信州医誌，57⑷：127〜136，2009

綜説

脂質メディエーター Sphingosine‑1‑phosphate（S1P）：
自己免疫性疾患における新規 S1P 受容体アゴニスト KRP‑203の作用を中心に
高橋将文

信州大学大学院医学系研究科循環器病態学分野

Lipid Mediator Sphingosine‑1‑Phosphate (S1P):
Eﬃcacy of Novel S1P Receptor Agonists in the Treatment of Autoimmune Diseases
Masafumi TAKAHASHI
Department of Cardiovascular Medicine, Shinshu University Graduate School of Medicine
Key words:T cell, FTY720, KRP‑203, lipid mediator, immune response
Ｔ細胞，FTY720，KRP‑203，脂質メディエーター，免疫反応

はじめに的に行われている。我々は新規 S1P 受容体アゴニス
ト KRP‑203の開発に携わり，様々な疾患モデルにお生体において脂質は，エネルギー源や細胞膜の主けるその治療効果を検討してきた。本稿では，生体内要構成成分として重要な役割を担っているが，近年，における S1P の生成・作用から，自己免疫性疾患に脂質が受容体を介して生理活性作用を示し，いわゆるおける新規 S1P 受容体アゴニスト KRP‑203の効果にシグナル分子としても機能していることがわかってきついて概説する。

た。最近では，このような機能を持つ脂質は 脂質メ
ディエーター と称され，なかでも，プロスタグラン

S1P の生成と作用ジンやロイコトリエン，血小板活性化因子（platelet

S1P は，細胞膜の主要構成成分であるスフィンゴ

activating factor：PAF）などがよく知られている。

ミエリンからセラミド，スフィンゴシンを経て生成さ本 稿 で 紹 介 す る ス フ ィ ン ゴ シ ン １ リ ン 酸（sphin-れるリン脂質であり，スフィンゴシンがリン酸化酵素

gosine 1‑phosphate：S1P）も脂質メディエーターのであるスフィンゴシンキナーゼによりリン酸化される一つであり，Ｇ蛋白に共役する７回膜貫通型受容体ことで産生される（図１）。血清中の S1P は数百 nM（G‑protein coupled receptor：GPCR）である S1という濃度で存在しており，血小板がその重要なソー受容体を介して下流にシグナルを伝達して，細胞スとなっている。この血小板に豊富に含まれているの増殖や遊走，分化など様々な作用を発揮している。

S1P は，血小板凝集刺激によって細胞外へと放出さ特に，近年の S1P 受容体ノックアウトマウスでの解れる。また，最近では，赤血球にも S1P が含まれて析と，本邦で開発された免疫抑制薬 FTY720の作用おり，血漿における S1P のソースとなっていることが S1P 受容体を介していることがわかったことから，も示されている 。生成された S 1Pの受容体は，血S1P/S1P 受容体の血管・免疫系における新たな役割

管内皮において分化刺激により発現が誘導されるこが明らかとなってきた。なかでも臓器移植や自己免疫と で 発 見 さ れ た endothelial diﬀerentiation gene

性疾患における S1P の役割が注目されており，これ（Edg/S1P受容体）に結合して作用する。この受容らの分野における新規 S1P アゴニストの開発が精力体はGPCRであり，現在５種類の S1P受容体（S1P /P

別刷請求先：高橋将文〒329‑0498

Edg ‑1，S1P /Edg‑5，S1P /Edg‑3，S1P /Edg‑6，

栃木県下野市薬師寺3311‑１

自治医科大学

S1P /Edg‑8）が報告されている。これらのうち，S1

分子病態治療研究センター

バイオイメージング研究部

P /Edg‑1，S1P /Edg‑5，S1P /Edg‑3は広範な組織・

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高 橋 将 文

図１ S1P の生成とその作用機序
S1P はスフィンゴミエリンからセラミド，スフィンゴシンを経て生成される。スフィンゴシンから S1P の生成には，スフィンゴシンキナーゼによるスフィンゴシンのリン酸化によって誘導される。S1P は５種類の GPCR 受容体（S1P から S1P 受容体）に結合し，３量体Ｇ蛋白を介してさらに下流へとシグナルを伝達して作用する。

細胞で発現しており，S1P /Edg ‑6と S1P /Edg ‑8はP 受容体 KO マウスの胎児肝細胞（造血系細胞）をそれぞれ造血・リンパ球系と神経系に発現している。

移植することで造血系細胞特異的 S1P 受容体 KO マ

S1P の結合によりこれら受容体に刺激が入ると，Ｇウスを作製した報告では，末梢血中のＴ細胞のほぼ完蛋白を介して Ras‑ERK や Rho，ホスホリパーゼ C全な消失とＢ細胞の減少が認められ，Ｔ細胞の２次リ（PLC）といった下流のシグナル分子が活性化されてンパ節から末梢への再分布が障害されていることが明作用が発揮される。

