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Natl. Acad. Sci. U.S.A. 118: e2023899118; 2021）。AHRは芳香族炭化水素化合物のダイオキシンなどの環境ホルモン（毒物）や薬物と結合して活性化されて代謝酵素Cyp1A1, Cyp1B1等を誘導するほか、Th17細胞/制御性T細胞のバランス調節に関わることが知られるリガンド活性化型転写因子である。　まず、PAH患者と健常者ボランティアより得られた血清でAHRアゴニスト活性を測定すると、PAH患者では健常者に比して有意にAHR活性が上昇していた。AHR活性は軽症より重症患者で高く重症度と相関し、AHRアゴニスト活性の高い群は低い群に比して死亡・肺移植・心不全入院などの複合イベントが有意に多く見られ、PAHの予後予測に有用と考えられた（図2A）。　次に、Sprague-Dawley (SD)ラットへ強力な内因性AHRアゴニストである6-formylindolo[3,2-b]carbazole（FICZ）を投与して低酸素(Hx)負荷3週間と正酸素負荷を順次行うと、叢状病変様の病変を伴う重症PAH病態をラットに誘導できた（FICZ/Hxモデル）。一方、AHRアゴニスト活性を有さないVEGFR2阻害剤のKi8751やTAK-593を低酸素負荷と組み合わせてラットに負荷しても、PAH病態は誘導されなかった。そこで、AHR欠損(Ahr-/-)ラットを作製して上記のFICZ/Hxモデルで解析すると、Ahr-/-ラットはPAH病態形成に抵抗性を示して、SuHx 重症ラットモデルでもAhr-/-ラットはPAH病態形成に抵抗性を示し、叢状病変、内膜病変などの重症病理像は全く見られなかった。以上より、SuHxラットで重症PAH病態が誘導される主たる分子機序はAHR活性化によることが明らかとなった（図2B）。　潰瘍性大腸炎の治療で有効性が報告される漢方薬「青黛」を服用した患者で薬剤性PAHの発症が近年報告されていた。青黛にはインディゴなどのAHRアゴニストが含まれるため、ラットに青黛の混餌された飼料を投与して低酸素負荷すると、野生型ではPAH病態が誘導されたが、Ahr-/-ラットはPAH病態が抑制され、青黛誘発性PAHにもAHRの関与が示唆された（図2B）。また、特発性PAH患者の剖検肺での免疫組織染色では、病変部でAHRの核内集積とAHR下流遺伝子のCYP1A1の発現が検出され、特発性PAH患者の肺でもAHR活性化が示された。以上より、AHRはPAHの発症・重症化に重要であることが明らかとなった（図3）。現在、我々はAMED支援の下で新しい診断法・治療法の開発を進めている。 図2A．PAH患者では血清AHRアゴニスト活性が健常者より上昇しており、活性化能が高いほど重症で予後不良であるB. 野生型ではFICZや青黛などのAHRアゴニストを投与すると重症PAHが誘導されたが、AHR欠損ラットではPAH病変は誘導されなかった図3．腸から吸収される食物や薬物、その他の体内で産生された化学物質などにより、肺動脈内皮細胞や骨髄由来免疫細胞においてAHRが活性化され、肺病変の炎症や骨髄由来のCD4陽性IL-21陽性T細胞やマクロファージの集積が誘導される。その結果、肺動脈でリモデリングが生じて肺動脈性肺高血圧症（PAH）が発症する（PNAS2021）（国循プレスリリースも参照：https://www.ncvc.go.jp/pr/release/20210309_press/）3.　PAH病態形成におけるRNA結合タンパク質Regnase-1の役割と新規の診断・治療法の開発　低酸素により発現が誘導される炎症性サイトカインのInterleukin-6（IL-6）がPAH病態を促進することを、我々はPNAS誌で2015年に報告した。一方、PAH病態でどのような細胞において炎症性サイトカインが産生されて病態形成に寄与するかは不明であった。京都大学医学研究科医化学講座の竹内理教授、夜久愛大学院生（当部研修生）との共同研究で、免疫細胞の活性化や炎症を抑える役割を持つRegnase-1に焦点を当てて研究を進めて最近報告した（図4, Circulation. 2022 Sep 27;146(13):1006-1022）。Regnase-1は、IL-1やIL-6などの炎症性サイトカインをはじめとする免疫細胞活性化に関連するタンパク質をコードするmRNAを分解するRNaseとして機能して、免疫応答を抑制するタンパク質である。　