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(1)

GD1b感作ウサギ実験的ニューロパチーの発症因子と しての抗GD1b抗体

著者 有田 政信, 堤 裕子, 衛藤 美栄子, 川名 広子, 楠 進

雑誌名 東京家政大学研究紀要 2 自然科学

巻 38

ページ 7‑11

発行年 1998

出版者 東京家政大学

URL http://id.nii.ac.jp/1653/00010617/

(2)

GDlb感作ウサギ実験的ニューロパチーの発症因子

      としての抗GDlb抗体

有田 政信*,堤  裕子*,衛藤美栄子*,川名 広子*

 楠   進*ホ

(平成9年10月2日受理)

Anti−GDlb Antibody as A Pathogenetic Factor of the         Experimental Sensory Neuropathy

Masanobu ARITA, Yuko TsuTsuMI, Mieko EToH, Hiroko KAwANA

       and Susumu KusuNol(1        (Received on October 2,1997)

緒  言

 ガングリオシドはシアル酸を糖鎖に含む糖脂質であ り,神経組織に多量に存在している。近年,ギラン・バ レー症候群(Guillain−Barre Syndrome,GBS)やIgM parapro−teinemiaを伴うニューロパチーなどの自己免 疫機序によるニューロパチー患者の血中に抗ガングリオ シド抗体が上昇することが報告され,診断のための補助 検査として用いられている1).またガングリオシドが細 胞膜表面抗原であることを考え合わせると,発症機序に 直接関与する因子である可能性が十分に考えられる1).

なかでもIgG抗GQlb抗体は, GBSの亜型で眼筋麻痺・

失調・腱反射消失を三徴とするフィッシャー(Fisher)

症候群2)や眼筋麻痺を伴うGBSのほぼ全例に上昇が見

   3,4)

    .一方,眼球運動を支配する脳神経である動 られる 眼神経・滑車神経・外転神経中には,他の脳神経よりも GQlbの占める比率が高く5),免疫組織化学的検討結果 によると,これら脳神経のRanvier絞輪周囲にGQlbが 局在することから4),抗GQlb抗体上昇が眼筋麻痺の発 症機序において重要な役割を果たしていることが示唆さ

れる.

 このように抗ガングリオシド抗体は自己免疫性ニュー ロパチーの病態に深く関わっていると考えられるが,そ

の発症因子としての位置づけはまだ確立していない.そ の大きな理由の一っとしては,明らかな症状を伴なった 動物モデルが作成されていなかったことと考えられる.

従来ミエリンの主要な糖脂質であるガラクトセレブロシ ドの免疫による脱髄性ニューロパチー作成の報告はある が6),ヒト患者血中抗体にしばしば見られるガングリオ シドにっいては確立した動物モデルは得られていなかっ た.ヒトと実験動物ではガングリオシドの分布には違い があることが多く,ヒトで神経障害をひき起こす抗体が 動物では障害性に働かない可能性が考えられた.

 最近,楠らにより,ガングリオシドGDlb(図1)をウ サギに免疫することにより,感覚失調性ニューロパチー が作成されることが報告され7),またヒト後根神経節神 経細胞にはGDlbが局在する8)ことが確認された. GD lbのジシアロシル基を認識する抗体は,感覚失調性ニュー

ロパチーに特異的に上昇することから1),この

GDlb:Gal−GalNAc−Gal−Glc−Cer

      」        Sia−Sia

* 栄養学科 食品学第二研究室

**東京大学医学部神経内科

図1 GDlbの糖鎖構造

  Gal:ガラクトース, GalNAc:N一アセチルガラクト   サミン,Sia:シアル酸, Glc:グルコース, Cer:セ   ラミド

  下線部はそれぞれGal−GalNAc基とジシアロシル

  (Sia−Sia)基を示す.

