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関節リウマチ感受性遺伝子 FCRL3 (Fc receptor-like3) の同定

関節リウマチ感受性遺伝子 FCRL3 (Fc receptor-like3) の同定. ○ 高地　雄太 1,2 ，山田　亮 1 ，山本 一彦 1 ， 2 1 理化学研究所遺伝子多型研究センター関節リウマチ関連遺伝子研究チーム 2 東京大学大学院医学系研究科アレルギー ･ リウマチ内科. 関節リウマチ（ RA ）の遺伝性. ・家系解析より 　　一卵性双生児再発危険率 　 λMZ 12 ～ 62 　　同胞再発危険率 　　　　　　 λsib 2 ～ 17 ・ HLA 領域 6p21 RA の遺伝素因の 30 ～ 50 ％を占める

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関節リウマチ感受性遺伝子 FCRL3 (Fc receptor-like3) の同定

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Presentation Transcript

  1. 関節リウマチ感受性遺伝子FCRL3 (Fc receptor-like3)の同定 ○高地　雄太1,2，山田　亮1，山本 一彦1，2 1理化学研究所遺伝子多型研究センター関節リウマチ関連遺伝子研究チーム 2東京大学大学院医学系研究科アレルギー･リウマチ内科

  2. 関節リウマチ（RA）の遺伝性 ・家系解析より 　　一卵性双生児再発危険率 　λMZ12～62 　　同胞再発危険率 　　　　　　 λsib2～17 ・HLA領域 6p21 RAの遺伝素因の30～50％を占める HLA-DR （shared epitope）との強い関連 ・non-HLA遺伝子 　　複数の遺伝子多型が関与 　　相対危険率が低いため，同定が困難

  3. non-HLA遺伝子の探索自己免疫疾患連鎖解析の知見よりnon-HLA遺伝子の探索自己免疫疾患連鎖解析の知見より 候補領域が重複 ・複数の疾患 　 ・ヒト・マウス 1q21-23 (human) 共通の遺伝素因 　・CTLA4 　・CARD15 　・SLC22A4/5 　・PTPN22 * ヒト・マウスの複数の自己免疫性疾患感受性候補領域を マウス染色体上にマッピングした （Marrack et al. Nat Med 2001）

  4. マウス ヒト CIA（Mcia2) EAE,TMEVD (Eae3, Tmevd2) 乾癬 （PSORS4） MS NOD (Idd10, Idd17) SLE Lupus models (sle1, swrl1) RA 候補領域 1q21-23 FcγRI FCRL1~5 CD1 FcγRII/III CD3Z 1q21 mCh3 1q23 mCh1

  5. SNPsを用いたケース・コントロール関連解析 SNPs（1塩基多型　single-nucleotide polymorphisms) 　　 遺伝マーカーとして解像度が高い　(300~1000bp間隔） 　　 機能性多型となりうる （アミノ酸変化，プロモーター活性に影響） ケース・コントロール関連解析 ある遺伝子多型のアレル頻度（もしくはジェノタイプの頻度）が，疾患群において対照群よりも高いことを検定することにより，疾患感受性遺伝子多型，もしくはそれと連鎖不平衡にある遺伝子多型の同定を行う． 連鎖不平衡 linkage disequilibrium (LD) 2つの遺伝子座間で，連鎖があるために，メンデルの独立の法則に 　　 よる平衡から逸脱した状態

  6. 連鎖不平衡係数Δ Δ＝|P11P22 - P12P21|÷ (P1・P2・P・1P・2)1/2 連鎖がない場合（異なる染色体に存在）　→Δ＝0 完全に連鎖している場合　 　　→Δ＝1

  7. 連鎖不平衡図を用いた関連解析 Block1 Block2 ・全てのSNP対でΔを計算し，値によりグループ化（Δ＞0.5） →LD blockの同定． ・SNP5（marker SNP）で疾患との関連を認めた場合 →同じLD block内のSNP3～6が原因多型である可能性が高い．

  8. 対象 ・関節リウマチ（RA） 　　　第1群　　　　830人 　　　第2群　　　　540人 ・全身性エリテマトーデス（SLE) 564人 ・自己免疫性甲状腺炎（AITD） 　　　バセドウ病　351人 　　　橋本病　　　 158人 ・対照群 　　　第1群　　　　658人 　　　第2群　　　　636人 　　　第3群　　　　752人

  9. 1q21-23領域のSNPs 741 SNPs をJSNP database より抽出 ↓ 　　　　　対照群658人をgenotyping 　　　　　　　 アレル頻度 ＞ 0.1 　　　　　　 　タイピング成功率 ＞ 0.95 Hardy-Weinberg 検定 P ＞ 0.01 ↓ 491 SNPs を 連鎖不平衡・関連解析に

  10. 1q21-23領域の連鎖不平衡・関連解析 ・1q21-23領域 (16Mb) 491 SNPs 　対照群 658人をgenotyping FCRLs → 110 LD block （Δ＞0.5） ・患者群 94人をgenotyping 　患者・対照群アレル頻度比較 → 9 SNP に関連 （P<0.01) ・患者群 736人を追加 → FCRL3のSNPに関連あり 　　　　　（OR 1.39, P=0.000035） ・FCRL領域 → 2 LD ブロックを詳細に解析

