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小松, 和人 ; Komatsu, Kazuto
概要:
イボテン酸をラット前脳基底核に注入し,アルツハイマー型痴呆に類似した実験モデルを作成した.このモデルラットの膀胱機能を測定したところ,排尿反射の亢進が認められた.このモデルを用いてアルツハイマー型痴呆による過活動型神経因性膀胱の発生機序の解
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明および薬物学的治療の可能性について検討した.1)イボテン酸による前脳基底核破壊により,大脳皮質のコリンアセチルトランスフェラーゼ活性は約30%の低下が認められ,アセチルコリン作動性神経伝達の破壊が確認された.2)前脳基底核破壊ラットの膀胱容量は偽手術ラットに比枝有意に減少した.3)アセチルコリンレセプターのアゴニスト(M1およびM2)であるオキソトレモリンMの側脳室内累積投与を行った結果,偽手術郡では高容量で膀胱容量の減少が認められた.前脳基底核破壊ラットでは,低容量で膀胱容量の増大,高容量で減少が認められ二相性の変化が認められた.4)膀胱容量を変化させない低容量のアセチルコリンレセプターアンタゴニスト(M1)であるピレンゼピンを前投与したラットにオキソトレモリンMを投与すると,前脳基底核破壊ラットでは膀胱容量の変化が認められなかった.前脳基底核より大脳皮質に投射するアセチルコリン系神経は排尿反射中枢に対し抑制性に投射していると推測される.したがってアルツハイマー型痴呆における排尿反射亢進の機序として大脳皮質ムスカリン受容体を介する抑制性のニューロンが障害されたことにより排尿反射の亢進が生じたものと考えられ,中枢神経に作動するアセチルコリン作動薬は治療効果が期待できるものと考えられた.<br />OBJECTS : To investigate the mechanisms of neurogenic bladder overactivity in Alzheimer type senile dementia in a conscious rat model.METHODS : Male Wistar rats were placed in a stereotaxic apparatus, and subjected to bilateral lesion of the basal forebrain by means of ibotenic acid(IA)injection(7.5mg/rat on each side)(BF rats). Phosphate buffered saline(PBS)was injected to control rats(sham operated rats ; SO rats). Cystometrograms(CMG)were obtained 7 to 10 days after IA/PBS injection. After CMG recording, choline-acetyltransferase(CAT)activities in the frontal cortices were assayed to assess the damage to cholinergic neuronal projections from basal forebrain to frontal cortices. The influences of intracerebroventricular administration of Oxotremorine M, muscarinic receptor agonist, or pirenzepine, M1 muscarinic receptor antagonist were investigated in conscious BF or SO rats. Antagonized effects of pirenzepine were also examined in BF rats. The effects of oxotremorine M or pirensepin e directly infected into the PMC(pontine micturition center)were examined under urethane anesthesia.RESULTS : Bladder capacity become significantly smaller than before IA injection. Seven to 10 days after IA injection, bladder capacity was approximately 43% of SO rats. CAT activity in the frontal cortices was reduced in BF rats. Oxotremorine M increased bladder capacity in BF rats, while decreased in SO rats. Pirensepine significantly increased bladder capacity both in BF and SO rats, and antagonised the effect of oxotremorine M.Direct injection of oxotremorine M into the PMC decreased bladder capacity in BF and SO rats, while injection of pirensepine had no effects on CMG.CONCLUSIONS : These results indicate that M1 muscarinic system in the cerebral cortex has inhibitory influence to micturition reflex pathway. Down-regulation of this inhibitory mechanism plays an important role on overactive bladder in Alzheimer type dementia. M2 muscarinic system in the brainstem is likely to have excitatory in influence on micturition reflex pathway.<br />研究課題/領域番号:11671541, 研究期間(年度):1999-2000<br />研究機関: 金沢大学医学部附属病院<br />出典：「アルツハイマー病に伴う排尿障害の遺伝子治療に関する実験的研究」研究成果報告書 課題番号11671541(KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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吉川, 弘明 ; Yoshikawa, Hiroaki
概要:
金沢大学保健管理センター<br />自律神経機能障害を持つ患者の中には、神経型アセチルコリン受容体（nAChRα3サブユニット）に対して自己抗体を持つ患者が存在する。我々はnAChRα3およびβ4サブユニットの過剰発現細胞を用い、患者血清と
