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自己免疫疾患克服プロジェクト(ヒト・マウス)

研究目的

 自己免疫性疾患は、未だその発症機構が明らかにされていない難治性疾患であり、より副作用の少ない、より特異的な治療法の開発が望まれている。私たちは、皮膚・粘膜を標的とする自己免疫性疾患、天疱瘡の病態を明らかにすることにより、普遍的な免疫現象を明らかにし、より選択的な免疫抑制療法の開発を目指している。

研究概要

1. 天疱瘡標的抗原のcDNAクローニング

 天疱瘡患者血清中に含まれるIgG自己抗体を抗体プローブとして用いて、ヒト正常表皮培養細胞より作成 した発現ライブラリーを免疫スクリーニングし、尋常 性天疱瘡抗原のcDNAを単離した。単離されたcDNA の塩基配列解析により、天疱瘡抗原は、カドヘリン型 の細胞間接着因子デスモグレイン(Dsg)であること が明らかにされた。尋常性天疱瘡抗原はデスモグレイン3(Dsg3)、落葉状天疱瘡抗原はデスモグレイン 1(Dsg1)である。

2. Amagai M, et al. Cell 67: 869-877, 1991 2. 組換え天疱瘡抗原蛋白の作成

 昆虫細胞を用いるバキュロウイルスの発現系を用い、細胞外領域のみを分泌型の 蛋白として組換えDsg1、Dsg3を作成した。これらの組換え蛋白を充填したカラム は、患者血清中に含まれる自己抗体を特異的に吸収除去し、カラム処理後の血清は 水疱形成能を認めないことが確認された。さらに、カラムに吸着したDsg特異的IgG は、水疱形成を誘導することが確認された。

Amagai M, et al. J Clin Invest 94: 59-67, 1994?Amagai M, et al. J Invest Dermatol 104: 895-901, 1995

3. 組換え天疱瘡抗原蛋白を用いた診断薬ELISA法の開発

 上記により作成した組換えDsg1, Dsg3を固相抗原とした天疱瘡の血清診断薬が開 発された。Dsg ELISA法は平成15年7月より疱瘡の血清学的診断薬として保険収載 され、日常診療において稀少難治性疾患のひとつである天疱瘡の診断がより迅速に 確実に下せるようになったばかりでなく、血清中の抗体価をELISA法によりモニタ リングすることにより病勢の客観的評価が可能となった。

Ishii K, et al. J Immunol 159: 2010-2017, 1997 Amagai M, et al. Br J Dermatol 140: 351-357, 1999

4. 腫瘍随伴性天疱瘡における水疱形成を誘導する病的自己抗体の同定

 腫瘍随伴性天疱瘡は、主にリンパ球系増殖性疾患に伴う天疱瘡である。疾患概念 の提唱以来不明であった水疱を誘導する病的自己抗体が、Dsg3, Dsg1に対する自己 抗体であることを明らかにした。腫瘍随伴性天疱瘡では、自己抗体のみならず細胞 性免疫による表皮及び粘膜上皮傷害も病態に関与していることが考えられている。

Amagai M, et al. J Clin Invest 102: 775-782, 1998

5. デスモグレイン代償説による水疱形成部位の論理的説明

デスモグレイン代償説による水疱形成部位の論理的説明

 同じ細胞にDsg3とDsg1がともに発現している 場合、細胞間接着機能を補い合うと仮定するデ スモグレイン代償説(desmoglein compensation theory)を提唱し、天疱瘡にお ける水疱形成部位の多様性が論理的に説明され るようになった。

Mahoney MG, et al. J Clin Invest 103: 461-468, 1999 Amagai M J Dermatol Sci 20: 92-102, 1999

6. 黄色ブドウ球菌産生表皮剥奪性毒素の作用機序の解明

 水疱性膿痂疹(とびひ)およびブドウ球菌性 熱傷様皮膚症候群(SSSS)を誘導する黄色ブド ウ球菌毒素(exfoliative toxin, ET)が表皮上層 に水疱を起こす分子機序は、毒素同定以来30年 間不明であった。落葉状天疱瘡とSSSSの臨床 的、病理学的類似性から、ETはDsg1に作用する ことが予想された。ETは、ETA, ETB, ETDの3 種のアイソフォームが知られるが、すべてDsg1 の細胞外領域を1カ所切断するセリンプロテアーゼであることを明らかにした。

Amagai M, et al. Nature Medicine 2000;6: 1275-1277

7. 天疱瘡モデルマウスの開発

 自己抗原ノックアウトマウスが欠失している自己抗原に対する免疫寛容が成立していない事実を利用し、自己抗原ノックアウトマウスのリンパ球を自己抗原発現マウスに移植することにより、臓器特異的自己免疫疾患モデルマウスの新しい作出法を開発した。
Dsg3-/-マウスの脾細胞をRag2-/-免疫不全マ ウスに移植すると、抗Dsg3 IgG抗体が持続的に 産生され、粘膜にびらんを生じるなど天疱瘡に 特徴的な表現型を呈した。天疱瘡モデルマウス は、病的抗Dsg3モノクローナル抗体の単離、末 梢抗原に対する免疫寛容機序の解明、免疫抑制 療法の評価系など、様々なプロジェクトに有用 な基礎的なツールを提供している。

Amagai M, et al. J Clin Invest 105: 625-631, 2000