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特表2022-547912Ｃｌｅｃ１６Ａ機能不全または欠損に関連する障害を治療するための組成物および方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-16
(54)【発明の名称】Ｃｌｅｃ１６Ａ機能不全または欠損に関連する障害を治療するための組成物および方法
(51)【国際特許分類】
A61K 45/00 20060101AFI20221109BHJP
A61P 3/10 20060101ALI20221109BHJP
A61P 25/00 20060101ALI20221109BHJP
A61P 1/04 20060101ALI20221109BHJP
A61P 1/16 20060101ALI20221109BHJP
A61P 13/12 20060101ALI20221109BHJP
A61P 29/00 20060101ALI20221109BHJP
A61P 17/14 20060101ALI20221109BHJP
A61P 19/02 20060101ALI20221109BHJP
A61K 31/436 20060101ALI20221109BHJP
A61K 31/519 20060101ALI20221109BHJP
A61P 27/02 20060101ALI20221109BHJP
A61P 37/02 20060101ALI20221109BHJP
A61P 37/06 20060101ALI20221109BHJP
【ＦＩ】
A61K45/00
A61P3/10
A61P25/00
A61P1/04
A61P1/16
A61P13/12
A61P29/00 101
A61P17/14
A61P19/02
A61K31/436
A61K31/519
A61P27/02
A61P37/02
A61P37/06
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022514972
(86)(22)【出願日】2020-09-09
(85)【翻訳文提出日】2022-05-06
(86)【国際出願番号】 US2020050015
(87)【国際公開番号】W WO2021050606
(87)【国際公開日】2021-03-18
(31)【優先権主張番号】62/897,983
(32)【優先日】2019-09-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】301040958
【氏名又は名称】ザ・チルドレンズ・ホスピタル・オブ・フィラデルフィア
【氏名又は名称原語表記】ＴＨＥ ＣＨＩＬＤＲＥＮ’Ｓ ＨＯＳＰＩＴＡＬ ＯＦ ＰＨＩＬＡＤＥＬＰＨＩＡ
(74)【代理人】
【識別番号】100104411
【弁理士】
【氏名又は名称】矢口 太郎
(72)【発明者】
【氏名】ハコナルソン、ハコン
(72)【発明者】
【氏名】パンデイ、ラフル
(72)【発明者】
【氏名】バカイ、マリーナ
(72)【発明者】
【氏名】ハイン、ヘザー
【テーマコード（参考）】
4C084
4C086
【Ｆターム（参考）】
4C084AA17
4C084MA52
4C084MA55
4C084NA14
4C084ZA011
4C084ZA012
4C084ZA751
4C084ZA752
4C084ZA961
4C084ZA962
4C084ZB071
4C084ZB072
4C084ZB151
4C084ZB152
4C084ZC351
4C084ZC352
4C086AA01
4C086AA02
4C086CB05
4C086CB22
4C086GA16
4C086MA01
4C086MA04
4C086NA14
4C086ZA01
4C086ZA75
4C086ZA96
4C086ZB07
4C086ZB15
4C086ZC35
(57)【要約】
ＣＬＥＣ１６Ａ関連障害の治療のための組成物および方法が開示されている。
【選択図】なし
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
それを必要とする対象におけるＣＬＥＣ１６Ａ関連自己免疫障害を治療するための方法であって、前記方法は、マイトファジー抑制剤／調節剤、ＥＲ抑制剤、ＪＡＫ２阻害剤およびＳＯＣＳ１阻害剤から選択される１つ以上の薬剤の有効量の投与を有する、方法。
【請求項2】
胸腺のＣＬＥＣ１６Ａ関連変性を治療するための方法であって、前記方法は、ＣＤ１６３、Ｂｃｌ－２、Ｐａｘ－５、Ｖ－ｃａｍ１、ＣＤ８およびＦｏｘＰ３の１つ以上の発現を調節する薬剤を投与し、それによって胸腺の髄質皮質比を変化させて、胸腺の変性に関連する症状を改善する工程を有する、方法。
【請求項3】
脾臓のＣＬＥＣ１６Ａ関連変性を治療するための方法であって、前記方法は、ＣＤ１６３、ＣＤ６８、Ｂｃｌ－２、ＣＤ４０、Ｐａｘ５、Ｖｃａｍ１、ＣＤ３、およびＧｚｍＢの１つ以上の発現を調節する薬剤を投与し、それによって脾臓の白脾髄・赤脾髄比を変化させて、脾臓の変性に関連する症状を改善する工程を有する、方法。
【請求項4】
膵臓のＣＬＥＣ１６Ａ関連変性を治療するための方法であって、前記方法は、前記膵臓におけるＣＤ１６３発現および／または免疫細胞浸潤および／または膵尖細胞変性を調節する薬剤を投与し、それによって自己免疫症状を軽減する工程を有する、方法。
【請求項5】
請求項１～４のいずれかに記載の方法において、前記ＣＬＥＣ１６Ａ関連自己免疫障害は、１型糖尿病、多発性硬化症、原発性副腎不全、クローン病、原発性胆汁性肝硬変、若年性特発性関節炎、関節リウマチ、および円形脱毛症、ブドウ膜炎、神経変性および狼瘡から選択される、方法。
【請求項6】
請求項１～５のいずれかに記載の方法において、前記薬剤は、ラパマイシンおよびトファシチニブである、方法。
【請求項7】
請求項１～５のいずれかに記載の方法において、前記対象からの核酸は、ＣＬＥＣ１６Ａをコードする核酸における改変についてまず評価される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、２０１９年９月９日に出願された米国仮出願第６２／８９７，９８３号の優先権を主張し、その内容全体が完全に記載されているように本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、自己免疫疾患の遺伝子検査および治療の分野に関するものである。より具体的には、本発明は、自己免疫疾患の治療に有用な薬剤をスクリーニングするための新しい標的および生化学的経路を提供するものである。
【背景技術】
【0003】
この発明が属する技術の状況を説明するために、明細書を通じていくつかの刊行物および特許文献を引用している。これらの引用文献の各々は、完全に記載されているかのように、参照により本明細書に組み込まれる。
【0004】
ＣＬＥＣ１６Ａは自己免疫疾患感受性遺伝子として確立されており、１型糖尿病、多発性硬化症、原発性副腎不全、クローン病、原発性胆汁性肝硬変、若年性特発性関節炎、関節リウマチ、円形脱毛症などの自己免疫疾患との関連が指摘されており、ＣＬＥＣ１６Ａが異常な自己免疫反応の主要制御因子である可能性が示唆される。多くの自己免疫疾患や炎症性疾患においてＣＬＥＣ１６Ａが強く関連しているにもかかわらず、ＣＬＥＣ１６Ａの生理的機能や疾患発症における役割についてはほとんど知られていない。いくつかの研究は、オートファジー過程におけるＣＬＥＣ１６Ａの役割について述べている。これまでの研究では、ＣＬＥＣ１６Ａの欠損がマイトファジーの主要制御因子であるＰａｒｋｉｎのＮｒｄｐ１標的化を引き起こすこと、そしてゴルジに関連するＣＬＥＣ１６ＡがｍＴＯＲ活性の調節を介してオートファジーをネガティブに制御することが示されている。これが自己免疫機能にどのように関連しているかはまだ解明されていない。
【0005】
我々の以前の１型糖尿病における研究では、保護的なＣＬＥＣ１６Ａ対立遺伝子は、より高いレベルのＣＬＥＣ１６Ａ（正式にはＫＩＡＡ０３５０として知られている）と関連していた。また、最近、ＣＬＥＣ１６Ａのユビキタスな欠損が免疫細胞におけるマイトファジーの崩壊をもたらすことを明らかにした。
【0006】
ＣＬＥＣ１６Ａの欠損または機能不全と相関する自己免疫疾患やその他の障害が多数存在することから、ＣＬＥＣ１６Ａの機能不全の影響を改善する新しい治療法および治療薬が緊急に必要であることは明らかである。
【発明の概要】
【0007】
本発明は、ＣＬＥＣ１６Ａが、全身性炎症反応および実質的な体重減少を担う脂肪分解プロセスをもたらす強固なサイトカイン反応を含む、リポファジーおよび小胞体（ＥＲ）ストレスの重要な制御因子として関与することに関する。ＣＬＥＣ１６Ａは、１型糖尿病、多発性硬化症、狼瘡、炎症性腸疾患など、少なくとも１６の自己免疫疾患と関連する主要な自己免疫遺伝子である。
【0008】
本発明に従って、異常なＣＬＥＣ１６Ａ機能に関連する少なくとも１つの自己免疫疾患を治療するための併用療法が提供される。一態様では、ＣＤ１６３、Ｂｃｌ－２、Ｐａｘ－５、Ｖ－ｃａｍ１、ＣＤ８およびＦｏｘＰ３の１つ以上の発現を調節する薬剤を投与し、それによって胸腺の髄質皮質比を変化させて、胸腺の変性に関連する症状を改善する工程を有する、胸腺のＣＬＥＣ１６Ａ関連変性を治療するための方法が提供される。別の実施形態では、ＣＤ１６３、ＣＤ６８、Ｂｃｌ－２、ＣＤ４０、Ｐａｘ５、Ｖｃａｍ１、ＣＤ３、およびＧｚｍＢの１つ以上の発現を調節する薬剤を投与し、それによって脾臓の白脾髄・赤脾髄比を変化させて、脾臓の変性に関連する症状を改善する工程を有する、脾臓のＣＬＥＣ１６Ａ関連変性を治療するための方法が提供される。本発明はまた、膵臓におけるＣＤ１６３発現および／または免疫細胞浸潤および／または膵尖細胞変性を調節する薬剤を投与し、それによって自己免疫症状を軽減する工程を有する、膵臓のＣＬＥＣ１６Ａ関連変性を治療するための方法を開示する。
【0009】
上述のように、本発明は、マイトファジー抑制剤／調節剤、ＥＲ抑制剤、ＪＡＫ２阻害剤およびＳＯＣＳ１阻害剤のうち少なくとも２つを含むことができる併用療法を含む。ＪＡＫ－Ｓｔａｔ経路の阻害剤もまた、本発明において有用であろう。特定の実施形態では、薬剤は、ラパマイシンおよびトファシチニブである。他の実施形態では、ＣＬＥＣ１６Ａをコードする核酸は、対象から得られ、遺伝子変化の存在について評価される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】初期体重からの経時的な体重の割合。試験期間中、マウスは週に３回体重を測定された。
【図2】Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯのオスおよびメスのマウスは、体脂肪および内臓脂肪の完全な喪失を示す。
【図3】対照と比較したＫＯマウスの食物摂取量。
【図4】図４Ａ－図４Ｄ。 図４Ａ）ＣＬＥＣ１６Ａの発現を示す代表的な免疫ブロット。図４Ｂ）対照およびＫＯ ｇＷＡＴにおけるＥＲストレスマーカーのｍＲＮＡレベル。図４Ｃ）ＫＯ ｇＷＡＴにおけるＥＲストレスを示す代表的な免疫ブロット。図４）臓器重量比。
【図5】対照およびＫＯマウスにおけるホルモン感受性リパーゼ（ＨＳＬ）リン酸化。
【図6】図６Ａ－６Ｃ。 図６Ａ）対照およびＫＯマウスのｇＷＡＴからの脂質異化遺伝子（Ｃｐｔ１ｂ、Ｐｐａｒａ）、脂肪生成遺伝子（Ｐｐａｒｇ、Ａｄｉｐｏｑ）、発熱性遺伝子（Ｕｃｐ１、Ｃｉｄｅａ）のｍＲＮＡ発現と免疫ブロット（図６Ｂおよび６Ｃ）。
【図7】Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ 対 対照マウス血清の脂質分析（コレステロール、トリグリセリド、および遊離脂肪酸）。
【図8】図８Ａ－図８Ｄ。 図８Ａ） Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは、対照と比較して、アディポネクチン、レプチン、ＬＤＬ－Ｒの減少を示す。図８Ｂ）Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは、対照脂肪と比較して、サイトカイン、ケモカイン、成長因子の増加を示す。図８Ｃ）Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは、対照脂肪と比較して、サイトカイン、ケモカイン、成長因子の増加を示す。阻害剤Ｕ０１２６は、はアップレギュレーションを逆転させる。図８Ｄ）Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ脾臓細胞におけるＩＬ－１６前駆体の高い構成的発現と活性カスパーゼ３による生物活性ＩＬ－１６の放出。
【図9】Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ脾臓細胞におけるＳＯＣＳ１およびＳＯＣＳ３の減少した発現。
