多発性硬化症患者iPS細胞を用いた血液脳関門破綻候補遺伝子の同定とその臨床応用

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欧州の再発寛解型多発性硬化症患者(relapsing-remitting multiple sclerosis: RRMS)4例と健常人3例から作製したiPS細胞（MS患者7株，健常人6株）を研究代表者が独自に開発した方法(Nishihara et al. FASEBJ 2020)で血液脳関門(blood-brain barrier: BBB)構成内皮細胞に分化誘導した．MS患者由来BBB構成内皮細胞では剖検脳同様にBBB破綻をin vitroに再現することができた．その原因となる分子機構を解明するためにBBB構成内皮細胞からRNAを採取し，RNA-seq解析を施行した．発現変動遺伝子を用いたreactome pathway 解析を行い，MSでのBBB破綻に関係する分子機構を検索した．健常人とMS患者由来のBBB構成内皮細胞を比較し，炎症性サイトカインの存在しない条件下で400を超える発現変動遺伝子を同定した．発現変動遺伝子を元にしたreactome pathway解析の結果と，それぞれの候補遺伝子の分子機能，生物学的プロセス，細胞内局在を検討し，BBBの発達，維持に重要とされる分子を2つ(X, Y)，過去にBBBに対する機能は報告がないものの，内皮細胞の増殖に関与する分子を1つ(Z)同定した．各候補遺伝子のノックダウン方法を確立し，候補遺伝子Zに対しては小分子を用いた阻害実験を行うことで，健常人由来BBB構成内皮細胞にMS類似のBBB破綻が再現されるかを検討した．健常人由来BBB構成内皮細胞の候補Z機能を小分子により阻害することで，tight junction構成蛋白質であるclaudin-5の発現が低下し，小分子の透過性が亢進すること，つまり既報(Nishihara et al. Brain 2022)で報告したMS同様のBBB破綻が再現できることを示した．