平成２６年１２月５日
大阪大学
科学技術振興機構（ＪＳＴ）
大阪大学 免疫学フロンティア研究センターの松本 真典 助教、馬場 義裕 准教授、黒崎 知博 教授らの研究グループは、抑制性サイトカイン注１）であるインターロイキン－１０（ＩＬ－１０）注２）がプラズマブラスト注３）と呼ばれるＢ細胞注４）集団から分泌され、多発性硬化症の悪化を抑制することを解明しました。
本研究は、独立行政法人 科学技術振興機構（ＪＳＴ）の戦略的創造研究推進事業 チーム型研究（ＣＲＥＳＴ）「アレルギー疾患・自己免疫疾患などの発症機構と治療技術」研究領域（菅村 和夫 研究総括）における研究課題「液性免疫制御による新しい治療法の開発」（研究代表者：黒崎 知博）の一環として行われました。
また本研究は大阪大学、理化学研究所、九州大学、Ｗａｌｔｅｒ ａｎｄ Ｅｌｉｚａ Ｈａｌｌ医学研究所、Ｍｅｌｂｏｕｒｎｅ大学との共同で行ったものです。
本研究成果は、２０１４年１２月４日（米国東部時間）に米国科学誌「Ｉｍｍｕｎｉｔｙ」のオンライン速報版で公開されます。
我々の体の中では免疫系が「自己」と「非自己」を厳密に識別して、「非自己」のみを排除する機能が備わっています。しかし、一旦この免疫系が破綻してしまうと、免疫系が誤って「自己」の正常な細胞や組織を攻撃してしまい、自己免疫疾患と呼ばれる症状を引き起こすようになります。代表的な自己免疫疾患としては、多発性硬化症や関節リウマチ、全身性エリテマトーデスなどが知られています。中でも多発性硬化症は中枢性脱随疾患の一つで、脳、脊髄、視神経などに炎症が起こり、運動麻痺や感覚障害などの神経症状の悪化を繰り返す疾患です。我が国での患者数は人口１０万人あたり８～９人程度と推定されており、特定疾患に認定されている指定難病です。多発性硬化症の発症や悪化のメカニズムは未だ明らかにされていませんが、神経繊維をさやのように覆っている髄鞘(ずいしょう)と呼ばれる組織を免疫細胞が破壊することにより引き起こされると考えられています。
近年、ＩＬ－１０を産生するＢ細胞は「制御性Ｂ細胞」と呼ばれ、多発性硬化症のマウス実験モデルである脳脊髄炎を抑制することが報告されて注目を浴びていますが、その制御性Ｂ細胞がどのＢ細胞集団に分類され、どのようなメカニズムを介して脳脊髄炎を抑制しているかは不明のままでした。
本研究では、Ｂ細胞から分化誘導したプラズマブラストがＩＬ－１０を産生していること、また、産生されたＩＬ－１０が樹状細胞の機能を阻害することにより、脳脊髄炎の悪化を抑制していることが明らかとなりました（右図）。
これらの結果から、ＩＬ－１０を産生するプラズマブラストの分化を人為的に制御することができれば、多発性硬化症に対する新たな治療法の開発につながるものと期待されます。
研究グループは、まず多発性硬化症に類似する脳脊髄炎のマウス実験モデルを用いて、ＩＬ－１０を産生するＢ細胞がどのＢ細胞集団であるかを検討しました。髄鞘構成タンパク質として知られるＭＯＧ （ミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク質）のペプチドをＩＬ－１０レポーターマウスへ皮下注射して脳脊髄炎を誘発させたところ、所属リンパ節で分化誘導されたＣＤ１３８＋ＣＤ４４ｈｉ細胞が主要なＩＬ－１０産生Ｂ細胞であることを見出しました（図１）。この所属リンパ節のＣＤ１３８陽性細胞は転写因子Ｂｌｉｍｐ１を低レベルに発現していたことから、プラズマブラストと呼ばれるＢ細胞集団であることが明らかとなりました（図２）。また、プラズマブラストへの分化にはＢｌｉｍｐ１の発現が必須であることから、プラズマブラストが脳脊髄炎の悪化を抑制するかを検討するために、Ｂ細胞特異的にＢｌｉｍｐ１を欠損するマウスを作製した後に脳脊髄炎を誘発させました。その結果、Ｂ細胞特異的Ｂｌｉｍｐ１欠損マウスでは、有意に脳脊髄炎の増悪化が観察されました（図３）。以上から、所属リンパ節のプラズマブラストはＩＬ－１０を産生する制御性Ｂ細胞として、脳脊髄炎の悪化を抑制していることが示唆されました。
次にプラズマブラストがどのようなメカニズムを介して脳脊髄炎の悪化を抑制しているかを解明するために、まず所属リンパ節におけるプラズマブラストの局在を免疫組織染色法により検討しました。その結果、プラズマブラストはＢ細胞濾胞とＴ細胞領域の境界部位において、主に樹状細胞と共局在していました（図４）。そこで、プラズマブラストが産生するＩＬ－１０が樹状細胞の機能を抑制するかを検討するために、野生型およびＩＬ－１０欠損プラズマブラストの培養上清下における樹状細胞のサイトカイン発現レベルを測定したところ、野生型プラズマブラストの培養上清下では、ＩＬ－１０欠損プラズマブラストの培養上清とは異なり、樹状細胞の炎症性サイトカインの発現レベルが低下していました（図５）。実際、ＭＯＧ特異的なＴ細胞受容体を発現するナイーブＴ細胞と樹状細胞をプラズマブラストの培養上清下で共培養したところ、野生型プラズマブラストの培養上清下でのみエフェクターＴ細胞への分化が阻害されました（図６）。これらの結果から、プラズマブラストはＩＬ－１０の産生を介して樹状細胞の機能を阻害することにより、脳脊髄炎の悪化を抑制していることが強く示唆されました。