【図10】図１０Ａ－図１０Ｉ。汎ＪＡＫ／ＳＴＡＴ阻害剤であるトファシチニブは、脂肪異栄養性表現型を部分的に回復し、ＵＢＣ－Ｃｒｅ－Ｃｌｅｃ１６ａｌｏｘＰ ＫＯマウスの生存を改善する。対照、ＫＯ＋トファシチニブマウスにおけるＲＴ－ＰＣＲによるＳＯＣＳ１（図１０Ｇ）およびＳＯＣＳ３（図１０Ｈ）の発現。（図１０Ｉ）Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯおよびトファシチニブによる回復における優勢なＴｈ－１サイトカイン／ケモカイン。代表的なグラフは、マウスサイトカインアレイパネルを用いた対照（ビヒクル）、ＫＯ、および、ＫＯ＋トファシチニブ阻害剤投与マウスの血漿からのサイトカインおよびケモカインの定量化である。
【図11】ラパマイシンは脂肪異栄養性表現型を減毒し、ＫＯマウスの生存を改善する。
【図12】ＡＮＡ－９系統 免疫ブロット分析。レーン１の陽性対照は全ての抗原を示している。レーン２&３は対照マウスの血清でプローブされ、レーン４～８はＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの血清でプローブされている。
【図13】血清免疫グロブリンアイソタイピング。ＥＬＩＳＡを実施して、血清免疫グロブリンのアイソタイプ、アイソタイプおよびＩｇＧサブクラスの変化を、対照マウスとＫＯマウス血清（ｎ＝１０）を用いて評価した。
【図14】Ｃｌｅｃ１６ａノックアウトはマウスの障害を誘発する。ＫＯマウスはマイトファジーの異常により、後根神経節に異常な神経細胞を示す。脊髄背柱に炎症を伴う活性化したミクログリアと小脳プルキンエ細胞の消失が認められる。
【図15】Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ ＤＲＧ、ＴＧは、ＲＴ－ＰＣＲおよび免疫ブロット解析によって示されるＥＲストレスおよびＯＸＰＨＯＳシグナル伝達の調節不全を示す。
【図16】図１６Ａ－１６Ｅ。 （図１６Ａ）ＣＬＥＣ１６Ａ免疫沈降プルダウンおよびブロット。（図１６Ｂ）ＭＳＭＳのゲルイメージ。（図１６Ｃ）Ｃｌｅｃ１６ａと相互作用する予測される上位１０の候補パートナー。（図１６Ｄ）神経組織において構成的に上昇したＩＳＧ１５を示す免疫ブロット。（図１６Ｅ）ＩＳＧｌｙａｔｉｏｎと呼ばれるＩＳＧ１５を介したタンパク質の修飾を示すモデル。ＵＳＰ４３は反転を媒介する。
【図19】野生型およびＣＬＥＣ１６Ａ ＫＯマウスにおける免疫細胞浸潤および棘細胞変性の変化を示す免疫組織化学的検査。
【図20】Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ誘導後２３日目における、対照マウスとＫＯマウスとの間の様々な細胞マーカーの相対的な倍率変化を示すグラフ。
【図21】胸腺におけるＣＤ１６３の有意なアップレギュレーション、および脾臓におけるＣＤ１６３およびＣＤ６８のアップレギュレーションを示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0011】
最近の研究により、ＣＬＥＣ１６Ａがオートファジー／マイトファジーの重要な制御因子であることが明らかになった。いくつかの自己免疫疾患との関連から、我々は誘導性グローバルノックアウト（ＫＯ）、Ｃｌｅｃ１６ａΔＵＢＣマウスを作成し、自己免疫におけるその役割を調べた。ＫＯマウスは、免疫機能障害、脂肪分解による激しい体重減少、時間の経過とともに重症度が増し、罹患につながる神経細胞の表現型を示した。以前に観察されたように、ＣＬＥＣ１６Ａの減衰はオートファジー、マイトファジーを破壊し、神経変性を引き起こした。ＫＯマウスでは、小脳、大脳皮質、三叉神経節、後根神経節、および脊髄において、対照マウスと比較して加速したマイトファジーが観察された。
【0012】
ＥＲストレスとミトコンドリア機能障害は、酸化ストレスの増大と複数の炎症性メディエーターの産生をもたらす。調節不全のＯＸＰＨＯＳシグナルのシグナル伝達は、Ｃｌｅｃ１６ａΔＵＢＣ ＫＯマウスのＤＲＧと脾臓のライセートで観察された。ＫＯマウスはまた、炎症性サイトカイン／ケモカインのプロファイルを示した。ＫＯマウスは、血清中のＩｇＭ、ＩｇＡ、Ｉｇ２ｂ、ＩｇＧ３および自己抗体を含む抗体レベルの上昇を示した。
【0013】
ＪＡＫ／ＳＴＡＴ阻害剤（トファシチニブ）投与により、脂肪異栄養性表現型は部分的に回復され、生存率も改善したが、神経組織のオートファジーが回復されただけで、神経細胞の表現型は変わらなかった。神経組織のＳＴＡＴタンパク質は、Ｃｌｅｃ１６ａΔＵＢＣ ＫＯマウスを未治療の場合と比較して、トファシチニブ治療で有意な変化を示さなかった。これは、ＪＡＫ／ＳＴＡＴ／ＳＯＣ１シグナルに関連する負のフィードバックループによるものであると思われる。
【0014】
我々のデータは、ＣＬＥＣ１６Ａレベルの低下に関連するＣＬＥＣ１６Ａの機能変異の喪失が、ＥＲストレスの上昇を通じて自己免疫に寄与し、脂肪分解と炎症性メディエーターの産生に寄与するマイトファジーとオートファジーの調節不全を引き起こす可能性があることを示している。ＥＲストレス、マイトファジー／オートファジーまたはＪＡＫ／ＳＴＡＴ経路を調節する薬剤は、このプロセスを部分的に逆転させ、リスクに関連するＣＬＥＣ１６Ａ変異を有する個人の自己免疫疾患の症状の治療および予防に有効である可能性がある。このような薬剤の組み合わせがこれに最適である可能性がある。
【0015】
Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは、高血糖、脂肪組織の喪失、重度の体重減少、免疫グロブリンの上昇、および循環インスリンレベルの有意な減少の証拠を示すことなく、摂食量の増加を示した。代謝分析により、脂質プロファイルの測定の乱れが明らかになった。白色脂肪組織は、炎症反応の亢進とエネルギー浪費に伴って減少した。ＣＬＥＣ１６Ａの欠損は、オートファジー作用の低下と小胞体（ＥＲ）ストレスの悪循環を引き起こし、過剰な脂肪分解と脂肪毒性につながり、ＪＡＫ／ＳＴＡＴ、ｍＴＯＲ、Ｐ３８、およびＪＮＫの活性化と、マイトファジーが損なわれた環境下での複数の炎症誘発性メディエーターの放出をもたらす。ＥＲストレスは、脂肪分解カスケードを活性化することが知られている。また、異常または過剰なサイトカイン産生は、自己免疫疾患および自己炎症性疾患を促進するうえで重要な役割を果たす。まとめると、ＣＬＥＣ１６Ａの欠損は、ＥＲストレス、調節不全のオートファジーおよびマイトファジーを誘発し、その結果、脂肪分解カスケードを活性化して過剰な脂肪分解を引き起こし、ＪＮＫ／ＮＦ－ｋＢシグナル伝達経路の活性化を介して脂質メディエーターを生成し、炎症を誘発することが示された。
【0016】
このように、ＣＬＥＣ１６Ａは、ＥＲストレス、ＳＯＣＳ発現、およびサイトカインシグナル伝達の調節を通じて、多種多様な免疫細胞に影響を及ぼすことから、ＣＬＥＣ１６Ａ、ＥＲストレス、マイトファジー、リポファジー、およびＳＯＣＳ１間の分子リンクの乱れが、炎症性および自己免疫疾患の根底にあることが示唆される。ＣＬＥＣ１６Ａの機能低下をもたらす変異を有する自己免疫疾患患者では、ＥＲストレス／マイトファジー／オートファジー／ＳＯＣＳ１－ＪＡＫ－ＳＴＡＴシグナル伝達に調節効果を持つ薬剤が弱毒化したＣＬＥＣ１６Ａの活性を補い、標的介入に発展する可能性がある。我々のＣｌｅｃ１６ａ ＫＯは、体重調節の新しい標的や突然変異を介した病態生理学を含む正常な生理学におけるＣｌｅｃ１６ａの多面的な役割を強調している。
【0017】
定義
本発明の目的のために、「ａ」または「ａｎ」実体は、その実体の１つ以上を指す；例えば、「ｃＤＮＡ（ａ ｃＤＮＡ）」は、１つ以上のｃＤＮＡまたは少なくとも１つのｃＤＮＡを指す。このように、用語「ａ」または「ａｎ」、「１つ以上」および「少なくとも１つ」は、本明細書において互換的に使用することができる。また、用語「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、互換的に使用できることに留意されたい。さらに、「からなる群から選択される」化合物は、２つ以上の化合物の混合物（すなわち組み合わせ）を含む、後に続くリストにおける１つ以上の化合物を指す。本発明によれば、単離された、または、生物学的に純粋な分子は、その自然の環境から除去された化合物である。このように、「単離された」および「生物学的に純粋な」は、化合物が精製された程度を必ずしも反映しない。本発明の単離された化合物は、その天然源から得ることができ、実験室合成技術を使用して製造することができ、または任意のそのような化学合成経路によって製造することができる。
本発明の目的のために、「ａ」または「ａｎ」実体は、その実体の１つ以上を指す；例えば、「ｃＤＮＡ（ａ ｃＤＮＡ）」は、１つ以上のｃＤＮＡまたは少なくとも１つのｃＤＮＡを指す。このように、用語「ａ」または「ａｎ」、「１つ以上」および「少なくとも１つ」は、本明細書において互換的に使用することができる。また、用語「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、互換的に使用できることに留意されたい。さらに、「からなる群から選択される」化合物は、２つ以上の化合物の混合物（すなわち組み合わせ）を含む、後に続くリストにおける１つ以上の化合物を指す。本発明によれば、単離された、または、生物学的に純粋な分子は、その自然の環境から除去された化合物である。このように、「単離された」および「生物学的に純粋な」は、化合物が精製された程度を必ずしも反映しない。本発明の単離された化合物は、その天然源から得ることができ、実験室合成技術を使用して製造することができ、または任意のそのような化学合成経路によって製造することができる。
【0018】
「特異的結合対」とは、互いに特定の特異性を有し、通常の状態では他の分子よりも優先的に結合する特異的結合メンバー（ｓｂｍ）と結合パートナー（ｂｐ）を有する。特異的結合対の例としては、抗原と抗体、リガンドと受容体、および相補的なヌクレオチド配列などがある。当業者は、多くの他の例を知っている。さらに、「特異的結合対」という用語は、特異的結合メンバーおよび結合パートナーのいずれかまたは両方が大きな分子の一部を有する場合にも適用可能である。特異的結合対が核酸配列を有する実施形態では、それらはアッセイの条件下で互いにハイブリダイズする長さであり、好ましくは１０ヌクレオチド長より長く、より好ましくは１５または２０ヌクレオチド長より長くなるであろう。
【0019】
「ＣＬＥＣ１６Ａ関連免疫障害」は、限定されないが、１型糖尿病、多発性硬化症、原発性副腎不全、クローン病、原発性胆汁性肝硬変、若年性特発性関節炎、関節リウマチ、および円形脱毛症、ブドウ膜炎、および狼瘡を含む。
【0020】
「サンプル」または「患者サンプル」または「生体サンプル」は、一般に、特定の分子、好ましくは以下に記載するマーカーなどのＡＤＨＤ特異的マーカー分子について試験され得るサンプルを意味する。サンプルは、細胞、血液、血清、血漿、脳脊髄液、尿、唾液、涙、胸水などを含む体液を含むことができるが、これらに限定されるものではない。
【0021】
本明細書において、「薬剤」および「化合物」という用語は互換的に用いられ、化学化合物、化学化合物の混合物、生体高分子、または細菌、植物、真菌、または動物（特に哺乳類）の細胞もしくは組織などの生体材料から作られた抽出物を示す。生物学的高分子には、ｓｉＲＮＡ、ｓｈＲＮＡ、アンチセンスオリゴヌクレオチド、ペプチド、ペプチド／ＤＮＡ複合体、および本明細書に記載のＣＮＶ又はＳＮＰ含有核酸又はそのコード化タンパク質の活性を調節する能力を示す任意の核酸ベース分子が含まれる。薬剤および化合物はまた、「試験薬剤」または「試験化合物」と呼ばれることもあり、本明細書に後述するスクリーニングアッセイに含めることによって潜在的な生物学的活性について評価される。
【0022】
ＪＡＫ経路の阻害剤もまた、本発明において有用である。これらには、限定されるものではないが、以下に示すものが含まれる。
【0023】
本明細書で使用される「調節する」という用語は、本明細書に記載のＣＬＥＣ１６Ａ分子の正常な活性に関連する特定の細胞、生物学またはシグナル伝達機能を増加／促進または減少／阻害することを指す。例えば、調節という用語は、シグナル伝達または活性を妨害する、または本発明の遺伝子またはタンパク質の活性を促進する試験化合物または試験薬剤の能力を指す。
【0024】
Ｖ．医薬品・ペプチド治療
本明細書に記載のＣＬＥＣ１６Ａが炎症性シグナル伝達において果たす役割の解明は、ＣＬＥＣ１６Ａの機能異常に関連する自己免疫障害の治療および診断に有用な医薬組成物の開発を容易にする。これらの組成物は、上記の物質の１つに加えて、薬学的に許容される賦形剤、担体、緩衝剤、安定剤、または当業者によく知られている他の物質を含んでもよい。このような材料は、非毒性であるべきであり、活性成分の有効性を妨害すべきではない。担体または他の材料の正確な性質は、投与経路、例えば経口、静脈内、皮膚または皮下、鼻腔内、筋肉内、腹腔内経路に依存し得る。
本明細書に記載のＣＬＥＣ１６Ａが炎症性シグナル伝達において果たす役割の解明は、ＣＬＥＣ１６Ａの機能異常に関連する自己免疫障害の治療および診断に有用な医薬組成物の開発を容易にする。これらの組成物は、上記の物質の１つに加えて、薬学的に許容される賦形剤、担体、緩衝剤、安定剤、または当業者によく知られている他の物質を含んでもよい。このような材料は、非毒性であるべきであり、活性成分の有効性を妨害すべきではない。担体または他の材料の正確な性質は、投与経路、例えば経口、静脈内、皮膚または皮下、鼻腔内、筋肉内、腹腔内経路に依存し得る。
