーカーとして有用性を示す事を証明した。研究成果はA&R誌に掲載され、LRGが世界的に注目されるに至った。
• ガイドライン等の開発: 該当無し。
• その他行政的観点からの成果: 本研究成果により、IL-6阻害時の関節リウマチの疾患活動性を従来の活動性マーカーよりも高精度に検出出来る事になった。このことは、抗IL-6受容体抗体が効きにくい患者に対しては、他の薬剤への切り替える上での客観的指標として有用性を示す。抗体医薬品などの生物学的製剤は治療費が非常に高額である為、個々の患者に適した薬剤への切り替えの指標として使えることは、医療の質を高めることのみならず医療費増大の削減につながるものである。
• その他のインパクト: 本研究において、LRGについて5件の特許出願を行い、2件について特許取得に至った。臨床検査マーカーとしてLRGを実用化するため、PMDA薬事戦略相談を活用し、臨床性能試験を実施した。得られた成果は新聞、研究所のホームページに掲載することで一般国民へ成果を普及をはかった。2016年にはLRG測定系の製造販売承認申請が完了した。審査の結果、2018年にまず炎症性腸疾患のマーカーとしてLRG測定系の製造販売が承認された。

発表件数

• 原著論文（和文）: 0件
• 原著論文（英文等）: 129件
• その他論文(和文): 0件
• その他論文(英文等): 0件
• 学会発表(国内学会): 65件
• 学会発表(国際学会等): 31件
• その他成果(特許の出願): 5件
• その他成果(特許の取得): 2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): 3件 ; 第９回京阪神バイオメディクス研究会、第４１回日本臨床免疫学会総会、第３４回日本炎症・再生医学会

特許

• 特許の名称: 結核検査用バイオマーカー
• 詳細情報: 分類: ; 特許番号: 特願２０１２－８４９９６ ; 発明者名: 仲哲治、藤本穣、世良田聡、松本智成 ; 権利者名: 独立行政法人医薬基盤研究所 ; 出願年月日: 20120403 ; 国内外の別: 国内

• 特許の名称: 血管新生誘導分子
• 詳細情報: 分類: ; 特許番号: 特願２００９－２７５２５、特許第５７１７０２１ ; 発明者名: 仲哲治、世良田聡 ; 権利者名: 独立行政法人医薬基盤研究所 ; 出願年月日: 20091203 ; 取得年月日: 20150327 ; 国内外の別: 国内

• 特許の名称: 自己免疫疾患検査用バイオマーカー及び検査方法
• 詳細情報: 分類: ; 特許番号: 特願２００９－１３８４０８、特許第５２４６７０９号 ; 発明者名: 仲哲治、世良田聡、岸本忠三 ; 権利者名: 独立行政法人医薬基盤研究所 ; 出願年月日: 20090609 ; 取得年月日: 20130419 ; 国内外の別: 国内

• 特許の名称: 気道内炎症検査用バイオマーカー
• 詳細情報: 分類: ; 特許番号: 特願２０１４－００９７１３、特許第６３１２３１１号 ; 発明者名: 仲哲治、世良田聡、藤本穣、横山彰仁 ; 権利者名: 独立行政法人医薬基盤研究所、国立大学法人高知大学 ; 出願年月日: 20140122 ; 取得年月日: 20180330 ; 国内外の別: 国内