最後に、マウスだけでなく、ヒトのＢ細胞においても、プラズマブラストが主要なＩＬ－１０産生Ｂ細胞であるかを検討しました。健常人の末梢血から単離したＢ細胞をプラズマブラストに分化誘導させたところ、プラズマブラストのみが特異的にＩＬ－１０を産生したことから、ヒトにおいてもプラズマブラストがＩＬ－１０を産生する制御性Ｂ細胞として、多発性硬化症の抑制に重要な役割を果たしている可能性が示唆されました。
これまで多発性硬化症を抑制する制御性B細胞の正体はほとんど明らかにされていませんでした。しかし、今回、この制御性B細胞がプラズマブラストであることが明らかにされたことにより、プラズマブラストの分化を人為的に制御することができれば、多発性硬化症に対する新たな治療法の開発につながるものと期待されます。
野生型およびＩＬ－１０レポーターマウスへ髄鞘構成タンパク質であるＭＯＧのペプチドをアジュバントとともに皮下注射して脳脊髄炎を誘発させた。免疫して１４日後の脾臓や所属リンパ節、脊髄から細胞を単離して各種Ｂ細胞集団のＩＬ－１０（Ｖｅｎｕｓ）の発現レベルを測定したところ、所属リンパ節に局在するＣＤ１３８＋ＣＤ４４ｈｉ細胞が主にＩＬ－１０を発現した。
ＣＤ１３８陽性細胞はＢｌｉｍｐ１と呼ばれる転写因子の発現レベルの違いにより、プラズマブラストとプラズマ細胞に分類される。Ｂｌｉｍｐ１レポーターマウスに脳脊髄炎を誘発させた後に、ＣＤ１３８陽性細胞のＢｌｉｍｐ１（ＧＦＰ）の発現レベルを測定したところ、所属リンパ節のＣＤ１３８陽性細胞はＢｌｉｍｐ１を低レベルに発現するプラズマブラストであることが明らかとなった。
コントロールマウスとＢ細胞特異的Ｂｌｉｍｐ１欠損マウス（プラズマブラストを欠損するマウス）へ脳脊髄炎を誘発させた後に、マウスの上下肢の麻痺症状を経時的に観察することにより、脳脊髄炎の麻痺症状をスコアで評価した。Ｂ細胞特異的Ｂｌｉｍｐ１欠損マウスではコントロールマウスに比較して有意に脳脊髄炎の増悪化が観察された。（★：有意差あり）
脳脊髄炎を誘発させた野生型マウスから所属リンパ節の凍結切片を作製した後に、蛍光ラベルされた抗体で染色した組織切片を共焦点顕微鏡で観察した。ＣＤ１３８陽性のプラズマブラストは、Ｂ細胞濾胞（Ｂ２２０陽性）とＴ細胞領域（ＴＣＲβ陽性）の境界部位において、主にＣＤ１１ｃ陽性の樹状細胞と共局在した。
野生型およびＩＬ－１０欠損マウスのＢ細胞からＬＰＳ（ＴＬＲ４のアゴニスト）で分化誘導させたプラズマブラスト（ＰＢ）をＢ細胞受容体に刺激し、その培養上清下におけるリンパ節由来の樹状細胞による炎症性サイトカインのｍＲＮＡの発現レベルを測定した。その結果、野生型ＰＢの培養上清下では、樹状細胞のＩＬ－６やＩＬ－１２ａのｍＲＮＡの発現レベルが低下していたが、ＩＬ－１０欠損ＰＢの培養上清ではこれらサイトカインの発現レベルの低下は観察されなかった。（★：有意差あり）
ＭＯＧ特異的なＴ細胞受容体を発現するナイーブＴ細胞をＰＢの培養上清下で樹状細胞と共培養した後に、Ｔ細胞によるＩＦＮ－γおよびＩＬ－１７産生能を測定した。野生型ＰＢの培養上清下ではＩＦＮ－γを産生するＴ細胞への分化が阻害されたが、ＩＬ－１０欠損ＰＢの培養上清では、ＩＦＮ－γ産生Ｔ細胞への分化はほとんど阻害されなかった（左図）。また、培養上清にＴＧＦ－βを加えてＴ細胞によるＩＬ－１７産生能を検討した際も同様に、野生型ＰＢの培養上清下でのみＩＬ－１７産生Ｔ細胞への分化が抑制された（右図）。
“Interleukin-10-producing plasmablasts exert regulatory function in autoimmune inflammation.”
Masanori Matsumoto, Akemi Baba, Takafumi Yokota, Hiroyoshi Nishikawa, Yasuyuki Ohkawa, Hisako Kayama, Axel Kallies, Stephan L. Nutt, Simon Sakaguchi, Kiyoshi Takeda, Tomohiro Kurosaki and Yoshihiro Baba.
Immunity
doi: 10.1016/j.immuni.2014.10.016
松本 真典 （マツモト マサノリ）
大阪大学 免疫学フロンティア研究センター（ＷＰＩ－ＩＦＲｅＣ） 分化制御研究室 助教
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