【0025】
個体に投与されるのが本発明によるポリペプチド、抗体、ペプチド、核酸分子、小分子、その他の薬学的に有用な化合物であっても、投与は好ましくは「予防的有効量」または「治療的有効量」（場合により、予防は治療とみなすことができる）であり、これは個体に利益を示すのに十分であればよい。
【0026】
上記で議論したように、異常なＣＬＥＣ１６Ａ機能に関連する少なくとも１つの自己免疫障害を治療するための方法が提供される。特定の実施形態では、組み合わせは、マイトファジー抑制剤／調節剤、ＥＲ抑制剤、ＪＡＫ２阻害剤、およびＳＯＣＳ１阻害剤のうちの少なくとも２つを含む。ＪＡＫ－Ｓｔａｔ経路の阻害剤もまた、本発明において有用であろう。そのような阻害剤は当技術分野で知られており、ｓｉＲＮＡ分子、ペプチド模倣物、および上記に列挙されたような小分子が含まれる。
【0027】
実施例
以下の実施例は、本発明の特定の実施形態を説明するために提供されるものである。これらは、本発明を何ら限定することを意図するものではない。
以下の実施例は、本発明の特定の実施形態を説明するために提供されるものである。これらは、本発明を何ら限定することを意図するものではない。
【0028】
実施例Ｉ
ＵＢＣ－Ｃｒｅ－Ｃｌｅｃ１６ａｌｏｘＰ表現型マウスを介してモデル化された自己免疫における治療標的としてのＣＬＥＣ１６ＡおよびＳＯＣＳ１の役割
我々のＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスモデルは、ミトコンドリア欠損と不健康なミトコンドリアの蓄積を示す。我々の研究室や他の研究室は、免疫および神経細胞におけるＣｌｅｃ１６ａとオートファジーの間の関連性を示した（Redmann et al., 2016; Soleimanpour et al., 2014; Tam et al., 2017）。我々が通常の固形飼料を与えた対照とＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスで行った最初の目に見える観察は、体重の違いであった。Ｃｌｅｃ１６ａノックアウトマウスは、対照マウスと比較して、タモキシフェン投与開始１週間後から著しい体重減少および脂肪の萎縮を示した（図１、２）。ＫＯマウスで観察される食物摂取量の増加は、体重減少と脂肪組織の萎縮を救うことができない（図３）。我々の研究室での拡張された研究は、ＣＬＥＣ１６Ａの発現低下が脂肪におけるＥＲホメオスタシスの調節不全を引き起こし、オートファジーの阻害に応答して脂肪分解カスケードが誘発することを示す（図４）。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスで観察された極端な体重減少は、脂肪の完全な喪失と、ウェスタンブロットでのホルモン感受性リパーゼ（ＨＳＬ）タンパク質のリン酸化の増加によって観察された脂肪分解（脂肪貪食）に起因することを示す（図５）。ｍＲＮＡ発現および免疫ブロット解析により、脂肪組織におけるＨＳＬを介した脂肪分解を促進する下流の脂肪生成遺伝子のダウンレギュレーションとともに、異化遺伝子と発熱性遺伝子のアップレギュレーションが明らかになった（図６）。血清脂質分析により、脂肪組織におけるコレステロール、トリグリセリド、遊離脂肪酸の有意な減少（図７）と、アディポネクチン、レプチンおよびアップレギュレートされたＬＤＬ受容体の減少（図８Ａ）が明らかになった。正常な脂肪組織の成長と機能は代謝恒常性の維持に不可欠であり、その過剰（例えば肥満）または欠如（例えば脂肪異栄養症）は重篤な代謝性疾患と関連している。さらに、Ｐｒｏｔｅｏｍｅ ＰｒｏｆｉｌｅｒマウスＸＬサイトカインアレイで測定したサイトカインレベルの上昇が脂肪分解と同時に観察され、マウスで観察された脊髄小脳失調症に似たさらなる消耗および進行性の神経変性に寄与している可能性がある（図８）。ＳＯＣＳタンパク質とＪＡＫ／ＳＴＡＴ経路（図９、１０）が、自己免疫炎症表現型（図１２，１３）と脊髄小脳失調症（図１４）、神経組織のＥＲストレス上昇（図１５）、ＯＸＰＨＯＳシグナル伝達異常（図１５）と関連している証拠がそれぞれ示されている。Ｃｌｅｃ１６ａは、Ｃｌｅｃ１６ａ過剰発現ＮＫ細胞株を用いたＭＳＭＳによって同定されたＩＳＧ１５を介して、特定の場合にその病原性効果を媒介する（図１６）。従って、我々の全身誘導性Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは、健康な体重減少、自己免疫炎症性表現型、および脊髄小脳変性症に関与するメカニズムや標的を明らかにするための包括的なマウスモデルを提供するものである。
ＵＢＣ－Ｃｒｅ－Ｃｌｅｃ１６ａｌｏｘＰ表現型マウスを介してモデル化された自己免疫における治療標的としてのＣＬＥＣ１６ＡおよびＳＯＣＳ１の役割
我々のＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスモデルは、ミトコンドリア欠損と不健康なミトコンドリアの蓄積を示す。我々の研究室や他の研究室は、免疫および神経細胞におけるＣｌｅｃ１６ａとオートファジーの間の関連性を示した（Redmann et al., 2016; Soleimanpour et al., 2014; Tam et al., 2017）。我々が通常の固形飼料を与えた対照とＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスで行った最初の目に見える観察は、体重の違いであった。Ｃｌｅｃ１６ａノックアウトマウスは、対照マウスと比較して、タモキシフェン投与開始１週間後から著しい体重減少および脂肪の萎縮を示した（図１、２）。ＫＯマウスで観察される食物摂取量の増加は、体重減少と脂肪組織の萎縮を救うことができない（図３）。我々の研究室での拡張された研究は、ＣＬＥＣ１６Ａの発現低下が脂肪におけるＥＲホメオスタシスの調節不全を引き起こし、オートファジーの阻害に応答して脂肪分解カスケードが誘発することを示す（図４）。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスで観察された極端な体重減少は、脂肪の完全な喪失と、ウェスタンブロットでのホルモン感受性リパーゼ（ＨＳＬ）タンパク質のリン酸化の増加によって観察された脂肪分解（脂肪貪食）に起因することを示す（図５）。ｍＲＮＡ発現および免疫ブロット解析により、脂肪組織におけるＨＳＬを介した脂肪分解を促進する下流の脂肪生成遺伝子のダウンレギュレーションとともに、異化遺伝子と発熱性遺伝子のアップレギュレーションが明らかになった（図６）。血清脂質分析により、脂肪組織におけるコレステロール、トリグリセリド、遊離脂肪酸の有意な減少（図７）と、アディポネクチン、レプチンおよびアップレギュレートされたＬＤＬ受容体の減少（図８Ａ）が明らかになった。正常な脂肪組織の成長と機能は代謝恒常性の維持に不可欠であり、その過剰（例えば肥満）または欠如（例えば脂肪異栄養症）は重篤な代謝性疾患と関連している。さらに、Ｐｒｏｔｅｏｍｅ ＰｒｏｆｉｌｅｒマウスＸＬサイトカインアレイで測定したサイトカインレベルの上昇が脂肪分解と同時に観察され、マウスで観察された脊髄小脳失調症に似たさらなる消耗および進行性の神経変性に寄与している可能性がある（図８）。ＳＯＣＳタンパク質とＪＡＫ／ＳＴＡＴ経路（図９、１０）が、自己免疫炎症表現型（図１２，１３）と脊髄小脳失調症（図１４）、神経組織のＥＲストレス上昇（図１５）、ＯＸＰＨＯＳシグナル伝達異常（図１５）と関連している証拠がそれぞれ示されている。Ｃｌｅｃ１６ａは、Ｃｌｅｃ１６ａ過剰発現ＮＫ細胞株を用いたＭＳＭＳによって同定されたＩＳＧ１５を介して、特定の場合にその病原性効果を媒介する（図１６）。従って、我々の全身誘導性Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは、健康な体重減少、自己免疫炎症性表現型、および脊髄小脳変性症に関与するメカニズムや標的を明らかにするための包括的なマウスモデルを提供するものである。
【0029】
Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは重度の体重減少を示す。
自己免疫におけるＣＬＥＣ１６Ａの役割を研究するために、誘導性ＫＯモデルであるＵＢＣ－Ｃｒｅ－Ｃｌｅｃ１６ａｌｏｘＰマウスを採用した。このモデルは、胚性致死の可能性を回避し、成体マウスにおけるＣＬＥＣ１６Ａ欠損の影響を明らかにするために選択した。対照マウスとＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスに通常の固形飼料を与えて、最初に目に見える観察をしたのは、体重の違いであった。Ｃｌｅｃ１６ａノックアウトマウスは、タモキシフェン治療開始後１週間から、対照マウスと比較して激しい体重減少を示した。同じ期間中、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯと比較して、対照マウスは健康的な外観を示し、試験中全体を通して体重を維持した（図１）。
自己免疫におけるＣＬＥＣ１６Ａの役割を研究するために、誘導性ＫＯモデルであるＵＢＣ－Ｃｒｅ－Ｃｌｅｃ１６ａｌｏｘＰマウスを採用した。このモデルは、胚性致死の可能性を回避し、成体マウスにおけるＣＬＥＣ１６Ａ欠損の影響を明らかにするために選択した。対照マウスとＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスに通常の固形飼料を与えて、最初に目に見える観察をしたのは、体重の違いであった。Ｃｌｅｃ１６ａノックアウトマウスは、タモキシフェン治療開始後１週間から、対照マウスと比較して激しい体重減少を示した。同じ期間中、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯと比較して、対照マウスは健康的な外観を示し、試験中全体を通して体重を維持した（図１）。
【0030】
Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは脂肪組織の萎縮を示す。
すべてのＣｌｅｃ１６ａ ＫＯは、体重の著しい減少を示し、試験期間中に悪化し、神経症状の重症度が増し、死亡率も上昇した（図１）。文献によると、Ｔ１Ｄの病因、ＭＳおよび他の自己免疫疾患には性差が存在する。病気の発生率は、女性で約６０～８０％、男性で２０～３０％である。健康診断と体重減少の原因究明のため、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスと対照マウスを解剖した。対照マウスと比較して、オスとメスの両方のＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは典型的な生殖腺脂肪組織がほぼ完全に消失していることを示す（図２）。さらなる検査により、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスでは、生殖腺、鼠径部、腸間膜、後腹膜、会陰部、および心膜を含むすべてのＷＡＴデポが著しく減少または消失していることが示された（図２）。したがって、Ｃｌｅｃ１６ａの欠損は体重減少と脂肪の喪失を促進し、脂肪組織の脂肪異栄養症を引き起こしこれは、脂肪異栄養症の哺乳類モデルで観察される表現型と同様の表現型であり、成体マウスのＷＡＴ沈着に大きな影響を及ぼす。これらの結果は、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯが脂質代謝を調節し、脂肪分解（脂肪貪食）によって媒介される可能性のある異常な脂肪減少を誘発することを示唆している。
すべてのＣｌｅｃ１６ａ ＫＯは、体重の著しい減少を示し、試験期間中に悪化し、神経症状の重症度が増し、死亡率も上昇した（図１）。文献によると、Ｔ１Ｄの病因、ＭＳおよび他の自己免疫疾患には性差が存在する。病気の発生率は、女性で約６０～８０％、男性で２０～３０％である。健康診断と体重減少の原因究明のため、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスと対照マウスを解剖した。対照マウスと比較して、オスとメスの両方のＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは典型的な生殖腺脂肪組織がほぼ完全に消失していることを示す（図２）。さらなる検査により、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスでは、生殖腺、鼠径部、腸間膜、後腹膜、会陰部、および心膜を含むすべてのＷＡＴデポが著しく減少または消失していることが示された（図２）。したがって、Ｃｌｅｃ１６ａの欠損は体重減少と脂肪の喪失を促進し、脂肪組織の脂肪異栄養症を引き起こしこれは、脂肪異栄養症の哺乳類モデルで観察される表現型と同様の表現型であり、成体マウスのＷＡＴ沈着に大きな影響を及ぼす。これらの結果は、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯが脂質代謝を調節し、脂肪分解（脂肪貪食）によって媒介される可能性のある異常な脂肪減少を誘発することを示唆している。