まず、肺高血圧症患者と健常者の末梢血単核球（Peripheral Blood Mononuclear Cells: PBMC）でのRegase-1遺伝子発現量（mRNA量）を比較したところ、肺高血圧症患者ではRegnase-1発現量が有意に低下しており、興味深い事にその予後とも関係が見られた。肺高血圧症のサブグループで見ると、特に膠原病性PAH（Connective tissue disease associated-PAH：CTD-PAH）患者のPBMCでRegnase-1発現量とPAH重症度が有意に負の相関が見られて、Regnase-1が肺高血圧症、特にCTD-PAHの病態に関与する可能性が示唆された。　PAH病態と関連の深いIL-6やIL-1βなどの炎症性サイトカインは、免疫細胞の１サブタイプの骨髄系細胞で分泌されることを踏まえて、骨髄系細胞でRegnase-1を欠損する2系統のマウス（Regnase-1f/f; CD11c-CreとRegnase-1f/f; LysM-Cre）を作製・解析した。その結果、両系統のマウスは低酸素負荷や薬剤負荷をすることなくPAHを自然発症して、重症PAH患者で見られる病理像である叢状病変 (Plexiform lesion)を呈していた。これまで、マウスのPAHモデルでは叢状病変は殆ど誘導できないとされ、本マウスは重症のPAHモデル動物として非常に貴重で有用である。更に、これらのマウスではCTD-PAH患者に合併するがある肺静脈閉塞症様の病理像と右室のみならず左室にも心臓線維化が観察されて、これらの点からも重症CTD-PAH病態を模態するものと考えられる。　上記マウスでは、Regnase-1欠損が肺胞マクロファージで共通して生じていたため、Regnase-1欠損マウスの肺胞マクロファージと肺動脈でトランスクリプトーム解析を施行したところ、Regnase-1はIL-1α/β、IL-6、PDGF-Bなどの遺伝子を標的とする可能性が示唆された。これらの阻害実験を行ったところ、IL-6とPDGFの阻害によってPAH病態の改善が見られた。　以上より、肺胞マクロファージにおけるRegnase-1はIL-6、PDGFのmRNA分解を介してPAH病態を負に制御することが明らかとなった。現在、我々はAMED支援の下で、PAH病態でのRegnase-1の制御機構の解明と新規治療法の開発を進めている。（国循プレスリリースも参照下さい：https://www.ncvc.go.jp/pr/release/pr_34090/）図4．（上）肺高血圧症患者のPBMCではRegnase-1 遺伝子発現量の低下がみられ、Regnase-1遺伝子発現量の低い患者群では高い患者群より予後が有意に不良であった。また、CTD-PAH患者では肺高血圧症の重症度の平均肺動脈圧とRegnase-1 遺伝子発現量が負の相関を示した。（下）骨髄球系細胞でRegnase-1が欠損するマウスは肺高血圧症を自然発症して、重症のCTD-PAH病態を呈する。肺胞マクロファージにおけるRegnase-1はIL-6やPDGFのmRNAの分解を介してPAH病態を負に制御すると考えられる。4.　高安動脈炎の病態解明、新しい治療法の開発　高安動脈炎は大動脈とその主要分枝血管に原因不明の炎症から狭窄・閉塞、拡大(瘤)を来す厚労省指定難病である。その治療は第1選択薬にステロイドが使用されるが、減量過程で半数以上に再燃が見られる。ステロイド治療抵抗性を示す難治性高安動脈炎患者4例に対して、我々は抗IL-6受容体抗体トシリズマブ(TCZ)が有効性を示すことを報告した(Int Heart J. 54, 406, 2013)。2014年から日本で難治性高安動脈炎に対してTCZ皮下注製剤の治験が進められ (Ann Rheum Dis. 77, 348, 2018)、2017年8月にTCZは厚労省から保険承認された。治験でのTCZ治療の約2年間の解析から、TCZは顕著なステロイド減量効果と患者HRQoLの改善に有用であることが示された(Rheumatology. 2020; 77: 348-354)。血管炎症候群ガイドライン (2018年3月改訂)では、高安動脈炎患者でステロイド治療抵抗性を示す症例にTCZは推奨されている。また、高安動脈炎患者でのTCZ治療の画像所見への影響も事後解析を行って、血管壁肥厚、狭窄/閉塞、拡大/瘤、造影効果等に対して増悪を抑制する効果が期待される結果が得られたが、一方で血管壁肥厚では2年間で40％弱に新規病変出現が見られて、壁肥厚所見が新規に観察される患者は難治性の可能性があり厳密な画像検査フォローが必要と示唆された（Rheumatology. 2022; 61: 2360-2368）。