(3)

有田 政信・堤  裕子・衛藤美栄子・川名 広子・楠 進

タイプの抗体は後根神経節に局在するGDlbを標的とし て結合し感覚性ニューロパチーをきたす可能性が考えら れた.ウサギ後根神経節神経細胞にもGDlbの局在が確 認されたので,ウサギにGDlbを免疫することによって 感覚神経障害が作成できるのではないかと考え,実験を 行って期待した結果が得られたわけである7).

 そこでこの実験動物モデルを詳細に検討することが自 己免疫性ニューロパチーにおける抗ガングリオシド抗体 の意義を解明するために重要と考えられた.このために は免疫後の抗体価の推移を詳細に調べることが重要であ り,同時に後根神経節におけるGDlb陽性細胞の特徴を 検討する必要性も認められる.従って,本研究では免疫 後の抗GDlb抗体価をIgMとIgGの各々について検討し,

また後根神経節のGDlb陽性細胞と陰性細胞の大きさの 比較を行った.

実験材料及び方法

1)ガングリオシドGDIbによるウサギへの免疫方法及   び抗体価の測定

 体重約1500gのウサギ(雌)を用いて以下の実験を行っ た.GDlb免疫群(18羽)には,0.5mgのGDlbを完全フ ロイントアジュバント(Complete Freund Adjuvant,

CFA)及びKeyholelimpet Hemocyanin(KLH)と ともに皮下に免疫を行った.対照群(10羽)にはCFAと KLHのみを注射した.初回注射の3週後に,それぞれ上 記の同じ内容物を再度注射した.この後,1−2週おきに 採血を実施して,GDlbに対するlgM及びlgG抗体価を Enzyme−Linked lmmuno sorbent Assay法(ELISA 法)9)によって測定した.

2)免疫組織染色方法

 正常ウサギの後根神経節より凍結切片を作成し,4%

Formalinを含むphosphate−buffered saline(PBS)

に5分間浸せきし固定化した後,10倍に希釈したGDlb にのみに特異的に反応するマウスモノクV一ナル抗体

(GGR12)と4℃で一晩反応させた.その後, ABC法 によって免疫組織染色を行った.対照として,ビオチン 化UEA−1(Ulex Europaeus Agglutinin−1)レクチン による染色も同時に行い,それぞれの染色の陽性細胞と 陰性細胞の直径を測定した後,ヒストグラムを用いて表

した.

結  果

 GDlbを免疫した18羽のウサギのうち9羽が,初回免 疫の5−10週後に神経症状を発症した(図2,4).発症した

ウサギはいつれも四肢を奇妙な方向に向け,うまく動か すことが出来なかった.抗GDlb抗体価の推移を見ると,

初回免疫の2−3週後からIgM抗体が上昇しはじめ,4 週後にほぼピークに達した.その後,IgG抗体価が上昇

した.発症したウサギ9羽全てにおいてIgG抗体の上 昇が見られたが,発症しなかったウサギ9羽の中,2羽 ではIgG抗体の上昇が見られなかった.発症の有無とピ ーク時の抗体価には有意の相関関係は認められなかった

(図2,3,4).

 12800

﹂o⁝︑℃o£芒鳴£oσ・零芒6 3200

800

200

《200

12800 o

O12345678910 t 112131415

O O 32

O O 8

O

O 2

﹂o曇言3=壽﹄δO︒;司

く200

weeks after the fi「st inoculation

0 0123456789101112t31415

     week8 afte「 the fir6t inoculatlon

図2 発症した2例のウサギ血中のIgM及びIgG抗

  GDlb抗体価の推移.

  (●)はIgM抗体価,(○)はIgG抗体価の推移を示す.

  矢印は発症時期,十は殺処分時期を示す.

(4)

 発症後5ヵ月間,経過を追跡した一例では,神経症状 が一時軽快し,その後再び増悪したが,抗GDlb抗体価

(特にIgG抗体価)は症状に対応して低下した後再び上

昇した(図4).