【0031】
ＵＢＣ－Ｃｒｅ－Ｃｌｅｃ１６ａｌｏｘＰ ＫＯマウスは食物摂食量の増加を示す。
重度の体重減少を引き起こす可能性のある理由として、食物摂取量を除外するため、食物摂取量調査を実施した。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは対照マウスと同量またはそれ以上の餌を摂取していた。したがって、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの体重減少の原因は、餌の消費量の減少ではない（図３）。餌の消費量の増加にもかかわらず、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは急速に体重を減らし続けた。これらの結果は、ＣＬＥＣ１６Ａ ＫＯマウスにおいて、ＣＬＥＣ１６Ａが脂肪の蓄積効率の低下あるいはエネルギー消費量の増加、あるいはその両方によって脂肪減少を調節していることを示唆している。
重度の体重減少を引き起こす可能性のある理由として、食物摂取量を除外するため、食物摂取量調査を実施した。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは対照マウスと同量またはそれ以上の餌を摂取していた。したがって、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの体重減少の原因は、餌の消費量の減少ではない（図３）。餌の消費量の増加にもかかわらず、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは急速に体重を減らし続けた。これらの結果は、ＣＬＥＣ１６Ａ ＫＯマウスにおいて、ＣＬＥＣ１６Ａが脂肪の蓄積効率の低下あるいはエネルギー消費量の増加、あるいはその両方によって脂肪減少を調節していることを示唆している。
【0032】
ＥＲストレスは、ＣＬＥＣ１６Ａノックアウトマウスの脂肪組織の萎縮に関与する。
ウェスタンブロットにより、ＴＡＭ処理（ＫＯ）マウスの生殖腺白色脂肪組織ｇＷＡＴ、脾臓細胞、胸腺、膵臓におけるＣＬＥＣ１６Ａタンパク質の発現低下を確認した（図４Ａ）。ＣＬＥＣ１６Ａの発現低下は、脂肪組織におけるＥＲ恒常性の調節不全につながり、オートファジーの阻害に応答して脂肪分解カスケードを誘発すると仮定した。ＣＬＥＣ１６Ａ ＫＯがＥＲストレスを誘発したかどうかを調べるために、まずＲＴ－ＰＣＲ（図４Ｂ）および免疫ブロット分析（図４Ｃ）によってＥＲストレスについてｇＷＡＴを調べた。予想通り、ＥＲストレスマーカー遺伝子（ＧＲＰ７８、ＡＴＦ６、ＩＲＥ１ａ、ＸＢＰ１およびＣＨＯＰ）は、ＫＯマウスにおいてｍＲＮＡレベルで有意なアップレギュレーションを示した（図４Ｂ）。免疫ブロット解析により、上記の発見がさらに確認された。ＫＯマウスのｇＷＡＴライセートは、ＧＲＰ７８、ＡＴＦ６、ＸＢＰ１、およびＣＨＯＰの有意なアップレギュレーションを示し、ホスホ－ＩＲＥ１ａはほとんど検出されなかった（図４Ｃ）。また、ｇＷＡＴライセートにおけるオートファゴソームマーカーＬＣ３－Ｉ／ＩＩとＰ６２の発現を確認した。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ ｇＷＡＴは、対照と比較して、Ｐ６２の有意な増加と蓄積、およびＬＣ３－ＩＩ発現のわずかな増加を示した。我々の結果は、対照および体重減少が１０％以下のＫＯマウスにおいて、脂肪喪失が臓器重量に悪影響を及ぼさなかったことを示している（図４Ｄ）。したがって、脂肪におけるＣｌｅｃ１６ａ欠損は、欠陥のあるオートファジーフラックスに応答して、ＥＲストレスを促進する。ＥＲストレスは下流の脂肪分解カスケードを活性化し、脂肪組織の炎症による体重減少を引き起こし、重度の全身性脂肪異栄養症とすべてのＷＡＴ沈着に重大な影響を及ぼすと思われる。
ウェスタンブロットにより、ＴＡＭ処理（ＫＯ）マウスの生殖腺白色脂肪組織ｇＷＡＴ、脾臓細胞、胸腺、膵臓におけるＣＬＥＣ１６Ａタンパク質の発現低下を確認した（図４Ａ）。ＣＬＥＣ１６Ａの発現低下は、脂肪組織におけるＥＲ恒常性の調節不全につながり、オートファジーの阻害に応答して脂肪分解カスケードを誘発すると仮定した。ＣＬＥＣ１６Ａ ＫＯがＥＲストレスを誘発したかどうかを調べるために、まずＲＴ－ＰＣＲ（図４Ｂ）および免疫ブロット分析（図４Ｃ）によってＥＲストレスについてｇＷＡＴを調べた。予想通り、ＥＲストレスマーカー遺伝子（ＧＲＰ７８、ＡＴＦ６、ＩＲＥ１ａ、ＸＢＰ１およびＣＨＯＰ）は、ＫＯマウスにおいてｍＲＮＡレベルで有意なアップレギュレーションを示した（図４Ｂ）。免疫ブロット解析により、上記の発見がさらに確認された。ＫＯマウスのｇＷＡＴライセートは、ＧＲＰ７８、ＡＴＦ６、ＸＢＰ１、およびＣＨＯＰの有意なアップレギュレーションを示し、ホスホ－ＩＲＥ１ａはほとんど検出されなかった（図４Ｃ）。また、ｇＷＡＴライセートにおけるオートファゴソームマーカーＬＣ３－Ｉ／ＩＩとＰ６２の発現を確認した。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ ｇＷＡＴは、対照と比較して、Ｐ６２の有意な増加と蓄積、およびＬＣ３－ＩＩ発現のわずかな増加を示した。我々の結果は、対照および体重減少が１０％以下のＫＯマウスにおいて、脂肪喪失が臓器重量に悪影響を及ぼさなかったことを示している（図４Ｄ）。したがって、脂肪におけるＣｌｅｃ１６ａ欠損は、欠陥のあるオートファジーフラックスに応答して、ＥＲストレスを促進する。ＥＲストレスは下流の脂肪分解カスケードを活性化し、脂肪組織の炎症による体重減少を引き起こし、重度の全身性脂肪異栄養症とすべてのＷＡＴ沈着に重大な影響を及ぼすと思われる。
【0033】
Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯは、ＨＳＬを介した脂肪分解の促進による異常な脂肪減少をもたらす。
ＣＬＥＣ１６Ａ ＫＯにおける脂肪減少の根本を調べるために、免疫ブロット解析を使用して、脂肪分解（脂肪貪食）誘発におけるＣＬＥＣ１６Ａの役割を評価した。ＨＳＬ（ホルモン感受性リパーゼ）は、脂肪細胞だけでなく非脂肪細胞においても脂肪酸の可動化に重要な酵素である。トリアシルグリセロールは、一次エネルギー貯蔵物質として脂質滴に貯蔵されている。脂肪分解の過程で、脂肪細胞のトリアシルグリセロールは遊離脂肪酸とグリセロールに加水分解される。ＰＫＡによるＳｅｒ５６３、Ｓｅｒ６５９、Ｓｅｒ６６０でのＨＳＬのリン酸化は、ＨＳＬ活性を刺激し、それが次にトリアシルグリセロールの加水分解を触媒する。ＨＳＬのリン酸化が増加は、β－３－アドレセプター（β３－ＡＲ）が脂肪分解を誘発したことを示す（図５）。これらの結果から、ＣＬＥＣ１６Ａは脂肪組織において脂肪分解を抑制するよう機能し、ＣＬＥＣ１６Ａの欠損が脂肪分解を引き起こすことを示す。
ＣＬＥＣ１６Ａ ＫＯにおける脂肪減少の根本を調べるために、免疫ブロット解析を使用して、脂肪分解（脂肪貪食）誘発におけるＣＬＥＣ１６Ａの役割を評価した。ＨＳＬ（ホルモン感受性リパーゼ）は、脂肪細胞だけでなく非脂肪細胞においても脂肪酸の可動化に重要な酵素である。トリアシルグリセロールは、一次エネルギー貯蔵物質として脂質滴に貯蔵されている。脂肪分解の過程で、脂肪細胞のトリアシルグリセロールは遊離脂肪酸とグリセロールに加水分解される。ＰＫＡによるＳｅｒ５６３、Ｓｅｒ６５９、Ｓｅｒ６６０でのＨＳＬのリン酸化は、ＨＳＬ活性を刺激し、それが次にトリアシルグリセロールの加水分解を触媒する。ＨＳＬのリン酸化が増加は、β－３－アドレセプター（β３－ＡＲ）が脂肪分解を誘発したことを示す（図５）。これらの結果から、ＣＬＥＣ１６Ａは脂肪組織において脂肪分解を抑制するよう機能し、ＣＬＥＣ１６Ａの欠損が脂肪分解を引き起こすことを示す。
【0034】
ＣＬＥＣ１６Ａがエネルギー消費に影響を与え、重度の脂肪と体重の減少を引き起こすメカニズムを理解するために、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウス（体重減少１０％以下）のｇＷＡＴにおける脂質代謝を制御する主要遺伝子の発現をＲＴ－ＰＣＲで測定した。２０％以上の体重減少を示すマウスでは、解析のための脂肪はほとんど残っていなかった。脂肪組織の脂肪酸酸化に必須の遺伝子であるカルニチンパルミトイルトランスフェラーゼ１ｂ（Ｃｐｔ１ｂ）が、上流の転写因子であるペルオキシソーム増殖因子活性化受容体アルファ（Ｐｐａｒα）と共にＣＬＥＣ１６Ａ ＫＯ ｇＷＡＴで有意にアップレギュレートしていることを発見した。さらに、脂肪形成遺伝子であるＰｐａｒ－αとその下流の標的であるアディポネクチン前駆体（Ａｄｉｐｏｑ）の発現は、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ ｇＷＡＴで有意に低下していた。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスのＷＡＴでは、サーモゲニン（Ｕｃｐ１）を含む発熱性遺伝子や、細胞死を誘発するＤＦＦＡ様エフェクターＡ（Ｃｉｄｅａ）遺伝子が有意にアップレギュレートした（図６Ａ）。重要なことは、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスのｇＷＡＴにおいて、タンパク質発現はアップレギュレートされたｍＲＮＡ発現と相関していたことである。免疫ブロット解析では、ＣＰＴＢ１、ＰＰＡＲ－α、ＵＣＰ－１、ＣＩＤＥＡの発現における有意なアップレギュレーション、ＰＰＡＲ－γおよびＡＤＩＰＯＱの発現における有意なダウンレギュレーションを示した（図６Ｂ、Ｃ）。したがって、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスにおける脂肪減少は、ＨＳＬを介した脂肪分解を促進する脂肪形成遺伝子のダウンレギュレーションとともに、異化および発熱性遺伝子のアップレギュレーションを介して行われる。ＫＯマウスで食物摂取量を増加させても、白色脂肪の萎縮は回復しない。
【0035】
脂肪分解は、細胞内の脂質滴に貯蔵されたトリアシルグリセロールの異化として定義される。脂肪分解産物とその中間体が細胞のシグナル伝達プロセスに関与し、多くの非脂肪組織で特に重要であるという新しい発見は、これまであまり理解されていなかった脂肪分解の側面を明らかにし、ヒトの疾患との関連性を示唆するものである。正常な脂肪組織の成長と機能は代謝恒常性を維持するために重要であり、その過剰（例えば、肥満）または欠如（例えば、脂肪異栄養症）は重度の代謝性疾患と関連している。トリグリセリド貯蔵の減少は、脂肪細胞の脂肪毒性、ミトコンドリア機能障害、および酸化ストレスの増加を引き起こす。このことは、インスリン感受性を低下と、肝臓、筋肉、心臓の機能の低下に寄与し、初期の合併症を引き起こすことにつながる。
【0036】
Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯと対照マウスの血清脂質分析。
比較のため、体重減少が１０％以下のＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスと２０％以上のＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの２つのグループに分けた。後者のマウスにはほとんど脂肪が残っていなかった。対照とＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの血清について、脂質分析を行った。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの血清では、対照と比較して、コレステロール、トリグリセリド、遊離脂肪酸の有意な減少が観察された（図６）。これらの結果は、制御されたＣｌｅｃ１６ａの発現が、より健康的な体重減少を促進する治療効果が期待できることを示唆している。
比較のため、体重減少が１０％以下のＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスと２０％以上のＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの２つのグループに分けた。後者のマウスにはほとんど脂肪が残っていなかった。対照とＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの血清について、脂質分析を行った。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの血清では、対照と比較して、コレステロール、トリグリセリド、遊離脂肪酸の有意な減少が観察された（図６）。これらの結果は、制御されたＣｌｅｃ１６ａの発現が、より健康的な体重減少を促進する治療効果が期待できることを示唆している。
【0037】
ＫＯマウスは、脂肪組織および血漿中のサイトカインレベルの上昇を示す。
Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ、体重減少、脂肪分解がマウス脂肪組織においてどのように動的免疫応答を促進し、疾患原因に寄与する可能性があるかを知るために、対照とＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの脂肪組織と血漿をＰｒｏｔｅｏｍｅ ＰｒｏｆｉｌｅｒマウスＸＬサイトカインアレイで評価した。Ｐｒｏｔｅｏｍｅ ＰｒｏｆｉｌｅｒマウスＸＬサイトカインアレイキットは、膜ベースのサンドイッチ免疫測定法であり、選択したマウスサイトカインおよびケモカインの相対レベルを並行して測定することが可能である。脂肪組織由来のアディポネクチンやレプチンは、エネルギーの恒常性や代謝に重要な役割を担っている。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは、対照と比較して、アディポネクチン、レプチン、およびＬＤＬ－Ｒの減少を示す（図８Ａ）。さらに、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの脂肪組織では、いくつかの自己免疫疾患に関連するサイトカイン、ケモカイン、および炎症マーカーのアップレギュレーションが見られた（図８Ｂ、Ｃ）。この結果は、シグナルが調節不全の脂肪分解（脂肪組織）に由来し、消耗を促進していることを示している。
Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ、体重減少、脂肪分解がマウス脂肪組織においてどのように動的免疫応答を促進し、疾患原因に寄与する可能性があるかを知るために、対照とＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの脂肪組織と血漿をＰｒｏｔｅｏｍｅ ＰｒｏｆｉｌｅｒマウスＸＬサイトカインアレイで評価した。Ｐｒｏｔｅｏｍｅ ＰｒｏｆｉｌｅｒマウスＸＬサイトカインアレイキットは、膜ベースのサンドイッチ免疫測定法であり、選択したマウスサイトカインおよびケモカインの相対レベルを並行して測定することが可能である。脂肪組織由来のアディポネクチンやレプチンは、エネルギーの恒常性や代謝に重要な役割を担っている。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは、対照と比較して、アディポネクチン、レプチン、およびＬＤＬ－Ｒの減少を示す（図８Ａ）。さらに、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの脂肪組織では、いくつかの自己免疫疾患に関連するサイトカイン、ケモカイン、および炎症マーカーのアップレギュレーションが見られた（図８Ｂ、Ｃ）。この結果は、シグナルが調節不全の脂肪分解（脂肪組織）に由来し、消耗を促進していることを示している。
【0038】
様々な自己免疫疾患の発症、進行、病因に関与する炎症メカニズムを明らかにするため、マウスサイトカインアレイパネルを用いて、対照、ＫＯ、Ｕ０１２６処置のＫＯマウスのサイトカインとケモカインについて血漿中をプロファイリングした。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの血漿は、対照と比較して、Ｔｈ１サイトカイン（ＴＮＦ－α、ＩＬ－１、ＩＬ－１６）はアップレギュレーションしたが、Ｔｈ２サイトカイン（ＩＬ－１０およびＩＬ－１３）は低く、キーケモカインのＧＭ－ＣＳＦ、ＫＣ（ＣＸＣＬ１）ＪＥ（ＭＣＰ－１）、ＭＣＰ－５、ＭＩＧ（ＣＸＣＬ９）、ＭＩＰ－１ｂ（ＣＣＬ４）のレベルは増加した（図８Ｄ）。
【0039】
Ｕ０１２６阻害剤治療は、すべてのアップレギュレートされたサイトカインおよびケモカインを逆転させ、自己免疫リスクに関与する炎症メカニズムが調節不全のマイトファジーによって媒介され、マイトファジー阻害剤によって修正できることを示唆している（図８Ｃ）。我々の結果は、グラフに描かれているように、調節不全の脂肪分解とＣｌｅｃ１６ａの欠損が自己免疫の進行につながる役割を支持する重要な証拠を提供するものである（図８Ｂ～Ｃ）。血漿中のサイトカインレベルにおけるＩＬ－１６の増加は、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスに見られる神経学的変性の一因となる可能性がある（図８Ｃ）。免疫ブロット解析は、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ脾臓細胞におけるＩＬ－１６前駆体および生理活性ＩＬ－１６の構成的高発現が、サイトカインを介した神経変性の役割をさらに裏付けることを示す（図８Ｄ）。サイトカインＩＬ－１６は、ＣＤ４＋Ｔｈ１細胞に偏ったＣＤ４＋Ｔ細胞特異的化学誘引物質である。ＩＬ－１６前駆体は、リンパ球において、および、ＣＤ４＋Ｔ細胞の活性化の間に構成的に発現される；活性カスパーゼ－３は、Ｃ－末端の生物活性ＩＬ－１６を切断し、放出させる。サイトカインの増加と神経変性との関連は知られている（Khaibullin et al., 2017）。また、ＣＬＥＣ１６Ａ ＭＳリスク対立遺伝子の存在は、調節要素を介して胸腺におけるＳＯＣＳ１およびＤＥ ＤＥＸＩの発現低下と相関することも知られている（Leikfoss et al., 2013）。
【0040】
ＵＢＣ－Ｃｒｅ－Ｃｌｅｃ１６ａｌｏｘＰ ＫＯマウスにおいて、ＳＯＣＳタンパク質の発現は減少する。
内臓脂肪および皮下脂肪の喪失、食物摂取量の研究に基づいて、我々のユビキタスなＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは、脂肪異栄養症で観察される表現型と類似していることを示す。調節不全の脂肪分解は、脂肪毒性、ミトコンドリア機能障害、および酸化ストレスの増加に寄与し、炎症性メディエーターの産生をもたらす。サイトカインシグナル伝達１（ＳＯＣＳ１）遺伝子のサプレッサーに隣接するＣＬＥＣ１６のゲノム位置と、いくつかの自己免疫疾患の病因において極めて重要な樹状細胞、ＢおよびＴリンパ球、ナチュラルキラー（ＮＫ）細胞などの免疫細胞における発現特異性から、ＣＬＥＣ１６ＡはＳＯＣＳ発現の調節とＪＡＫ－ＳＴＡＴを介したサイトカインシグナルの調節を介して様々な免疫細胞にその影響を及ぼすと仮説を立てた。ＳＯＣＳ（サプレッサーまたはサイトカインシグナル伝達）ファミリーメンバーは、Ｊａｋ／Ｓｔａｔ経路を阻害するサイトカインシグナル伝達の負の調節因子である。これらのタンパク質は、サイトカインシグナル伝達、増殖、分化、免疫応答の重要な調節因子であり、インターロイキン、成長ホルモン（ＧＨ）、インターフェロン、レプチン、および白血病抑制因子を含む３０以上のサイトカインの調節に関与している。ＳＯＣＳ１はＳＯＣＳ３と最も相同性が高く、両者ともサイトカインによって高度に誘導される。ＳＯＣＳ１、ＳＯＣＳ３はともにＪａｋの活性を直接阻害する。Ｊａｋ（ヤヌスキナーゼ）とＳｔａｔ（シグナル伝達物質および転写活性化因子）タンパク質は、炎症性免疫応答において重要な役割を果たしており(Fenner et al., 2006)、Ｊａｋ／Ｓｔａｔシグナルの制御は、病気の進行につながる異常なシグナル伝達を防ぐために極めて重要である。
内臓脂肪および皮下脂肪の喪失、食物摂取量の研究に基づいて、我々のユビキタスなＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは、脂肪異栄養症で観察される表現型と類似していることを示す。調節不全の脂肪分解は、脂肪毒性、ミトコンドリア機能障害、および酸化ストレスの増加に寄与し、炎症性メディエーターの産生をもたらす。サイトカインシグナル伝達１（ＳＯＣＳ１）遺伝子のサプレッサーに隣接するＣＬＥＣ１６のゲノム位置と、いくつかの自己免疫疾患の病因において極めて重要な樹状細胞、ＢおよびＴリンパ球、ナチュラルキラー（ＮＫ）細胞などの免疫細胞における発現特異性から、ＣＬＥＣ１６ＡはＳＯＣＳ発現の調節とＪＡＫ－ＳＴＡＴを介したサイトカインシグナルの調節を介して様々な免疫細胞にその影響を及ぼすと仮説を立てた。ＳＯＣＳ（サプレッサーまたはサイトカインシグナル伝達）ファミリーメンバーは、Ｊａｋ／Ｓｔａｔ経路を阻害するサイトカインシグナル伝達の負の調節因子である。これらのタンパク質は、サイトカインシグナル伝達、増殖、分化、免疫応答の重要な調節因子であり、インターロイキン、成長ホルモン（ＧＨ）、インターフェロン、レプチン、および白血病抑制因子を含む３０以上のサイトカインの調節に関与している。ＳＯＣＳ１はＳＯＣＳ３と最も相同性が高く、両者ともサイトカインによって高度に誘導される。ＳＯＣＳ１、ＳＯＣＳ３はともにＪａｋの活性を直接阻害する。Ｊａｋ（ヤヌスキナーゼ）とＳｔａｔ（シグナル伝達物質および転写活性化因子）タンパク質は、炎症性免疫応答において重要な役割を果たしており(Fenner et al., 2006)、Ｊａｋ／Ｓｔａｔシグナルの制御は、病気の進行につながる異常なシグナル伝達を防ぐために極めて重要である。
【0041】
炎症性サイトカインストームに関与するメカニズムを調べるために、ＳＯＣＳ１とＳＯＣＳ３の発現レベルを免疫ブロット分析で調べた。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯの脾臓細胞は、対照と比較してＳＯＣＳ１およびＳＯＣＳ３の発現が低下していた（図９）。ＳＯＣＳタンパク質レベルが減少しているため、サイトカイン産生が抑制されず、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスで観察される炎症、それに伴う脂肪分解、神経変性に寄与するサイトカインレベルの上昇をもたらす。これらのデータから、またＣｌｅｃ１６ａがいくつかの自己免疫疾患と関連していることから、ＣＬＥＣ１６Ａ、脂肪貪食、およびＳＯＣＳの分子連携に異常があり、自己免疫疾患を引き起こしているのではないかと仮定する。
【0042】
汎ＪＡＫ阻害剤トファシチニブは、ＳＯＣＳ１－ＪＡＫ－ＳＴＡＴを介したサイトカインシグナル伝達を抑制し、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの生存率を向上させる。
以上の発見と、ＣＬＥＣ１６Ａといくつかの自己免疫疾患との関連性に照らして、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスで観察されるアップレギュレートされたＪＡＫ／ＳＴＡＴシグナル伝達は、ＪＡＫ／ＳＴＡＴ阻害剤を用いて回復させることができると仮定した。自己炎症性疾患は、通常、宿主防御において機能するストレス感知経路の病理学的な混乱に起因する可能性があるという最近の発見を支持するものである。小胞体（ＥＲ）／小胞体ストレス応答（ＵＰＲ）は、危険を察知し、免疫応答に寄与するのに適している。サイトカインは、病原体に対する宿主防御を決定的に担っているが、異常な産生は病原性炎症を引き起こす可能性もある。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスをトファシチニブで治療し、ＦＤＡ承認薬を将来のヒト試験における新規の臨床適応症のために再利用した。ＳＯＣＳ１遺伝子に隣接するＣＬＥＣ１６のゲノム位置、および免疫細胞におけるＣＬＥＣ１６の発現特異性により、Ｃｌｅｃ１６ａ関連の病状における潜在的な創薬可能標的として探索される理想的な候補となる。予想されたように、トファシチニブ治療は、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの脂肪および体重減少を大幅に軽減し、生存率を向上させた（図１０－ＡおよびＢ）。トファシチニブで治療された対照マウスは、研究期間中、健康で体重を維持した。
以上の発見と、ＣＬＥＣ１６Ａといくつかの自己免疫疾患との関連性に照らして、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスで観察されるアップレギュレートされたＪＡＫ／ＳＴＡＴシグナル伝達は、ＪＡＫ／ＳＴＡＴ阻害剤を用いて回復させることができると仮定した。自己炎症性疾患は、通常、宿主防御において機能するストレス感知経路の病理学的な混乱に起因する可能性があるという最近の発見を支持するものである。小胞体（ＥＲ）／小胞体ストレス応答（ＵＰＲ）は、危険を察知し、免疫応答に寄与するのに適している。サイトカインは、病原体に対する宿主防御を決定的に担っているが、異常な産生は病原性炎症を引き起こす可能性もある。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスをトファシチニブで治療し、ＦＤＡ承認薬を将来のヒト試験における新規の臨床適応症のために再利用した。ＳＯＣＳ１遺伝子に隣接するＣＬＥＣ１６のゲノム位置、および免疫細胞におけるＣＬＥＣ１６の発現特異性により、Ｃｌｅｃ１６ａ関連の病状における潜在的な創薬可能標的として探索される理想的な候補となる。予想されたように、トファシチニブ治療は、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの脂肪および体重減少を大幅に軽減し、生存率を向上させた（図１０－ＡおよびＢ）。トファシチニブで治療された対照マウスは、研究期間中、健康で体重を維持した。