高安動脈炎患者では冠動脈狭窄をきたして狭心症をきたして冠動脈バイパス術(CABG)での治療が必要となることもあるが、そうした症例でTCZをステロイドと初期から併用してステロイドを短期間で減量してCABGの周術期前後を管理することが有用であった症例も経験している（J Am Coll Cardiol Case Rep. 2020 Oct 7; 2(15); 2363–2367）。また、高安動脈炎患者重症例でTCZとステロイド併用療法を施行中に妊娠・出産を行った症例３例を国循産婦人科と共同で報告もしている（RMD Open. 2023 Feb;9(1):e002996.）。TCZ使用をしながら高安動脈炎患者をさまざまな状況で管理することも経験が増加して、応用範囲が拡大しつつある5.　血管病とMicrobiomeの関連性の解明　さまざまな循環器疾患で口内・腸内細菌叢解析を進めている。①PAH患者（国循肺循環科）、②脳卒中患者（国循脳神経内科）、③心疾患患者（国循心不全科）、④大型血管炎患者（阪大免疫内科）を対象として、AMED等の支援を受けて新しい診断法・治療法の開発に取り組んでいる。上記の中で、④大型血管炎の構成疾患である高安動脈炎(TAK)に焦点を当てて、腸内細菌叢解析を行って興味深い結果を得て、最近論文発表をした。我々はTAK患者76名と年齢・性の合致する健常者56名で腸内細菌叢を比較して、TAK患者では健常者に比して有意な腸内細菌叢変容が見られること、そして特に口内常在菌のStreptococcusとCampylobacterが増加していることを見出した。TAK患者では血栓予防のためにアスピリンを内服する患者が多く、その消化性潰瘍予防にプロトンポンプ阻害薬（PPI）を服用する患者も多く、上記2菌種の増加はPPI内服と相関が見られた。PPIを内服するTAK患者55名において、属レベルでのCampylobacterが検出された患者（22名）は検出されなかった患者（33名）に比べて大動脈瘤関連イベント（大動脈瘤拡大、手術、血管内治療）の頻度が有意に多く観察された（下図）。また、Campylobacter属の中でCampylobacter gracilisが糞便からPCRで検出された患者は非検出患者より大動脈瘤関連イベントの頻度が有意に多く観察された。以上より、糞便中でのCampylobacter gracilisの検出はTAK患者での大動脈瘤関連イベントの予測バイオマーカーとなる可能性が考えられる（図: 特願2023-012351; Manabe*, Ishibashi* et al. Arthritis Res Ther. 2023. 25(1); 46. *equal contribution）。本研究成果により、AMED難治性疾患実用化研究事業エビデンス創出研究（2023～25年度研究代表者:中岡良和）の採択に至っている。　また、上記の②脳卒中に関する研究でも、口内常在菌の腸管経の移行・定着による腸内細菌叢の有意な変容が病態に相関する可能性を明らかにして、現在論文投稿中である。図:　腸内でCampylobacterが増加しているTAK患者では大動脈瘤関連イベントが増加していた最終更新日：2024年03月15日 各部の紹介About 分子薬理部 細胞生物学部 分子病態部 病態ゲノム医学部 血管生理学部 心臓生理機能部 心不全病態制御部 心血管老化制御部 人工臓器部 循環動態制御部 先端医療技術開発部 心臓再生制御部 研究推進支援部 予防医学・疫学情報部 医学統計研究部 心血管モザイク研究室 バイオデジタルツイン研究部 国立循環器病研究センター 国循について 医療人の育成 循環器病の研究推進 広報活動 ご寄付のお願い 病院 病院について 診療科・部門 看護部 患者の皆様へ 医療関係の皆様へ 研究所 研究所について 各部の紹介 研究所紹介PDF フロアマップ OICオープンイノベーションセンター オープンイノベーションセンター(OIC)について サイエンスカフェについて (法人番号3120905003033) 〒564-8565 大阪府吹田市岸部新町6番1号 TEL：0570-012-545 調達情報 国循　市民公開講座 情報公開・公表事項 職員募集サイト 個人情報の取り扱いについて 実施中の臨床研究 交通案内 このサイトの利用について プライバシーポリシー サイトに関するお問い合わせ 関連リンク Copyright © National Cerebral and Cardiovascular Center All rights reserved. 設定メニュー 文字サイズ 標準 大きく 背景色 白 黒 日本語 English