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モノクローナル抗体の影響を調べた。患者血清を培養液に添加すると、細胞表面上のnAChR（α3β4）が細胞質内に取り込まれた。また、抗α3抗体はα3β4過剰発現細胞のα3サブユニット発現量を減少させ、細胞内Ca2+濃度上昇を抑えることがわかった。4℃で処理すると、細胞表面上α3サブユニットの減少はおこらなかったことより、エンドサイトーシスによる変化であることが示された。<br />There are patients with autoantibodies for neuronal acetylcholine receptor (nAChR alpha 3 subunit) with autonomic nervous system dysfunction. We used excessive expression cells of nAChR (alpha-3 and beta-4), and investigated the effects of patient’s serum and monoclonal anti-alpha-3 antibodies. Patient serum containing medium induced internalization of nAChR (alpha-3 and beta-4) into the cytoplasm. Monoclonal anti-alpha-3 antibodies decreased the expression of alpha-3 subunit and reduced the concentration of Ca2+ in cytoplasm. Processing at 4 °C revealed no decrease of alpha-3 subunit on the surface, that indicated endocytosis had a role in the process of decrease of alpha-3 subunits on the cell surface.<br />研究課題/領域番号:24591253, 研究期間(年度):2012-04-01 – 2015-03-31
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吉川, 弘明 ; Yoshikawa, Hiroaki
概要:
重症筋無力症(MG)の胸腺細胞、骨髄細胞、末梢血単核球(PBMC)の抗アセチルコリン受容体抗体(AChRAb)産生能とIgG産生能を評価した。MG患者のPBMCは正常人のものに比べて高いIgG産生能を持っていることがわかった。また、MG患者
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のリンパ組織の中で、PBMCが胸腺細胞、骨髄細胞に比べて最も高いAChRAb、IgG産生能を持つことがわかった。Severe combined immunodeficiency (SCID) mouseは、機能を持ったT cellおよびB cellを持たないため、ヒト・リンパ球を注入することにより、ヒト免疫系を再構築することができる。MG患者リンパ球(胸腺細胞、PBMC)をSCID mouse腹腔内に注入し、100日程度経過した後でアセチルコリン受容体抗原を腹腔内注入することで、マウスの血清ヒトAChRAb価が上昇することを証明し、memory immune responseがおこることを証明した。また、MG患者PBMのサイトカイン産生を測定することにより、interleukin (IL)-5,IL-6がIgG産生を誘導することがわかった。以上より、T cellを標的とした免疫抑制薬タクロリムスのMGに対する有効性が期待された。臨床試験の結果、その有効性が証明され、現在、タクロリムスは難治性MGに対する治療薬として臨床で使われるようになった。タクロリムスは、これまでの免疫抑制薬に比べて効果が早く出ることがその特徴で、免疫系を介さない作用もあるものと予想された。培養骨格筋細胞の細胞内カルシウム濃度[Ca^<2+>]_iを測定することにより、タクロリムスはアセチルコリン添加によりひきおこされる[Ca^<2+>]_iを増強させることがわかり、骨格筋の興奮収縮連関に直接的に働くことが示唆された。<br />We evaluated anti-acetylcholine receptor antibody (AChRAb) and IgG productions from thymus cells, bone marrow, and peripheral blood mononuclear cells(PBMC) in patients with myasthenia gravis(MG). PBMC from MG patients spontaneously produced more abundant IgG than that from normal controls. PBMC of MG patients had an accelerated ability to produce immunoglobulin compared to that of thymus or bone marrow cells. Severe combined immunodeficiency(SCID) mice do not have functional T or B cells, and injected human lymphocytes can reconstitute a functional human immune system in the mice. We produced MG-SCID mice by injecting thymus cells and PBMC into the peritoneal cavity of the mice. One hundred days after cell transplantation, we injected acetylcholine receptor protein into the peritoneal cavity of the mice. We observed a sharp elevation of human AChRAb titer after the antigen administration suggesting a memory immune response of human lymphocytes. In a study to clarify factors that induce immunoglobulin production by cultured PBMC, we observed that interleukin (IL)-5 and IL-6 secretions are correlated with IgG production. As a result, immunotherapy targeting PBMC from MG patients seems to be effective. A clinical trial of tacrolimus proved to be effective for intractable MG patients. Currently, the usage of tacrolimus is admitted as an immunotherapy for intractable MG patients. As tacrolimus showed quick therapeutic effect compared to other immunosuppressants, pharmacological effects in addition to immunosuppression are suspected. We measured intracellular Ca^<2+> level ([Ca^<2+>]_i) in cultured skeletal muscle cell line (TE671). Tacrolimus increased [Ca^<2+>]_i induced by the addition of acetylcholine. Therefore, tacrolimus may have an effect on the excitation-contraction coupling as well as immunosuppressive effects.<br />研究課題/領域番号:13670636, 研究期間(年度):2001-2003<br />出典：「重症筋無力症の自己免疫性T細胞を標的とした免疫療法の研究」研究成果報告書 課題番号13670636 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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吉川, 弘明 ; Yoshikawa, Hiroaki