  11. FCRL領域の関連解析 ・FCRL領域のSNPs…41 SNPs JSNP…25 SNPs 　　　　 新規同定SNPs …16 SNPs ・関連解析 RA患者群 830人，　対照群 658人 　　 　　アレル頻度比較 → FCRL3プロモータ領域に関連のピーク（P<0.0001) FCRL5FCRL4 FCRLy4FCRL3 FCRL2 FCRL1 CD5L

  12. -169-110exon1 exon2exon3 ATG fcrl3_3fcrl3_4fcrl3_5fcrl3_6 FCRL3多型の関連解析

  13. FCRL3プロモーター活性の評価 ・FCRL3 プロモーター配列（SNP；-169C/T，-110A/G） ・ルシフェラーゼ・アッセイにて評価 3ハプロタイプのプロモータ活性の評価（nt -523 ～ +203） -169C/T 周辺配列のエンハンス活性の評価（nt -189 ～ -160）

  14. -169 C/Tに結合する転写因子　①TRANSFACによる予測 -169C/T CGGGAAGTCC[C/T]T NFκB consensus motifとの比較

  15. -169 C/Tに結合する転写因子　②EMSA （ゲルシフト・アッセイ） ・-169C/T周辺配列を用いたEMSA Raji細胞核タンパクと -169Cアレルで強い結合（バンドI） ・スーパーシフトアッセイ 　 抗NFκB 抗体でシフト　 　　（p50，p65，c-Rel)

  16. ジェノタイプ別のFCRL3発現量 健常人末梢血B細胞での発現をTaqMan-PCR法により定量 発現量はRA感受性アレルの数（n = 0,1,2)で有意に回帰された. 　　　　　　　　　　　　　　　　　　（R2 = 0.49，P = 0.0076）

  17. FCRL3多型と遺伝子発現量

  18. 組織でのFCRL3発現 TaqMan-PCR法にて定量

  19. RA滑膜でのFCRL3発現in situ hybridization法 B細胞 CD20 100x T細胞 CD3 100x FCRL3 ISH 100x 400x

  20. FCRL3 多型と自己抗体の関連

  21. FCRL3多型（-169 C/T） とHLA-DRB1ジェノタイプの関連 RA患者（N=704)をHLA-DR shared epitopeのジェノタイプ別に 層別化し，-169Cのアレル頻度を比較した

  22. FCRL3多型（ -169C/T）とAITD，SLEの関連

  23. FCRL3Fc receptor-like 3 ・Ⅰ型膜貫通タンパク （734a) ・ 細胞外 6個のIg-like domain FcγRとの高い相同性 ・ 細胞内 ４つのTyrosine motif

  24. Syk, ZAP70 tyrosine kinases SHP-1,SHP-2 tyrosine phosphatases (Xu et al. BBRC 2002) FCRL3細胞内ドメイン ITAM ; Immunoreceptor Tyrosine-based Activation Motif ITIM ; Immunoreceptor Tyrosine-based Inhibition Motif Y ITIM ITIM ITIM ITIM ITAM ITIM hemi-ITAM Y or Y Y

  25. FCRLsのリンパ組織での発現Tonsilを用いたin situ hybridization（Miller et al. Blood 2002） HE ISH Mantle zone Mantle zone Light zone Marginal zone Light zone

  26. RAにおけるFCRL3の役割（仮説）

  27. まとめ 　・FCRL3遺伝子プロモータ領域の多型(-169 C/T)と複数の自己免疫性疾患感受性との関連を同定した． 　・感受性アレルを持つ個人では，遺伝子発現量が増加しており，また自己抗体産生の増加も認めた． 　・FCRL3は，2次リンパ組織および疾患病理組織のB細胞において発現しており，免疫系における機能性遺伝子であることが考えられた．

  28. 今後の展開 ① 自己免疫性疾患の病態解明 FCRL3は自己免疫疾患に普遍的に関与する遺伝子？ B細胞を中心とした自己免疫現象の解明 ② 治療法の開発 FCRL3をターゲットにした創薬 ③ テイラーメード医療への応用 FCRL3遺伝子多型は疾患の予後予測因子になりうる？ 　　 個人の遺伝情報に基づいた治療

  29. 謝辞 RAゲノム検体提供機関 　　行岡 正雄 （行岡病院） 　　脇谷 滋之 （信州大学） 　　當間 重人 （国立相模原病院） 　　松原 司 （松原メイフラワー病院） 　　豊島 良太 （鳥取大学医学部） 　　西岡 雄一 （山梨県立中央病院） RA滑膜検体提供機関 　　吉野　愼一 （日本医科大学） 　　永島 正一 (同上） SLE，AITDゲノム検体提供機関 　　笹月　健彦 (国立国際医療センター） 　　白澤　専二 （同上） 　　三森　明夫 (同上） 　　小池　隆夫 (北海道大学） 　　湯村　和子 （東京女子医科大学） 　　大坪　茂　（同上） 　　　　　　　　　　　　　　　敬称略 理化学研究所遺伝子多型研究センター 　　川上　弘人 　　高橋　篤 　　角田　達彦 　　関根　章博 　　大西　洋三 　　中村　祐輔 同・関節リウマチ関連遺伝子研究チーム 　　鈴木　亜香里 　　徳廣　臣哉 　　常　暁天 　　小林 香子 　　菅野　栄美 　　川井田　礼美 　　駒木根　啓子 　　山中　美弥子 　　明前　敬子 東京大学大学院医学系研究科 アレルギー・リウマチ内科 　　沢田　哲治

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