らかとなっている 。

S1P 受容体のノックアウト（KO）マウスの報告でFTY720および KRP‑203の構造と作用は，S1P 受容体 KO マウスは胎生12.5日以降に血管成熟不全で出血して14.5日までにすべて死亡し，このFTY720は，冬虫夏草の一つである Isaria siclairii

原因として血管内皮細胞における S1P 受容体の重要菌の培養液中から発見されたミリオシン（myriocin：性が示唆されている 。一方，S1P 受容体 KO マウス

ISP‑1）をリード化合物として，化学修飾により見出では明らかな血管の異常などは認められないが，自発されたまったく新しい機序で作用する免疫抑制薬であ的・散発的なてんかん発作を生じることが報告されてる

いるの成熟Ｔ細胞の移出を阻止して末梢血中のＴ細胞数を。しかし，S1P 受容体と S1P 受容体のダブル。FTY720は，二次リンパ系組織および胸腺からKO マウスや，さらに S1P 受容体も KO されたトリ減少させて免疫抑制作用を示すことが知られていたが，プル KO マウスでは，血管新生過程の異常が認めらその作用機序はあまりわかっていなかった。その後，れ，S1P 受容体 KO マウスと比しても早期に死亡

FTY720の化学構造におけるスフィンゴシンとの類似することが報告されており，S1P 受容体および S1P性などから，FTY720が S1P 受容体を介して作用し受容体は S1P 受容体と協調して機能している可能性ていることが明らかとなった（図２） 。FTY720は生が示されている 。また，放射線照射したマウスに S1

体内ではスフィンゴシンキナーゼによりリン酸化体

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自己免疫性疾患と S1P

図２

FTY720および KRP‑203の構造
FTY720および KRP‑203とも生体内でリン酸化され（FTY720‑P および KRP‑203‑P），S1P と同様に S1P 受容体に結合することで作用する。

図３ Ｔ細胞の移出における FTY720および KRP‑203の作用機序
FTY720および KRP‑203は，生体内でリン酸化されて FTY720‑P および KRP‑203‑P となり，Ｔ細胞上の S1P 受容体に結合してダウンレギュレーションをおこす。Ｔ細胞は末梢循環と胸腺および２次リンパ組織との間で循環しているが，S1P 受容体がダウンレギュレーションされたＴ細胞では，胸腺および２次リンパ組織から移出できなくなる。その結果，胸腺や２次リンパ節においてはＴ細胞がトラップされた状態となり，逆に末梢血中のＴ細胞数の減少が生じる。

（FTY720‑P）となり，S1P 受容体を除く四つの S1Pきなくなり，結果として末梢血中のＴ細胞の減少が引受容体と結合する。特に，この FTY720‑P はＴ細胞き起こされる。実際，FTY720で処理したマウスでは，のS1P 受容体に強く結合して，そのダウンレギュレー胸腺や２次リンパ節におけるＴ細胞の集簇が認められ，ションを引き起こす。これによってＴ細胞は S1P 受Ｔ細胞のリンパ組織から末梢への再分布の障害が認め

容体依存性の胸腺および２次リンパ組織から移出がでられる（図３）。

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我々は，杏林製薬株式会社と共同で新たなS1Pアゴ203を併用すると，相乗的に免疫抑制効果が増強されニストである KRP‑203を開発してきた。KRP‑203はて，心移植および腎移植後の拒絶反応をより効果的にFTY720と化学構造上も類似している（図２） 。また，抑制することも認めておりKRP‑203のリン酸化体（活性型）である KRP‑203‑P用の懸念されるカルシニューリン阻害薬をこの併用療と FTY720‑P の S1P 受容体および S1P 受容体に対法により減量して副作用を回避できる可能性を報告しする親和性をみてみると，FTY720‑P は S1P 受容体ている。と S1P 受容体の両方に作用するが，KRP‑203‑P は，長期連用による副作

自己免疫性疾患に対する効果

S1P 受容体により選択的に作用していることがわかった（図４） 。さらに，FTY720を投与すると心拍数がFTY720には免疫抑制作用があることから，種々の減少することが報告されているが，この作用が S1P自己免疫疾患モデル動物における治療効果が報告され受容体を介していることが示されており ，実際，ている。さらに最近，我々も新たな S1P 受容体アゴ

S1P 受容体に選択性の高い KRP‑203では FTY720とニストである KRP‑203の動物モデルにおける治療効

比 して心拍数の減少作用が少なく，徐脈を誘導しに果を報告している。

くいことも認めている 。

動物実験

KRP‑203をラットに投与すると FTY720と同様にこれまでにFTY720投与による治療効果の報告され末梢血中Ｔ細胞数は激減し，ラット異所性心移植モデている疾患モデルとしては，実験的自己免疫性脳脊髄炎