【0043】
トファシチニブ効果の背後にある根本的なメカニズムに取り組むために、まず、対照、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯトファシチニブ投与マウスから分離したｇＷＡＴについて、ＳＯＣＳ１およびＳＯＣＳ３発現のＲＴ－ＰＣＲと免疫ブロット分析を実施した。ｐ－ＨＳＬ、ｐ－ＳＴＡＴ１、ｐ－ＳＴＡＴ３、ＳＯＣＳ－１、ＡＭＰＫ、ｍＴＯＲ、Ｐ６２およびＬＣ３Ｉ／ＩＩおよびＥＲストレスを評価した（図１０Ｃ～Ｆ）。トファシチニブで治療したＫＯマウスのｇＷＡＴからのＳＯＣＳ１ ｍＲＮＡ発現は、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスと比較して有意な逆転を示した（図１０Ｇ）。ＳＯＣＳ３発現は、グループ間で有意な差を示さなかった（図１０Ｈ）。
【0044】
免疫ブロット解析の結果、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスではホスホ－ＨＳＬの有意なアップレギュレーションと、トファシチニブで治療したＣｌｅ１６ａ ＫＯマウスにおける減少が明らかになった。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの脂肪組織を調べたところ、ｐ－ＳＴＡＴ１およびｐ－ＳＴＡＴ３のアップレギュレーションが確認された。トファシチニブは、ｐ－ＳＴＡＴ１およびｐ－ＳＴＡＴ３の両方をダウンレギュレーションしてレベルを制御することにより、炎症表現型を回復させた。また、ＡＭＰＫのリン酸化が有意に増加することも観察された。しかし、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスでは、その標的であるＡＣＣのリン酸化は減少していた。トファシチニブ治療により、ｐ－ＡＭＰＫは有意に低下し、ＡＣＣのリン酸化が促進された。ＡＭＰＫのもう一つの下流エフェクターは、オートファジーを含む多くの機能を制御するｍＴＯＲシグナル伝達である。ｍＴＯＲの過剰活性化は、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスのｇＷＡＴにおけるＰ６２の有意な蓄積によって明らかなように、オートファジー／脂肪貪食の阻害を促進する。トファシチニブで治療したＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスにおいて、ｍＴＯＲのリン酸化と逆転の有意な増加が観察され、オートファジーの欠陥が修正されることを観察した（図１０－Ｃ、Ｄ）。また、トファシチニブで治療したＫＯマウスにおける脂肪分解およびＥＲストレスの回復を評価した（図１０－Ｅ、Ｆ）。予想通り、トファシチニブで治療したＫＯマウスは、ｐ－ＨＳＬ、およびＥＲストレスタンパク質（ＧＲＰ７８、ＡＴＦ６、ｐ－ＩＲＥ１α、ＸＢＰ１およびＣＨＯＰ）において有意なダウンレギュレーションを示した。トファシチニブ治療により、ＣＯＸ－２およびｐ－ＩｋＢαの発現も有意に低下した。サイトカイン／ケモカインレベルの上昇は、様々な自己免疫／炎症性疾患の発症、進行、および病態形成において利用される炎症メカニズムを反映している。我々の結果は、Ｃｌｅｃ１６ａノックアウトの炎症表現型がトファシチニブによって減弱されることを示している。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ血漿中のサイトカインおよびケモカインの定量は、対照と比較して、ＩＦＮ－γ、ＩＬ－１ａ、ＩＬ－３、ＩＬ－６、ＩＬ－１３、ＩＬ－１６、ＴＮＦ－α、いくつかの単球／マクロファージ化学誘引タンパク質およびＩＬ－１７の強力なアップレギュレーションを示した。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ単独と比較して、トファシチニブで治療したマウスにおいて、炎症性サイトカインおよびケモカインのほぼ完全な逆転を観察した（図１０－Ｉ）。
【0045】
まとめると、トファシチニブは、ＨＳＬによる脂肪分解、ＡＭＰＫ、ｍＴＯＲ、ＪＡＫ－ＳＴＡＴ、オートファジー／脂肪貪食およびＥＲストレスシグナル伝達に多面的に作用し、生存率を向上させ、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの示す炎症性脂肪異栄養性表現型を減弱させる。ｍＴＯＲとＡＭＰＫはコアエネルギーセンサーであり、細胞の恒常性を制御する主要制御因子である。ラパマイシンはｍＴＯＲシグナル伝達を阻害し、ＡＭＰＫおよびＵＬＫ１の活性化を通じてマイトファジー／オートファジーを刺激する。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの脂肪組織におけるＥＲストレスの上昇とオートファジーの調節不全に照らして、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスのラパマイシンによる表現型回復を評価した。予想通り、ラパマイシン治療は、オートファジー、ＥＲストレスおよび脂肪分解カスケードの下流活性化因子を調節することによって、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの重度の体重減少を有意に減少させ、トファシチニブと同様に生存を改善した（図１１）。
【0046】
Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯは、マウスにおける自己免疫に対する感受性を誘導する。
誘導性ＫＯ株を使用して、Ｃｌｅｃ１６ａの発現の変が、自己免疫表現型を自発的に発現しない遺伝子背景において自己免疫応答を誘導できるという仮説を検証した（Hudson et al., 2003）。したがって、このモデルは、自己免疫応答の病因を追跡するだけでなく、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯが修正された免疫調節を通じて自己免疫応答を誘発する可能性を探るために用いることができる。
誘導性ＫＯ株を使用して、Ｃｌｅｃ１６ａの発現の変が、自己免疫表現型を自発的に発現しない遺伝子背景において自己免疫応答を誘導できるという仮説を検証した（Hudson et al., 2003）。したがって、このモデルは、自己免疫応答の病因を追跡するだけでなく、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯが修正された免疫調節を通じて自己免疫応答を誘発する可能性を探るために用いることができる。
【0047】
Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ誘導自己抗体。
対照マウスとＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの血清サンプルは、株アッセイウエスタンブロットを用いて、様々な核抗原に対する抗体をアッセイした（図１２）。ＡＮＡ－９株 免疫ブロットアッセイは、血清または血漿中の抽出可能核抗原ＳＳ－Ａ５２、ＳＳ－Ａ６０、ＳＳ－Ｂ、ＲＮＰ／Ｓｍ、Ｓｍ、セントロメアＢ、Ｊｏ－１、Ｓｃｌ－７０およびリボソームＰタンパク質に対するＩｇＧクラス自己抗体を半定量的に測定する膜ベースの酵素免疫アッセイである。これらの結果は、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯにより、全身性自己免疫疾患を示す抗核抗体が産生されることを示している。
対照マウスとＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの血清サンプルは、株アッセイウエスタンブロットを用いて、様々な核抗原に対する抗体をアッセイした（図１２）。ＡＮＡ－９株 免疫ブロットアッセイは、血清または血漿中の抽出可能核抗原ＳＳ－Ａ５２、ＳＳ－Ａ６０、ＳＳ－Ｂ、ＲＮＰ／Ｓｍ、Ｓｍ、セントロメアＢ、Ｊｏ－１、Ｓｃｌ－７０およびリボソームＰタンパク質に対するＩｇＧクラス自己抗体を半定量的に測定する膜ベースの酵素免疫アッセイである。これらの結果は、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯにより、全身性自己免疫疾患を示す抗核抗体が産生されることを示している。
【0048】
Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの血清中にアップレギュレートされた特異的抗体が見つかったことは、ＳＬＥやその他の全身性自己免疫疾患でも見られることであり、注目すべきことである。自己抗原に対する寛容性の喪失のメカニズムに関する手がかりを得ることができるかもしれないため、このモデルの特異的標的自己抗体のさらなる特性評価が必要である。
【0049】
血清中の免疫グロブリンアイソタイプ。
次に、Ｃｌｅｃ１６ａの欠損が血清中の免疫グロブリン（Ｉｇ）のアイソタイプに変化をもたらすかどうかを決定した。また、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスと対照マウスの両方の血清において、対応するＩｇＧサブクラスを測定した。体重減少が１０％以下および２０％以上のＫＯマウスを対照と比較した（図１３）。体重減少が１０％以下のＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスでは、ＩｇＭ、ＩｇＡ、およびＩｇＧサブクラスＩｇＧ１およびＩｇＧ２ｃのレベルに有意な変化が見られた（上）が、体重減少が２０％以上のＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスでは、ＩｇＭ、ＩｇＡ、ＩｇＧ２ｂおよびＩｇＧ３ ＩｇＧサブクラスで有意なアップレギュレーションを示した（下）。
次に、Ｃｌｅｃ１６ａの欠損が血清中の免疫グロブリン（Ｉｇ）のアイソタイプに変化をもたらすかどうかを決定した。また、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスと対照マウスの両方の血清において、対応するＩｇＧサブクラスを測定した。体重減少が１０％以下および２０％以上のＫＯマウスを対照と比較した（図１３）。体重減少が１０％以下のＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスでは、ＩｇＭ、ＩｇＡ、およびＩｇＧサブクラスＩｇＧ１およびＩｇＧ２ｃのレベルに有意な変化が見られた（上）が、体重減少が２０％以上のＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスでは、ＩｇＭ、ＩｇＡ、ＩｇＧ２ｂおよびＩｇＧ３ ＩｇＧサブクラスで有意なアップレギュレーションを示した（下）。
【0050】
ＩｇＧ１とＩｇＧ２ｃは体重減少の初期段階のマウスで有意な増加を示し、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウス～２０％体重減少では有意な増加は見られなかった。ＩｇＭとＩｇＡは、両方の体重減少カテゴリーで有意なアップレギュレーションを示した（図１３）。これらのアップレギュレートされた血清ＩｇＧアイソタイプの結果は、ＫＯマウスにおける過剰な炎症反応を示しており、自己免疫におけるＣＬＥＣ１６Ａの役割を示している。
【0051】
Ｃｌｅｃ１６ａのユビキタス誘導性ノックアウトマウスは、脊髄小脳変性症に似た進行性神経変性を引き起こす。
我々の全身誘導性Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは、振戦、歩行障害、ジストニア姿勢を含む神経表現型を示し、時間の経過とともに悪化した（図１４）。病理学的解析の結果、感覚軸索の変性と小脳のプルキンエ細胞の減少がこの表現型に関与していることがわかった。活性化されたミクログリアと星状細胞は、ＣＮＳの影響を受けた領域で発見された。ＣＮＳおよびＰＮＳの影響を受けた領域と影響を受けていない領域は、マイトファジーとオートファジーに関連するタンパク質のレベルの上昇を示した。これらの結果は、ある種の脊髄小脳変性症において、マイトファジーおよび／またはオートファジーが何らかの役割を果たしている可能性を示唆している。小脳と一次感覚ニューロンの選択的関与は、脊髄小脳失調症として知られるヒトの疾患をモデル化しており、これにはさまざまな遺伝的原因がある（Huang and Verbeek, 2018）。
