論文サマリー

　関節リウマチ治療薬アバタセプト (CTLA4-Ig)が破骨細胞分化を抑制する事 は、2008年にGeorg Schett先生らのグループが初めて報告し(Axmann R, Ann Rheum Dis. 2008)、IDO/Tryptophan pathwayが作用機序の一つと考えられた (Bozec A, Sci Transl Med. 2014)。しかし、破骨細胞分化直接抑制の作用機序の全容は不明だった。

　まず、骨髄マクロファージ(BMM)にM-CSF + RANKLを投与し破骨細胞誘導する際、CTLA4-Igを投与すると、NFATc1の発現が抑制された。CTLA4-Igのう ち、CTLA4が作用ドメインである事を確認した。

　次に、細胞内カルシウムオシレーションに着目した。CTLA4-IgをBMMに急性 投与すると、オシレーションは高周波を中心に抑制された。また、CTLA4-Igを 1晩投与するとオシレーションの振幅は減衰した。CTLA4-Ig投与によるオシレーションの抑制効果は、Fc receptor gamma(FcRγ)KOマウスでは観察されなかった。

　最後にIn vivoの検討として、LPS誘発性頭蓋骨骨溶解モデルを用いた。Wild typeマウスではCTLA4-Ig投与によりLPS誘発性の骨破壊は抑制された。一方FcRγKOマウスでは、骨破壊が抑制されなかった。

　結論として、 CTLA4-IgはFcRγ依存的に細胞内カルシウムオシレーションに干渉し、NFATc1の発現を抑制し破骨細胞分化を抑制する。

慶應義塾大学チーム

福岡歯科大学チーム

　この研究は、東京大学・慶應義塾大学・福岡歯科大学の連合チームで仕上げた 論文です。田中栄教授、宮本健史教授(現在、熊本大学)、岡部幸司教授と、骨代謝研究のリーダーから直接指導頂きました。また学会発表の場でディスカッションさせて頂く中で、新たな切り口が生まれ、本研究を一つ上のランクに上げて頂きました。この場を借りて深謝致します。
　　論文の目玉は、カルシウムオシレーションの測定および解析です。 測定に関して、筆者がまずFluo-4を用いた予備検討を行い、カルシウム欠乏状態ですら変化が明瞭だった為(Supplement videoを参照下さい)、「これは確か に効いていそうだ」という事で、骨代謝学会の休憩スペース にて福岡歯科大学 チームとディスカッションさせて頂き、その後、鍛冶屋浩先生にご協力頂きま した。Fura-2を用いた2波長同時測定の正規法で、CTLA4-Ig急性投与・1晩投 与の2条件を粘り強く測定頂きました。 解析に関して、時系列に沿った周波数解析の手段として、 ウエーブレット解析 を用いました。経済学・生態学で使用実績のある手法を移植し、とてもよくハマりました。(神経・筋生理学でも使用例がある事は、後から知りました。学部教養で学んだプログラミングが始めて役に立ちました。)
　　細胞内カルシウム制御の実態は未解明点が多く残されています。特に非興奮性 細胞(神経・筋以外)におけるオシレーションは、未開拓なテーマです。「オシレーションとは何か」という根源的な問いに答えられるよう、これからも微力ながら頑張ります。（東京大学整形外科・岡田 寛之）