Targeting ADAM-17/Notch Signaling Abrogates the Development of Systemic Sclerosis in a Murine Model.

Niloufar Kavian, et al.

Arthritis Rheum. 2010 Nov;62(11):3477-87

【目的】全身性強皮症(SSc)はさまざまな臓器の線維化，血管の過剰な反応，免疫学的な調整不全などによって特徴づけられる．Notch signalingは線維芽細胞の恒常性や血管新生，リンパ球の発達に影響することが知られている．われわれはこの研究でヒトとマウスのSScのNotch経路の役割を調べた．

【方法】SScはBALB/cマウスにおいて6週間毎日HOCIを皮下注射することによってつくられた．Notch経路の活性化はSScマウスとsclerodermaの患者の組織において調べられた．SScマウスはNotch経路の特別なインヒビターであるγ-secretase inhibitor DAPTによって処理されるものと，そうでないものとでわけられ，疾患の重症度が評価された．

【結果】HOCIに暴露されたマウスは，肺線維症と抗DNA topoisomeraseⅠ抗体をもつびまん皮膚硬化型SScに進展した．Notch経路は皮膚や肺の線維芽細胞，SScマウスの脾細胞，sclerodermaの患者からの皮膚生検組織において，過剰に活性化されていた．Notch経路において関与する蛋白分解酵素であるADAM-17は，活性酸素種の局所的な産生に反応して，マウスと患者の皮膚において発現していた．HOCIを投与されたマウスにおいて，DAPTは皮膚と肺の線維化の進展を著明に減らしており，皮膚線維芽細胞の増殖と内皮細胞のH₂O₂産生を減少させていた．そして，抗DNA topoisomerase Ⅰ抗体の産生を阻害していた．

Figure 1
・Notchは皮膚，肺，線維芽細胞，HOCIで誘導されたSScマウスにおける脾臓B細胞などにおいて過剰に活性化される．皮膚において，この活性化はγ-secretase inhibitorによって阻害される(Figure 1A, 1B)．
・限局性強皮症(morphea)あるいはびまん皮膚硬化型SSc患者の皮膚においてNotchは活性化される(Figure 1C, 1D)．

Figure 2
・Notch阻害はSScのマウスにおける皮膚と肺の線維化を減少させる．

Figure 3
・Notch阻害はex vivoにおけるHOCIで誘導されたマウスからの血清での増殖前の影響を減少させる．そして，皮膚の線維芽細胞の増殖率を正常化させ，Ⅰ型コラーゲン産生を減らす．また，HOCIで誘導されたSScのマウスの皮膚におけるα-SMA発現を減らす．

Figure 4
・Notch 阻害は蛋白質過酸化物の血清濃度を減少させ，HOCIへの暴露されたマウスからの血清によって誘導された内皮細胞のH₂O₂産生を減らす．そしてin vitroでの内皮細胞によるH₂O₂産生を直接的に減らす(Figure 4A-4C)．
・in vitroでNACによる処理は，HOCIで誘導されたSScマウスからの皮膚線維芽細胞におけるNotch活性化を減らす．一方で，正常線維芽細胞において外因性のH₂O₂はNotchを活性化させる(Figure 4D, 4E)．

Figure 5
・Notch経路を活性化させるADAM-17はSSc患者とマウスからの皮膚において上方調節されている．

Table 1
・Notch阻害はHOCIで誘導された自己免疫反応を減少させる．

【結語】われわれの結果はSScにおける，活性酸素種によって活性化されるADAM-17/notch経路の要となる部分を示している．この経路の阻害は生命を脅かす疾患の新しい治療となるだろう．

・重要なポイントはどこか．
線維化の病態においてNotch signalingがどのように関与しているのかを示している
こと．
・ユニークなポイントはどこか．
Notch signalingにADAM-17が関与していること．
・今後の研究展開や論文に対する検討課題．
Notch signalingの過程で，ADAM-17の発現については述べられているが，どのような
機能を果たしているかの詳細は明らかになっていないこと．
・自分なりの疑問点．
ADAM-17と活性酸素種との関連について．

担当：前岡愛里