我々の全身誘導性Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスは、振戦、歩行障害、ジストニア姿勢を含む神経表現型を示し、時間の経過とともに悪化した（図１４）。病理学的解析の結果、感覚軸索の変性と小脳のプルキンエ細胞の減少がこの表現型に関与していることがわかった。活性化されたミクログリアと星状細胞は、ＣＮＳの影響を受けた領域で発見された。ＣＮＳおよびＰＮＳの影響を受けた領域と影響を受けていない領域は、マイトファジーとオートファジーに関連するタンパク質のレベルの上昇を示した。これらの結果は、ある種の脊髄小脳変性症において、マイトファジーおよび／またはオートファジーが何らかの役割を果たしている可能性を示唆している。小脳と一次感覚ニューロンの選択的関与は、脊髄小脳失調症として知られるヒトの疾患をモデル化しており、これにはさまざまな遺伝的原因がある（Huang and Verbeek, 2018）。
【0052】
Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ ＤＲＧおよびＴＧにおけるＥＲストレスと調節不全のＯＸＰＨＯＳシグナル伝達。
ＲＴ－ＰＣＲにより、ＫＯマウスの１０日目と２２日目のＤＧ（Ａ）とＴＧ（Ｂ）でアップレギュレートしたＥＲストレスマーカーを示す。（Ｃ）２２日目のＤＲＧおよびＴＧライセートにおけるＣＨＯＰの発現を示す代表的な免疫ブロット。（Ｄ）ＤＲＧおよびＴＧにおけるＣＨＯＰの発現レベルの倍率変化を示す定量グラフ。（Ｅ）対照と比較したＫＯのＤＲＧおよびＴＧライセートにおけるミトコンドリアＯＸＰＨＯＳ呼吸複合体タンパク質レベルを示す代表的な免疫ブロット。呼吸器複合体タンパク質の以下のサブユニットを有するカクテル抗体が使用された：ＮＡＤＨ脱水素酵素（ユビキノン）１ベータサブコンプレックス８（ＮＤＵＦＢ８；複合体Ｉ）、コハク酸脱水素酵素複合体サブユニットＢ硫黄鉄（ＳＤＨＢ／Ｉｐ；複合体ＩＩ）、ユビキノール－シトクロムｃ還元酵素コアタンパク質ＩＩ（ＵＱＣＲ２；複合体ＩＩＩ）、シトクロムｃ酸化酵素サブユニット２（ＣＯＸＩＩ；複合体ＩＶ）とＡＴＰ合成酵素５Ａ（ＡＴＰ ５Ａ，複合体Ｖ）。上記各サブユニットのレベルの定量化をそれぞれ示した。データは、ポリンレベルで正規化したタンパク質の％で示した。（Ｆ）ＤＲＧおよびＴＧにおけるＯＸＰＨＯＳシグナル伝達サブユニットの発現レベルの倍率変化を示す定量グラフである。膜をストライピングし、ローディング対照としてβ－アクチンを再プローブした。データは３回の独立した繰り返しの平均±ＳＥとして表した。＊Ｐ<０．０５、＊＊Ｐ<０．０１、＊＊＊Ｐ<０．００１、＃Ｐ<０．０００１（対照ｖｓ．ＫＯ）。
ＲＴ－ＰＣＲにより、ＫＯマウスの１０日目と２２日目のＤＧ（Ａ）とＴＧ（Ｂ）でアップレギュレートしたＥＲストレスマーカーを示す。（Ｃ）２２日目のＤＲＧおよびＴＧライセートにおけるＣＨＯＰの発現を示す代表的な免疫ブロット。（Ｄ）ＤＲＧおよびＴＧにおけるＣＨＯＰの発現レベルの倍率変化を示す定量グラフ。（Ｅ）対照と比較したＫＯのＤＲＧおよびＴＧライセートにおけるミトコンドリアＯＸＰＨＯＳ呼吸複合体タンパク質レベルを示す代表的な免疫ブロット。呼吸器複合体タンパク質の以下のサブユニットを有するカクテル抗体が使用された：ＮＡＤＨ脱水素酵素（ユビキノン）１ベータサブコンプレックス８（ＮＤＵＦＢ８；複合体Ｉ）、コハク酸脱水素酵素複合体サブユニットＢ硫黄鉄（ＳＤＨＢ／Ｉｐ；複合体ＩＩ）、ユビキノール－シトクロムｃ還元酵素コアタンパク質ＩＩ（ＵＱＣＲ２；複合体ＩＩＩ）、シトクロムｃ酸化酵素サブユニット２（ＣＯＸＩＩ；複合体ＩＶ）とＡＴＰ合成酵素５Ａ（ＡＴＰ ５Ａ，複合体Ｖ）。上記各サブユニットのレベルの定量化をそれぞれ示した。データは、ポリンレベルで正規化したタンパク質の％で示した。（Ｆ）ＤＲＧおよびＴＧにおけるＯＸＰＨＯＳシグナル伝達サブユニットの発現レベルの倍率変化を示す定量グラフである。膜をストライピングし、ローディング対照としてβ－アクチンを再プローブした。データは３回の独立した繰り返しの平均±ＳＥとして表した。＊Ｐ<０．０５、＊＊Ｐ<０．０１、＊＊＊Ｐ<０．００１、＃Ｐ<０．０００１（対照ｖｓ．ＫＯ）。
【0053】
Ｃｌｅｃ１６ａはＩＳＧ１５を介し、その病原性効果を媒介する。
これらの病態を媒介する目的の候補タンパク質を探すために、Ｃｌｅｃ１６ａ過剰発現系でｖＭＡＬＤＩ－ＭＳ（質量分析）を用いたＣＬＥＣ１６ａ免疫沈降を実施した。上位１０位までの候補の中で、Ｅ３ユビキチンリガーゼ／インターフェロン刺激遺伝子１５（ＩＳＧ１５）が潜在的な関心のある候補パートナーとして挙げられた。Ｃｌｅｃ１６ａを過剰発現させたＹＴＳ ＮＫ細胞では、ＩＳＧ１５のダウンレギュレーションが確認された。ＩＳＧ１５が真の候補タンパク質パートナーである場合、ＫＯマウスでアップレギュレートされるはずであると予想した。ＩＳＧ１５はユビキチン様タンパク質で、感染症、インターフェロン－αおよびγ、虚血、ＤＮＡ損傷、細胞ストレス、老化によって発現と標的への結合（ＩＳＧｌｙａｔｉｏｎ）が誘導される。インターフェロンは、ヒトの免疫系における最も重要な警報分子の一つであり、細胞防御機構を誘導する。また、ＩＳＧ１５はオートファジーでも重要な役割を担っている。観察によると、タンパク質のＩＳＧｌｙａｔｉｏｎは、ＩＳＧ１５とＰ６２およびＨＤＡ６（ヒストン脱アセチル化酵素）との相互作用を通じて、選択的なオートファジーによる凝集と分解を促進することが示唆されている。また、毛細血管拡張性運動失調細胞では、ＩＳＧ１５がアップレギュレートされ、そのオートファジーフラックスを増強する。これはおそらく、ＩＳＧ１５の構成的活性化によって引き起こされるプロテオソーム機能の障害を補うためである。
これらの病態を媒介する目的の候補タンパク質を探すために、Ｃｌｅｃ１６ａ過剰発現系でｖＭＡＬＤＩ－ＭＳ（質量分析）を用いたＣＬＥＣ１６ａ免疫沈降を実施した。上位１０位までの候補の中で、Ｅ３ユビキチンリガーゼ／インターフェロン刺激遺伝子１５（ＩＳＧ１５）が潜在的な関心のある候補パートナーとして挙げられた。Ｃｌｅｃ１６ａを過剰発現させたＹＴＳ ＮＫ細胞では、ＩＳＧ１５のダウンレギュレーションが確認された。ＩＳＧ１５が真の候補タンパク質パートナーである場合、ＫＯマウスでアップレギュレートされるはずであると予想した。ＩＳＧ１５はユビキチン様タンパク質で、感染症、インターフェロン－αおよびγ、虚血、ＤＮＡ損傷、細胞ストレス、老化によって発現と標的への結合（ＩＳＧｌｙａｔｉｏｎ）が誘導される。インターフェロンは、ヒトの免疫系における最も重要な警報分子の一つであり、細胞防御機構を誘導する。また、ＩＳＧ１５はオートファジーでも重要な役割を担っている。観察によると、タンパク質のＩＳＧｌｙａｔｉｏｎは、ＩＳＧ１５とＰ６２およびＨＤＡ６（ヒストン脱アセチル化酵素）との相互作用を通じて、選択的なオートファジーによる凝集と分解を促進することが示唆されている。また、毛細血管拡張性運動失調細胞では、ＩＳＧ１５がアップレギュレートされ、そのオートファジーフラックスを増強する。これはおそらく、ＩＳＧ１５の構成的活性化によって引き起こされるプロテオソーム機能の障害を補うためである。
【0054】
したがって、ストレス状況下で活性化されるＩＳＧｌｙａｔｉｏｎは、翻訳を阻害し、ｐ５３の増強による細胞機能の停止、オートファゴソームとリソソームによるエンドソームおよび新たに合成されたタンパク質の分解を引き起こし、免疫系による反応を誘導するための警戒状態を知らせる細胞応答を調整すると仮定する。ＩＳＧ１５の結合は一過性で、特定のプロテアーゼによって逆転させることができることから、この修飾によって、ストレスが停止すると、恒常的な状態の回復が可能になる可能性がある。予想通り、対照マウスとＫＯマウス（スコア１およびスコア４の障害を有する）の神経組織におけるウェスタンブロット解析は、ＩＳＧ１５の有意なアップレギュレーションを示した。ＩＳＧ１５は対照の神経細胞組織では検出されなかった。
【0055】
ユビキチン経路の細胞内アンタゴニストであるＩＳＧ１５に関する他のグループからの最近の研究は、Ｃｌｅｃ１６ａの欠損に伴うＩＳＧ１５を介したユビキチン経路の構成的な上昇障害によってマイトファジーに欠陥があるのではないかという考えを支持するものである。これらの発見は、Ｃｌｅｃ１６ａの機能喪失が、おそらくＩＳＧ１５を介してＫＯマウスの神経変性表現型に寄与していることをさらに確認するものである。
【0056】
このように、我々の全身誘導性Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯモデルは、ＣＬＥＣ１６Ａリスク関連変異が自己免疫／炎症性疾患、脂肪異栄養性、神経変性、および脊髄小脳失調症の表現型を引き起こすメカニズムに取り組むための優れた手段となる。ＪＡＫ汎阻害剤（トファシチニブ）と選択的オートファジー誘導剤であるラパマイシンからの結果は、ＣＬＥＣ１６Ａの機能低下をもたらす変異を有する患者では、ＥＲストレス、マイトファジー／オートファジー／ＳＯＣＳ１－ＪＡＫ－ＳＴＡＴシグナル伝達に調節効果を有する薬剤が、ＣＬＥＣ１６Ａの活性低下を補い、標的介入の有力候補となる可能性が示唆されている。
【0057】
実施例ＩＩ
これまでの例で、ＣＬＥＣ１６Ａの欠損がマイトファジーの異常、細胞死、免疫機能不全を引き起こすことを示した。これらの観察を拡張するために、我々はＣｌｅｃ１６ａ ＫＯおよび対照マウスの１４のホルマリン固定パラフィン包埋（ＦＦＰＥ）臓器および組織を含む免疫組織化学（ＩＨＣ）研究を行い、欠陥のあるマイトファジーに対応する目に見える構造欠陥を明らかにした。具体的には、横隔膜、心臓、肝臓、腎臓、肺、膵臓、脾臓、皮膚、胸腺、大腿四頭筋、唾液腺、三頭筋、足関節、肋間筋を採取し研究した（各グループＮ＝４）。脾臓、胸腺、膵臓に劇的な病理学的差異を示す。特に、対照マウスと比較して、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスでは、有意な胸腺と脾臓の萎縮と、膵臓の変性と免疫細胞浸潤が見られた。
これまでの例で、ＣＬＥＣ１６Ａの欠損がマイトファジーの異常、細胞死、免疫機能不全を引き起こすことを示した。これらの観察を拡張するために、我々はＣｌｅｃ１６ａ ＫＯおよび対照マウスの１４のホルマリン固定パラフィン包埋（ＦＦＰＥ）臓器および組織を含む免疫組織化学（ＩＨＣ）研究を行い、欠陥のあるマイトファジーに対応する目に見える構造欠陥を明らかにした。具体的には、横隔膜、心臓、肝臓、腎臓、肺、膵臓、脾臓、皮膚、胸腺、大腿四頭筋、唾液腺、三頭筋、足関節、肋間筋を採取し研究した（各グループＮ＝４）。脾臓、胸腺、膵臓に劇的な病理学的差異を示す。特に、対照マウスと比較して、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスでは、有意な胸腺と脾臓の萎縮と、膵臓の変性と免疫細胞浸潤が見られた。
【0058】
脾臓の代表的な画像と定量化分析を図１７Ａおよび１７Ｂに示す。ＩＨＣは、脾臓の構造における劇的な変化を明らかにした；ＫＯでは赤脾髄と白脾髄が明確に定義されていない；白脾髄は、ＫＯでは４３％、対照では２３％を占めている（白脾髄と赤脾髄の比率は、対照とＫＯでそれぞれ０．５２と０．７５である）。Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの脾臓は萎縮していることが明らかである。ＫＯマウスの脾臓は、対照に比べて、サイズが縮小され、赤脾髄領域が優勢である。
【0059】
胸腺の代表的な画像と定量化分析を図１８Ａおよび１８Ｂに示す。ＩＨＣは、胸腺構造の劇的な変化を明らかにした；胸腺髄質および皮質領域は、ＫＯマウスではそれほど明確ではなく、髄質面積は対照と比較してＫＯで３０％増加した（髄質：皮質比は対照およびＫＯでそれぞれ０．２３および０．３３である）。脾臓で観察された萎縮と同様に、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの胸腺は萎縮を示す。ＫＯマウスの胸腺葉は一般に小さく、髄質領域が優勢である。図１９は、すべてのＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの膵臓に、対照マウスの膵臓では観察されない有意な変性と免疫細胞浸潤があることを示している。
【0060】
膵臓に浸潤する免疫細胞の優勢な種類とその活性化状態を明らかにするため、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ誘導後２３日目の膵臓において、１６種類の免疫マーカーの免疫表現型検査を行った。図２０を参照。この時点では、ＣＤ１６３の有意なアップレギュレーションのみが観察された。ヘモグロビン（Ｈｂ）スカベンジャー受容体であるＣＤ１６３は、マクロファージに特異的なタンパク質である。マクロファージにおけるＣＤ１６３の高発現は、マクロファージの活性が上昇する多くの疾患（特に、炎症性疾患）において、炎症に反応する組織の特徴である。
【0061】
今回の発見は、ＣＬＥＣ１６Ａが十分に立証された１型糖尿病（Ｔ１Ｄ）感受性遺伝子であることと一致し、ＣＬＥＣ１６Ａが膵臓免疫細胞プロファイルの制御に直接関与することをさらに支持するものである。
【0062】