 抗GDlb特異的マウスモノクローナル抗体であるGG R12を用いて免疫組織化学的に検討を行った結果,ウサ

ギ後根神経節神経細胞の中,比較的大型の細胞が陽性 に染色された(図5).一方,対照として用いたUEA−1

(Ulex Europaeus Agglutinin−1)レクチンによる染 色結果は,小型細胞が特異的に染色された(図6).この ことはそれぞれの陽性細胞と陰性細胞の直径のヒストグ ラムを比較することにより確認された(図7,8).

﹂£旧ω ﹂o£芒扇 2FOO茜芒

12800

3200

BOO

200

《200

o

O123456789101112 t 31415

weeks atter the flrst inoculation

﹂£= ︑02芒6 ΩFOo−==祠

12800

3200

800

200

《200

o

o 5

碑症 昌+

10     15     20     25

weeks atter the first inoculation 30

図3 発症しなかったウサギ血中のlgMおよびIgG抗  図4 発症後5ケ月間経過を追跡したウサギの抗体価の GDlb抗体価の推移.

(●)はIgM抗体価,(○)はIgG抗体価の推移を示す.

推移.

(●)はIgM抗体価,(○)はIgG抗体価の推移を示す.

矢印は発症時期,十は殺処分時期を示す.

症状の軽快・増悪に対応して抗体価の変動が見られ

る.

鶴磯鱗塾1騒難轟

簾鵬  蜘臨

鷲羅騨騨灘懸

B

図5 GGR12(マウスモノクローナル抗GDlb抗体)に   よるウサギ後根神経節の免疫組織染色.

  比較的大型の細胞が染色されているのが判る.

  Bar=0.2mm

図6 UEA−1(Ulex Europaeus Agglutinin−1)レク   チンによるウサギ後根神経節の免疫組織染色.

  小型細胞が染色されているのが判る.Bar=0.2mm

(5)

有田 政信・堤  裕子・衛藤美栄子・川名 広子・楠

cell number  200

100

o

0・10 10●2020。3030−4040・5050・6060.7070−80        diameter(岬)

図7 GDlb陽性細胞と陰性細胞の直径のヒストグラム.

ce雪巳 number  lOO

80

60

40

20

   0.10 10・20 20・3030●4040.5050−6060.7070−80          diameter (um)

図8 UEA−1陽性細胞と陰性細胞の直径のヒストグラム.

       考  察

 GDlbを免疫したウサギでは,18羽中9羽で神経症状を 発症した,この神経症状は,深部感覚の障害による感覚障 害性失調性ニューロパチーであり,病理学的にも後索に突 起を伸ばし深部感覚の伝達をっかさどる一次感覚ニューロ

ンの障害であることが確認されている.

 病変局所に炎症性リンパ球浸潤が認められないことから,

抗GDlb抗体が発症の重要な因子と考えられ,抗体価の推

移を詳細に観察することが極めて重要であると考えられた.

抗GDlb抗体の免疫後の推移を検討した結果では, GDlb 免疫群全てにおいて,先ずIgM抗体が上昇し,初回免疫の 4週後にはほぼピークに達した.その後神経症状発症例で は,9羽全てで,また非発症例では9羽中7羽でIgG抗体価 が上昇した.発症例では抗体価がピークに達した後数週間

してから症状が出現した.発症後5ヵ月間経過を追跡した ものでは,症状の軽快・増悪と抗体価(特にlgG抗体価)の 低下・上昇に対応が認められた.これらの所見からは,抗 GDlb抗体(特にlgG抗体)の上昇が深部感覚障害の発症に 密接に関与し,極めて重要な因子であることが示唆された.

しかし一方では,神経症状を発症しなかったウサギでも高 い抗体価を示すものが見られたことから,抗GDlb抗体の 上昇のみでは神経障害をきたすのに十分ではないと考えら

れた.血液神経関門を開くために必要な他の因子の血中レ ベルや,血液神経関門の個体ごとの厳密さの違いなどの他 の要因も,発症機序に影響するものと推測された.