• 特許の名称: 炎症性疾患の予防・治療剤、並びに炎症性疾患予防・治療薬のスクリーニング方法
• 詳細情報: 分類: ; 特許番号: 特願２０１３ー０８３３９７、特許第６２２６３１５号 ; 発明者名: 仲哲治、藤本穣、世良田聡 ; 権利者名: 独立行政法人医薬基盤研究所 ; 出願年月日: 20130411 ; 取得年月日: 20171020 ; 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: Takemoto N, Serada S, Fujimoto M, 他; Leucine-rich α-2-glycoprotein promotes TGFβ1-mediated growth suppression in the Lewis lung carcinoma cell lines.; Oncotarget (2015)
• 原著論文2: Furukawa K, Kawamoto K, Eguchi H, 他; Clinico-Pathological Significance of Leucine-Rich Alpha-2-Glycoprotein-1 in Sera of Patients with Pancreatic Cancer.; Pancreas (2015)
• 原著論文3: Morimoto A, Serada S, Enomoto T, 他; Annexin A4 induces platinum resistance in a chloride-and calcium-dependent manner.; Oncotarget (2014)
• 原著論文4: Kotobuki Y, Yang L, Serada S, 他; Periostin Accelerates Human Malignant Melanoma Progression by Modificating the Melanoma Microenvironment.; Pigment Cell Melanoma Res (2014)
• 原著論文5: Oji Y, Tatsumi N, Fukuda M, 他; The translation elongation factor eEF2 is a novel tumor-associated antigen overexpressed in various types of cancers.; Int J Oncol (2014)
• 原著論文6: Yang L, Murota H, Serada S, 他; Histamine Contributes to Tissue Remodeling via Periostin Expression.; J Invest Dermatol (2014)
• 原著論文7: Matsuzaki S, Enomoto T, Serada S, 他; Annexin A4-conferred platinum resistance is mediated by the copper transporter ATP7A; Int J Cancer (2014)
• 原著論文8: Umegaki-Arao N, Tamai K, Nimura K, 他; Karyopherin alpha2 is essential for rRNA transcription and protein synthesis in proliferative keratinocytes.; PLoS One (2013)
• 原著論文9: Shimada K, Serada S, Fujimoto M, 他; The molecular mechanism underlying anti-proliferative effect of SOCS-1 in non-small cell lung cancer cells.; Cancer Sci (2013)
• 原著論文10: He P, Kuhara H, Tachibana I, 他; Calretinin mediates apoptosis in small cell lung cancer cells expressing tetraspanin CD9.; FEBS Open Bio (2013)
• 原著論文11: Yokoyama T, Enomoto T, Serada S, 他; Plasma membrane proteomics identifies bone marrow stromal antigen 2 as a potential therapeutic target in endometrial cancer.; Int J Cancer (2013)
• 原著論文12: Iwahori K, Serada S, Fujimoto M, 他; SOCS-1gene delivery cooperates with cisplatin plus pemetrexed to exhibit preclinical antitumor activity against malignant pleural mesothelioma.; Int J Cancer (2013)
• 原著論文13: Kotobuki Y, Tanemura A, Yang L, 他; Dysregulation of melanocyte function by Th17-related cytokines:significance of Th17 cell infiltration in autoimmune vitiligo vulgaris.; Pigment Cell Melanoma Res (2012)
• 原著論文14: Ontsuka K, Kotobuki Y, Shiraishi H, 他; Periostin, a matricellular protein, accelerates cutaneous wound repair by activating dermal fibroblasts.; Exp Dermatol (2012)
• 原著論文15: Serada S,Fujimoto M, Terabe F, 他; Serum leucine-rich alpha-2 glycoprotein is a disease activity biomarker in ulcerative colitis.; Inflamm Bowel Dis (2012)
• 原著論文16: Uebi T, Itoh Y, Hatano O, 他; Involvement of SIK3 in glucose and lipid homeostasis in mice.; PLoS One (2012)
• 原著論文17: Yang L, Serada S, Fujimoto M, 他; Periostin Facilitates Skin Sclerosis via PI3K/Akt Dependent Mechanism in a Mouse Model of Scleroderma.; PLoS One (2012)
• 原著論文18: Fujimoto M, Serada S, Suzuki K,他; Leucine-Rich a2-Glycoprotein as a Potential Biomarker for Joint Inflammation During Anti–Interleukin-6 Biologic Therapy in Rheumatoid Arthritis; Arthritis & Rheumatology (2015)

公開日・更新日

• 公開日: 2015-06-16
• 更新日: 2019-05-22

収支報告書

• 文献番号: 201407020Z