さらに、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯ誘導後の症状の進行が速いことを考慮し、脾臓および胸腺における上記の１６の免疫マーカーの経時的発現調査を行ったところ、対照と比較してＣｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスでは幅広い発現プロファイルの調節不全があることが確認された。タモキシフェン（Ｔａｍ）の発現プロファイルへの影響を除外するために、２つの対照グループ（Ｃｎｔｒｌ－ＶｅｈとＣｎｔｒｌ－Ｔａｍ）を用意した。その結果、２つの対照グループ間に有意差は認められなかった。同時に、脾臓と胸腺の間で、免疫マーカーの発現に有意差があることも確認された。有意に調節不全のあったマーカーをすべて以下に示す。
【0063】
ＣＤ１６３は胸腺で有意にアップレギュレーションし、各時点で安定していたが、脾臓では一過性に上昇し、１８日目で最も高くなった。さらに、脾臓では、ＣＤ６８が３倍の増加を示した。このように、マクロファージ系統の２つのマーカーの増加が見られる。図２１参照。
【0064】
Ｂｃｌ－２の有意なアップレギュレーションが観察され、胸腺では調査した各時点で安定的に推移し、脾臓では１８日目に非常に有意な上昇に達し、調査終了まで維持された。（図２２）。ＢＣＬ２はミトコンドリア外膜に局在し、細胞の生存を促進し、アポトーシス促進タンパク質の作用を抑制する重要な役割を担っている。アポトーシスは免疫系の制御に積極的な役割を果たし、アポトーシスの欠陥は自己免疫疾患の病因に寄与する可能性がある。また、ＢＣＬ２はミトコンドリアの動態を制御することが知られており、ミトコンドリアの融合と核分裂の調節に関与している。
【0065】
Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯｓの脾臓ではＣＤ４０の発現が有意にアップレギュレートしている。ＣＤ４０は、抗原提示細胞上に存在する共刺激タンパク質であり、その活性化に必要である。この遺伝子にコードされるタンパク質受容体は、ＴＮＦ－受容体スーパーファミリーのメンバーである。この受容体は、Ｔ細胞依存性免疫グロブリンのクラススイッチングやメモリーＢ細胞の発達など、広範な免疫および炎症反応の媒介に不可欠である。
【0066】
Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの脾臓と胸腺の両方で、Ｂ細胞系統マーカーのアップレギュレーションが確認された。図２３と図２４を参照。ＣＤ１９はすべてのＢ細胞系統細胞に発現している。ＰＡＸ５遺伝子は転写因子のペアボックス（ＰＡＸ）ファミリーのメンバーである。ＰＡＸ５遺伝子は、Ｂ細胞分化の初期には発現するが、後期には発現しないＢ細胞系統特異的活性化タンパク質（ＢＳＡＰ）をコードする。また、中枢神経系および精巣の発生過程でも発現が確認されており、ＰＡＸ５遺伝子産物は、Ｂ細胞分化のみならず、神経発生や精子形成にも重要な役割を担っている可能性が示唆されている。
【0067】
その結果、胸腺のみでＩｃａｍ１の有意なダウンレギュレーションを発見した（図２５）。ＩＣＡＭ１は、抗体やＴ細胞受容体を含むタンパク質のスーパーファミリーである、免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバーである。ＩＣＡＭ１（細胞接着分子１）は、ＣＤ５４としても知られており、ＩＣＡＭ１遺伝子によってコードされるタンパク質である。ＩＣＡＭ１は、内皮および白血球に関連する膜貫通タンパク質で、細胞間相互作用を安定化させ、白血球の内皮遊走を促進する重要性が知られている。ＩＣＡＭ１のライゲーションは、多くのキナーゼが関与するカスケードを介したシグナル伝達により、炎症性白血球の動員などの炎症促進効果をもたらすことから、ＩＣＡＭ１の減少により炎症が増加し、シグナル伝達を変化させる可能性がある。
【0068】
Ｖｃａｍ１は、胸腺において、調査したすべての時点で有意なアップレギュレーションが認められ、安定的に推移し（最も顕著なアップレギュレーションが認められたのは９日目）、１８日目で脾臓において一時的に増加した。血管細胞接着分子１（ＶＣＡＭ－１）またはＣＤ１０６は、ＶＣＡＭ１遺伝子によってコードされるタンパク質である。ＶＣＡＭ１は細胞接着分子として機能する。遺伝子産物は、細胞表面のシアロ糖タンパク質で、Ｉｇスーパーファミリーの一員であるＩ型膜タンパク質である。ＶＣＡＭ１タンパク質は、リンパ球、単球、好酸球、好塩基球の血管内皮への接着を媒介する。また、白血球－内皮細胞間のシグナル伝達にも機能しており、アテローム性動脈硬化症や関節リウマチの発症に関与している可能性がある。サイトカインによる内皮細胞でのＶＣＡＭ－１のアップレギュレーションは、遺伝子転写の増加の結果として起こる。
【0069】
最も広範な発現調節不全が観察されたのはＴ細胞免疫マーカーであった。ＣＤ３の発現は、胸腺と脾臓の両方で、有意に調節不全であり、反対の効果があった。ＣＤ３は、細胞傷害性Ｔ細胞（ＣＤ８＋ナイーブＴ細胞）とＴヘルパー細胞（ＣＤ４＋ナイーブＴ細胞）の両方の活性化に関与するタンパク質複合体とＴ細胞補助受容体である。図２６を参照。ＣＤ４は胸腺で有意にダウンレギュレートされ、１８日目に脾臓でアップレギュレートされる傾向があったが、有意には至らなかった（１８日目、２３日目でそれぞれｐ＝０．０６、ｐ＝０．０９）。
【0070】
ＣＤ８は胸腺のみで有意にダウンレギュレートされた。図２７を参照。ＣＤ８は、Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）の補助受容体として機能する膜貫通型糖タンパク質である。ＣＤ８は主に細胞傷害性Ｔ細胞の表面に発現しているが、ナチュラルキラー細胞、皮質胸腺細胞、樹状細胞にも見出すことができる。ＴＣＲとともに、ＣＤ８はＴ細胞のシグナル伝達と細胞傷害性Ｔ細胞抗原相互作用を助ける役割を担っている。
【0071】
グランザイムＢは、ＧＺＭＢ遺伝子にコードされるセリンプロテアーゼで、細胞傷害性Ｔリンパ球（ＣＴＬ）やナチュラルキラー細胞（ＮＫ）に発現している。このタンパク質は、細胞媒介性免疫応答において、ＣＴＬが標的細胞のアポトーシスを迅速に誘導するのに不可欠である。
【0072】
ＦｏｘＰ３は、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの胸腺で一時的にアップレギュレートされた。ＦＯＸＰ３（フォークヘッドボックスＰ３）は、免疫系の反応に関与するタンパク質である。ＦＯＸＰ３は、制御性Ｔ細胞（Ｔｒｅｇ）の発生と機能における制御経路の主要制御因子である。Ｔｒｅｇは一般に免疫応答を低下させる。ＦｏｘＰ３のアップレギュレーションは、初期の代償メカニズムである可能性があり、２３日目までに失敗する。
【0073】
結論
これらの結果は、ＣＬＥＣ１６Ａの免疫細胞における重要な役割を明らかにするとともに、細胞の恒常性維持にはＣＬＥＣ１６Ａ活性の微妙なバランスが必要であることを示している。我々は、８～１０週齢のマウスでＣｌｅｃ１６ａを欠損にすると、強い炎症反応、脊髄小脳失調症に似た進行性の神経変性を伴う運動失調、著しい体重減少などの重度の神経症状が生じることを発見した。ＣＬＥＣ１６Ａの機能低下をもたらす変異を有する患者集団では、マイトファジー／オートファジー／ＳＯＣＳ１／ＩＳＧ１５シグナル伝達に調節効果を持つ薬剤が減弱したＣＬＥＣ１６Ａの活性を補い、自己免疫疾患や自己炎症性疾患の標的介入のための有力な候補となる可能性が考えられる。これらの結果は、ＣＬＥＣ１６Ａが膵臓、脾臓、胸腺の機能制御に直接関与していることをさらに支持するものである。
これらの結果は、ＣＬＥＣ１６Ａの免疫細胞における重要な役割を明らかにするとともに、細胞の恒常性維持にはＣＬＥＣ１６Ａ活性の微妙なバランスが必要であることを示している。我々は、８～１０週齢のマウスでＣｌｅｃ１６ａを欠損にすると、強い炎症反応、脊髄小脳失調症に似た進行性の神経変性を伴う運動失調、著しい体重減少などの重度の神経症状が生じることを発見した。ＣＬＥＣ１６Ａの機能低下をもたらす変異を有する患者集団では、マイトファジー／オートファジー／ＳＯＣＳ１／ＩＳＧ１５シグナル伝達に調節効果を持つ薬剤が減弱したＣＬＥＣ１６Ａの活性を補い、自己免疫疾患や自己炎症性疾患の標的介入のための有力な候補となる可能性が考えられる。これらの結果は、ＣＬＥＣ１６Ａが膵臓、脾臓、胸腺の機能制御に直接関与していることをさらに支持するものである。
【0074】
これらの異常な遺伝子標的および細胞サブ集団の同定により、Ｃｌｅｃ１６ａ ＫＯマウスの異常なプロセスを逆転させるための薬剤の選択が可能となり、リスク関連ＣＬＥＣ１６Ａ変異を有する個人のＴ１Ｄなどの自己免疫疾患の治療および症状の予防に有効であると期待される。
【0075】
参考文献
Fenner, J.E., Starr, R., Cornish, A.L., Zhang, J.G., Metcalf, D., Schreiber, R.D., Sheehan, K., Hilton, D.J., Alexander, W.S., and Hertzog, P.J. (2006). Suppressor of cytokine signaling 1 regulates the immune response to infection by a unique inhibition of type I interferon activity. Nat Immunol 7, 33-39.
+Khaibullin, T., Ivanova, V., Martynova, E., Cherepnev, G., Khabirov, F., Granatov, E., Rizvanov, A., and Khaiboullina, S. (2017). Elevated Levels of Proinflammatory Cytokines in Cerebrospinal Fluid of Multiple Sclerosis Patients. Front Immunol 8, 531.
Leikfoss, I.S., Mero, I.L., Dahle, M.K., Lie, B.A., Harbo, H.F., Spurkland, A., and Berge, T. (2013). Multiple sclerosis-associated single-nucleotide polymorphisms in CLEC16A correlate with reduced SOCS1 and DEXI expression in the thymus. Genes Immun 14, 62-66.
Redmann, V., Lamb, C.A., Hwang, S., Orchard, R.C., Kim, S., Razi, M., Milam, A., Park, S., Yokoyama, C.C., Kambal, A., et al. (2016). Clec16a is Critical for Autolysosome Function and Purkinje Cell Survival. Sci Rep 6, 23326.
Soleimanpour, S.A., Gupta, A., Bakay, M., Ferrari, A.M., Groff, D.N., Fadista, J., Spruce, L.A., Kushner, J.A., Groop, L., Seeholzer, S.H., et al. (2014). The diabetes susceptibility gene Clec16a regulates mitophagy. Cell 157, 1577-1590.
Tam, R.C., Li, M.W., Gao, Y.P., Pang, Y.T., Yan, S., Ge, W., Lau, C.S., and Chan, V.S. (2017). Human CLEC16A regulates autophagy through modulating mTOR activity. Exp Cell Res 352, 304-312.
Huang M, Verbeek DS. (2018). Why do so many genetic insults lead to Purkinje Cell degeneration and spinocerebellar ataxia? Neurosci Lett. 2018 Feb 5. pii: S0304-3940(18)30080-6.
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【0076】
以上、本発明の好ましい実施形態の一部を説明し、具体的に例示したが、本発明がかかる実施形態に限定されることを意図するものでない。以下の特許請求の範囲に規定されるように、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、様々な変更がそれらになされ得る。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4-1】
【図4-2】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8-1】
【図8-2】
【図8-3】
【図9】
【図10-1】
【図10-2】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【国際調査報告】