 ウサギ後根神経節神経細胞におけるGDlb陽性細胞と陰 性細胞の直径のヒストグラムを比較するとGDlb陽性細胞 はより大型の細胞であることが明らかとなった.これは UEA−1レクチン染色陽性細胞lo)のものと比べると対照的 である.後根神経節の大型神経細胞は深部感覚を伝え後 索に線維を送ることが知られている.GDlb免疫による ウサギ実験的ニューロパチーは,上記のように深部感覚 を司る感覚神経の障害であり,後索の変性所見が著明で ある11).したがって,抗GDlb抗体がGDlbの局在する 大型神経細胞に結合して障害性に働き,深部感覚障害主 体のニューロパチーをきたすという機序が考えられた.

 抗GDlb抗体のGDlb陽性一次感覚ニューロンへの結 合が,どの様な機序で神経障害を引き起こすかが未だ不 明であり,今後の検討課題として残されている.この GDlb感作による実験的ニューロパチーは,抗ガングリ オシド抗体の関与する自己免疫性ニューロパチーの動物 モデルとして有用であり,今後さまざまな方面からの詳 細な検討により,病態解明および特異的治療法の開発へ

とっながることが期待される.

(6)

Abstract

To elucidate the pathogenetic role of anti−GDlb antibody in the rabbit experimental sensory neuro−

pathy induced by sensitization with GDlb, the titer of IgM and IgG anti−GDlb antibody in the 18 rabbits immunized with GDlb were examined se。

rially. Immunohistochemical study on the rabbit dorsal root ganglion using the mouse monoclonal antibody monospecific to GDlb also was per−

formed. The IgM antibody was raised in all the rabbits immunized with GDlb and reached to the maximun level within 4 weeks after the first im−

munization. Nine of the 18 rabbits developed sen−

sory neuropathy between 5 and 10 weeks after the first immunization. The elevation of the IgG anti−

body followed it, although no IgG anti−GDlb anti−

body was elevated in 2 0f 9 rabbits without neurological problems. Anti−GDlb antibody level correlated with the remission and the exacerbation of the rabbits which was followed for 5 months after the neurological onset. The diameters of the GDlb−positive neurons in the rabbit dorsal root ganglia were larger than those of the GDlb−

negative neurons. Taken together, anti−GDlb anti−

body may be essential for developing this experi−

menta1 獅?浮窒盾垂≠狽?凵C by binding to the large sensory neurons in the dorsal root ganglia, al−

though some additional factors may also work in the mechanisms.

1)楠進:神経研究の進歩41,222−230(1997)

2)C.M.Fisher:N.Engl.J.Med.,255,57−65(1956)

3)A.Chiba, S.Kusunoki, T.Shimizu et al.:Ann.

   Neurol.,31,677−679(1992)

4)A.Chiba, S.Kusunoki, H.Obata et al.:Neurol−

   ogy, 43,1911−1917(1993)

5)A.Chiba, S.Kusunoki, H.Obata et al.:Brain    Res.,745,32−36(1997)

6)T.Saida, K.Saida, S.H.Dorfman et al.:Science,

   204, 1103−1106(1979)

7)S.Kusunoki, J.Shimizu, A.Chiba et al.:Ann.

   Neurol.,39,424−431(1996)

8)S.Kusunoki, A.Chiba, T,Tai et a1.:Muscle    Nerve,16,752−756(1993)

9) S.Kusunoki, A.Chiba, K.Kon et al. Ann.

   Nellrol.,35,570−576(1994)

10)H.P.Hartung,J.D.Pollard,G.K.Harvey et al.:

   Muscle Nerve,18,137−153(1995)

11) S.Kusunoki,1(.lnoue, M.lwamori et al.:

   Neurosci. Res.,15,74−80(1992)

参照

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