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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
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
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）
候補領域 1q21-23
マウス
CIA（Mcia2)
EAE,TMEVD
(Eae3, Tmevd2)
ヒト
1q21
FcγRI
mCh3
乾癬（PSORS4）
FCRL1~5
NOD
(Idd10, Idd17)
MS
CD1
SLE
Lupus models
(sle1, swrl1)
1q23
mCh1
FcγRII/III
CD3Z
RA
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
連鎖不平衡係数Δ
ハプロタイプ
SNP A – SNP B
1-1
1-2
2-1
2-2
頻度
P11
P12
P21
P22
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
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．
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
第2群
第3群
658人
636人
752人
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
1q21-23領域の
連鎖不平衡・関連解析
FCRLs
・1q21-23領域 (16Mb)
491 SNPs
対照群 658人をgenotyping
→ 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
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)
FCRL5 FCRL4 FCRLy4 FCRL3
FCRL2 FCRL1 CD5L
FCRL3多型の関連解析
アレル
SNPsa
ジェノタイプ 11 vs 12+22
（劣性遺伝型式）
アレル1 頻度
ID
位置
1/2
RA患者
対照
OR (95% CI)
c2
P
fcrl3_3
-169
C/T
0.42
0.35
2.15 (1.58-2.93)
24.3
0.00000085
fcrl3_4
-110
A/G
0.25
0.18
3.01 (1.71-5.29)
16.1
0.000060
fcrl3_5
Exon2
C/G
0.42
0.35
2.05 (1.51-2.78)
21.6
0.0000033
fcrl3_6
Intron3
A/G
0.42
0.34
2.02 (1.49-2.75)
20.8
0.0000052
aSNPs
with P<0.0001 in allele frequency comparison test
-169
-110
exon1
exon2
exon3
ATG
fcrl3_3
fcrl3_4
fcrl3_5
fcrl3_6
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）
-169 C/Tに結合する転写因子 ①
TRANSFACによる予測
-169C/T
CGGGAAGTCC[C/T]T
NFκB consensus motifとの比較
allele
core match
matrix match
-169C
1.000
0.957
-169T
0.760
0.824
-169 C/Tに結合する転写因子 ②
EMSA （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)
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）
FCRL3多型と遺伝子発現量
組織でのFCRL3発現
TaqMan-PCR法にて定量
RA滑膜でのFCRL3発現
in situ hybridization法
T細胞
B細胞
CD3
CD20
100x
100x
FCRL3
ISH
100x
400x
FCRL3 多型と自己抗体の関連
リウマトイド因子
抗CCP抗体
n
血清抗体価 ±SEM
n
(N=148)
(IU/ml)
(N=71)
陽性率 (%)
-169 C/C
29
479.9 ±91.3a
17
100.0b
-169 C/T
75
323.7 ±47.3a
35
94.3b
-169 T/T
44
216.4 ±44.0a
19
73.7b
ジェノタイプ
a 血清抗体価はRA感受性アレルの数で有意に回帰された（R2=0.049,
bP=0.029
by Fisher's exact test.
P=0.0065）.
FCRL3多型（-169 C/T）と
HLA-DRB1ジェノタイプの関連
SE+/+
SE+/-
SE-/-
n=113
n=376
n=215
-169 C/C
32
73
35
-169 C/T
46
177
99
-169 T/T
35
126
81
アレルC頻度
0.49*
0.43
0.39
ジェノタイプ
SE = shared epitope （日本人では DRB1*0405が最多）
* c2 検定で P <0.05 (vs SE-/-).
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
FCRL3多型（ -169C/T）とAITD，SLEの関連
疾患
AITD total
人数
アレルC
頻度
劣性遺伝形式比較
OR (95% CI)
c2
P
509
0.45
1.74 (1.35-2.24)
18.5
0.000017
GD
351
0.46
1.79 (1.34-2.39)
15.7
0.000074
HT
158
0.42
1.62 (1.07-2.47)
5.2
0.022
SLE
564
0.41
1.49 (1.16-1.92)
9.8
0.0017
Controls
2037
0.37
AITD = 自己免疫性甲状腺炎; SLE = 全身性エリテマトーデス; GD = Graves病; HT = 橋本病.
FCRL3
Fc 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
FCRL3細胞内ドメイン
ITIM
ITAM
Y
Y
ITIM
Syk, ZAP70
tyrosine kinases
or
ITIM
ITIM
Y
SHP-1,SHP-2
tyrosine phosphatases
ITIM
hemi-ITAM
Y
(Xu et al. BBRC 2002)
ITAM ; Immunoreceptor Tyrosine-based Activation Motif
ITIM ; Immunoreceptor Tyrosine-based Inhibition Motif
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
RAにおけるFCRL3の役割（仮説）
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．
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
謝辞
理化学研究所遺伝子多型研究センター
川上
高橋
角田
関根
大西
中村
弘人
篤
達彦
章博
洋三
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
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
白澤
三森
小池
湯村
大坪
健彦 (国立国際医療センター）
専二（同上）
明夫 (同上）
隆夫 (北海道大学）
和子（東京女子医科大学）
茂（同上）
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
敬称略

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