elucidation of mechanism of exacerbation in neuromyelitis optica and development of biomarkers that predict relapse severity

視神経脊髄炎(NMO)では抗アクアポリン4(AQP4)抗体によりアストログリアが障害されるため髄液でグリア線維性酸性蛋白(GFAP)が上昇する。私たちはSIMOA法により急性期に血清でGFAPが上昇することを明らかにした。剖検標本の免疫染色によりNMOの血管周囲最初期病巣ではアストログリア足突起のAQP4とともに細胞膜上のconnexin (Cx)43が早期から失われることを報告した。Cx43をコードするGJA1には異なる開始コドンから始まるisoformがあり、低分子量isoformはチャネル機能を失うがRNA結合ドメインを保持しmicroRNA (miR)等を伝搬する。アストログリア特異的・時限的にCx43をinducible conditional knockout (icKO)すると、実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)が軽減した。Cx43icKOマウスでは脾細胞のIL-10産生が亢進し制御性T(Treg)細胞が増加した。Exosomeは血液脳関門を通過するので、アストログリア由来のGJA1-29k発現exosomeが脳内炎症を増悪させるという新仮説を立てた。本研究の目的は、Cx43低分子量isoformを発現するグリア由来exosomeが、NMOの炎症を増幅する機序を明らかにすることである。本研究の1年目で、血清をexosomeと非exosome分画に分けて解析することで、GFAPはexosome分画に存在し非exosome分画には存在しないことを発見した。さらにNMOの急性期に末梢血exosomeでGJA1-29kが著増しGJA1-11kが著減する変化を発見した。EAE発症時には野生型ではGJA1-29k発現exosomeが著増したが、Cx43icKOマウスでは増加が消失した。つまりGJA1-29kは脳内炎症に関連していることが示された。

視神経脊髄炎(NMO)では抗アクアポリン4(AQP4)抗体によりアストログリアが障害されるため髄液でグリア線維性酸性蛋白(GFAP)が上昇する。私たちはSIMOA法により急性期に血清でGFAPが上昇することを明らかにした。剖検標本の免疫染色によりNMOの血管周囲最初期病巣ではアストログリア足突起のAQP4とともに細胞膜上のconnexin (Cx)43が早期から失われることを報告した。Cx43をコードするGJA1には異なる開始コドンから始まるisoformがあり、低分子量isoformはチャネル機能を失うがRNA結合ドメインを保持しmicroRNA (miR)等を伝搬する。アストログリア特異的・時限的にCx43をinducible conditional knockout (icKO)すると、実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)が軽減した。Cx43icKOマウスでは脾細胞のIL-10産生が亢進し制御性T(Treg)細胞が増加した。Exosomeは血液脳関門を通過するので、アストログリア由来のGJA1-29k発現exosomeが脳内炎症を増悪させるという新仮説を立てた。本研究の目的は、Cx43低分子量isoformを発現するグリア由来exosomeが、NMOの炎症を増幅する機序を明らかにすることである。本研究の1年目で、血清をexosomeと非exosome分画に分けて解析することで、GFAPはexosome分画に存在し非exosome分画には存在しないことを発見した。さらにNMOの急性期に末梢血exosomeでGJA1-29kが著増しGJA1-11kが著減する変化を発見した。EAE発症時には野生型ではGJA1-29k発現exosomeが著増したが、Cx43icKOマウスでは増加が消失した。つまりGJA1-29kは脳内炎症に関連していることが示された。