京大、脳脊髄液プロテオミクスパターン解析手法を用い多発性硬化症関連疾患を鑑別することに成功

脳脊髄液プロテオミクスパターン解析手法を用い多発性硬化症関連疾患の鑑別が可能になった



　近藤誉之　医学部臨床教授、小森美華　医学研究科研究生、池川雅哉　京都府立医科大学准教授らの研究グループは、脳脊髄液プロテオミクスパターン解析手法を用い、多発性硬化症関連疾患を鑑別することに成功しました。

　神経難病の一つである多発性硬化症および類縁疾患は、臨床経過や現行の検査所見のみでは、診断、治療法の選択が困難な場合があります。研究グループは、質量分析計を用いて髄液中タンパク質・ペプチドを俯瞰するプロテミクスパターン解析法を開発しました。この解析法によって、病態を反映した診断、疾患分類が可能になることが期待できます。

　この研究成果は、「Ａｎｎａｌｓ　ｏｆ　Ｎｅｕｒｏｌｏｇｙ」に掲載されました。


＜研究の概要＞
　神経難病である多発性硬化症（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ｓｃｌｅｒｏｓｉｓ；ＭＳ）および類縁疾患は、中枢神経系を主座とする炎症性の自己免疫疾患と考えられています。これらの疾患においては、類似した臨床経過であっても、病態が異なることがあります。治療反応性も異なり、ＭＳに有効なインターフェロンβ製剤が、類縁疾患の一つである視神経脊髄炎（Ｎｅｕｒｏｍｙｅｌｉｔｉｓ　Ｏｐｔｉｃａ；ＮＭＯ）では、有害に働く場合があることも報告をされています。日本において、ＭＳとされてきた患者の一部に、ＮＭＯの病態に強く関与するバイオマーカーである抗アクアポリン−４（ＡＱＰ４）抗体が存在することが明らかになりました。抗ＡＱＰ４抗体陽性であれば、ＮＭＯの診断基準を満たさなくても共通の病態が存在すると推察されるようになってきており、抗ＡＱＰ４抗体の有無は治療方針の決定に非常に重要です。一方、ＮＭＯと変わらない臨床像を呈しながら、抗ＡＱＰ４抗体が陰性の場合もあります。視神経や脊髄に病変がなく、抗ＡＱＰ４抗体陰性でもインターフェロンβ製剤の無効あるいは増悪例が存在します。神経内科専門医においても、臨床所見、現状の検査所見のみでは、鑑別が難しく治療方針に苦慮する場合があります。

　そこで我々は、質量分析法とバイオインフォマティクスを有効に組み合わせたプロテオミクスアプローチに着目しました。これまで、ＭＳの患者さんの脳脊髄液の生化学的な特徴については報告がありましたが、本研究では、ブルカーダルトニクス社と共同で、マトリックス支援レーザー脱離型飛行時間質量分析計（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）と磁性ビーズを組み合わせた最新のプロテオミクス解析手法（クリンプロット法）を用いて、ＭＳ関連疾患を鑑別しうるような、疾患バイオマーカーの探索を試みました（図１）。

※図１は、添付の関連資料を参照

　解析対象の患者さんはＭＳ、抗ＡＱＰ４自己抗体陽性ＮＭＯ（ＳＰ−ＮＭＯ）、抗体陰性ＮＭＯ（ＳＮ−ＮＭＯ）、一次進行型多発性硬化症（ＰＰＭＳ）、筋委縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、他の炎症性神経疾患（ＯＩＮＤ）群を含む１０７例です。ほんの５μｌの脳脊髄液を磁性ビーズと共存させ、マグネットに付着したビーズの表面を洗浄し、ビーズ表面に付着したタンパク質やペプチドを精製、溶出し、質量分析計を用いて解析を行いました。その結果、驚いたことにＳＰ−ＮＭＯ群は、特に再発期に、ＭＳ群と９０％以上の確率で鑑別が可能でした（図２）。

※図２は、添付の関連資料を参照

　また、得られたピークのうち、いくつかは、ＭＳ群からＳＰ−ＮＭＯ群を、鑑別スコア０．９５以上の確率で群別することができました。さらに再現、追加解析として、各種疾患群を含む８４例の患者さんの脳脊髄液に対し同様の解析を行いました。その結果、最初に得られた解析結果をほぼ再現し、解析法によっては、再発期のＳＰ−ＮＭＯ群は、ＭＳ群とより信頼度の高い確率で鑑別できることが確認されました。また、ＳＮ−ＮＭＯ群についてはその病態の多様性が示唆されました。さらに、パターンマッチング法という新しい統計手法を応用することにより、質量分析によって得られた各疾患群のスペクトラムから疾患の樹形図を作成した結果、ＰＰＭＳ群の脳脊髄液プロテオミクスパターンは、変性疾患であるＡＬＳにより近い結果になりました（図３）。

※図３は、添付の関連資料を参照

　本研究の結果から、脳脊髄液プロテオミクスパターン解析は、ＭＳとＮＭＯの鑑別に有効であることや、脳脊髄液プロテオミクスパターンから神経疾患の診断パネルを構築できる可能性が示されました。本研究結果をもとに、さらなる解析をすることで、ＭＳ関連疾患をより鋭敏に、より正確に診断し、治療への反応性なども含めた治療方針決定に役立つものと考えられます。