概要:
1.T細胞特異的免疫抑制剤であるFK506が、アセチルコリン受容体αサブユニット残基番号125-147に相当する合成ペプチド(Hα125-147)で免役して作成したラット実験的重症筋無力症モデル(EAMG)の発症を抑制することがわかった。2
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.多くの重症筋無力症(MG)患者において胸腺は、骨格筋抗原に特異的な免疫細胞の貯蔵器として重要な意味を持っているが、胸腺以外の臓器にも免疫細胞の存在部位を求めなければならない。3.ヒト骨格筋のニコチン性アセチルコリン受容体αサブユニットの一部分である125-147のペプチド(Hα125-147)は、これで免疫したルイスラットのリンパ節T細胞を刺激し、自己抗体を産生させ、EAMGとしての電気生理学的所見を引き起こす。この研究の目的は、このペプチドの中からヘルパーT細胞を活性化させて疾患を誘導する最小のエピトープを見つけ出し、その修飾を試みることである。我々は、Hα129-145が最小のエピトープであることを明らかにした。このペプチドの137番のフェニルアラニンをアラニンで置換したアナログペプチドは、ナイーブペプチドと同様にMHC class IIに結合するがT細胞を活性化させることができない。そのため、T細胞受容体のアンタゴニストと考えられ、治療手段として使える可能性がある。4.重症筋無力症患者の胸腺細胞を重症複合免疫不全(SCID)マウスの腹腔内に注入したところ、マウス体内でヒトIgGならびにIgMが産生された。このマウスから、胸腺細胞を回収することが可能であった。SCIDマウスの体内で機能を持ったヒトT細胞とB細胞が長期間生存することが可能であった。5.重症筋無力症患者の末梢血単核球は、骨髄細胞、胸腺細胞と比べてもっとも効率的に坑アセチルコリン受容体抗体を産生し、これは病期が2ヶ月以内と短い患者においても同様であった。末梢血単核球の抗体産生能のモニターは重症筋無力症の疾患活動性の評価に有用であると思われた。<br />1. T cell-specific immunosuppressive agent ; FK506 prevents induction of rat experimental autoimmune myasthenia gravis (EAMG) evoked by immunizing T cells against the synthetic peptide which corresponds to human acetylcholine receptor (AChR) α-subunit residues 125-147 (Hα125-147).2. The thymus in a majority of patients with acquired myasthenia gravis (MG) is the principal but not the sole reservoir of immunocytes that specifically react with muscle antigens.3. The α-subunit segment 125-147 (Nα125-147) of the nicotinic acetylcholine receptor of human skeletal muscle (AChR) is stimulatory for lymph node T cells of immunized Lewis rats, and induces autoantibody production and clinical and electrophysiological signs of EAMG.The goal of this study was to identify and modify in this autoantigen the minimal epitope (s) necessary for helper T cell activation and disease induction. We identified Hα129-145 as a minimum epitope. The analog peptide with alanine substituted for phenylalanine 137 may have therapeutic potential because it is equivalent to the native peptide in its binding to MHC class II, but fails to stimulate a T cell proliferative response, and is therefore a candidate T cell receptor antagonist.4. Thymocytes form MG patients were transferred into the peritoneal cavities of severe combined immunodeficiency (SCID) mice, which caused the mice to produce human IgG and IgM.The injected thymocytes were then recovered from the peritoneal cavities of MG-SCID mice. The functional human T and B cells survived in the SCID mice for a long period.5. Peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from MG patients is the most efficient site at producing AChRAb amongst thymocytes, bone marrow (BM) cells and PBMC, even in patients of short duration (equal to, or less than, 2 months). Monitoring AChRAb secretion by PBMC is useful to estimate the autoimmune activity of MG.<br />研究課題/領域番号:09670647, 研究期間(年度):1997-2000<br />出典：「重症筋無力症における自己抗体産生調節機構とその修飾に関する研究」研究成果報告書 課題番号09670647(KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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