ルや皮膚移植モデル，腎臓移植モデルにおける急性・（experimental autoimmune encephalomyelitis：

慢性拒絶反応を抑制して移植臓器の生存率を有意に改，実験的自己免疫性甲状腺炎，MRL/lpr マウ
EAE）

善する（図５） 。特に，ラット異所性心移植モデル

スにおけるループス腎炎，アジュバント誘発性関節炎，では，移植後拒絶反応による冠動脈の狭窄・閉塞を著コラーゲン関節炎，マウス重症筋無力症モデルなどが明に抑制することが明らかとなった。さらに，カルシある 。なかでも，脳や脊髄，視神経などに病変が起ニューリン阻害薬の腎毒性をはじめとする副作用が問こる中枢性脱随性疾患の一つである多発性硬化症のモ題となっているが，カルシニューリン阻害薬であるシデルとして汎用される EAE に対する治療効果は複数

クロスポリンを治療用量以下の低用量として KRP‑のグループから報告されている。

図４ S1P および S1P 受容体に対する FTY720および KRP‑203の作用
1および1受容体を発現させた
S P
S P
CHO‑K1細胞に，FTY720‑P あるいは KRP‑203‑P で刺激して細胞内カルシウムの変化を測定した。FTY720‑P では S1P と S1P 受容体の両方が刺激された。一方，KRP‑203‑P では S1P 受容体に比 して S1P 受容体が特異的に刺激された。
（A）S1P 受容体（B）S1P 受容体。
（文献10より改変引用）
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自己免疫性疾患と S1P

最近，我々はラット実験的自己免疫性心筋炎（ex-の減少，インターロイキン‑1β（IL‑1β）やインター

perimental autoimmune myocarditis：EAM ）モデル

フェロン‑γ（IFN‑γ），monocyte chemoattractantとマウスコンカナバリンＡ（concanavalin A：Con A）

protein‑1（MCP‑1），オステオポンチン（OPN）と誘導性肝炎モデルを用いた KRP‑203の治療効果についった炎症性サイトカインの有意な発現の低下も認めいて報告した。ブタ心筋ミオシンを Lewis ラットにられた（図７）。さらに，心筋炎発症後から KRP‑203

アジュバントと共に投与すると３‑４週間程度でマクを投与する治療プロトコールにおいても，心筋炎症面ロファージやＴリンパ球の浸潤を伴う劇症型の心筋積や炎症細胞浸潤の有意な改善が認められ，実際の臨炎を発症し，ラットは心不全に陥る。このラットに床現場においても治療薬として有用である可能性が示

KRP‑203（0.1および１mg/kg）をミオシン感作と同唆された。一方，豆に存在するレクチン（糖鎖結合分日から経口投与したところ（予防プロトコール），心子）である Con A は，Ｔリンパ球を活性化させ，マ筋の炎症面積および心重量/体重比が有意に改善し，ウスに投与するとＴリンパ球を介した肝炎が誘導され特に KRP‑203の高用量投与（１mg/kg）では心筋炎ることから，自己免疫性肝炎のモデルとして広く実験症面積がほぼ完全に抑制された（図６） 。また，心臓に用いられている。我々は，この肝炎モデルにおいて超音波検査による心機能（左室内径短縮率：％ FS）も KRP‑203の効果を検討し，0.1mg/kg という低用の改善や炎症細胞浸潤（Ｔリンパ球・マクロファージ）量での投与でもアラニンアミノトランスフェラーゼ

図５ ラット異所性心移植モデルに対する KRP‑203の治療効果
ラット異所性心移植モデル（Lewi‑to‑F344）に対して KRP‑203（low dose：0.1および high dose：1.0（A）移植心の生存率，（B）移植心の心拍スコア，（C）摘出移植心，mg/kg，経口）を投与して評価した。
（D）組織学的評価（HE：hematoxylin eosin 染色，M T：M assonʼ
s Trichrome 染色，M acrophage およびＴ細胞に対する免疫染色）。Vehicle 群に比 して，KRP 投与群では移植心の生存率の有意な改善，心拡大および冠動脈の狭窄・閉塞の抑制が認められた。 Ｐ＜0.05vs.Vehicle 群。
（文献９より改変引用）

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高 橋 将 文

図６ 自己免疫性心筋炎ラットに対する KRP‑203の治療効果
ミオシン誘導性心筋炎ラットモデルに対して KRP‑203（low dose：0.1および high dose：1.0mg/kg，経口）を投与して評価した。（A）HE 染色，（B）心筋炎症領域，（C）心重量/体重比。Vehicle 群では，コントロール（心筋炎なし）群に比べて有意に炎症領域および心重量/体重比が増加したが，これらの指標は KRP‑203の投与によって有意に減少した。特に，high dose KRP‑203群では心筋の炎症領域はほぼ完全に抑制された。

Ｐ＜0.01。
（文献16より改変引用）（ALT）の上昇を有意に抑制することや，この KRP‑再発率はプラセボ群で0.77，FTY720 1.25mg 群で203による治療効果の標的細胞が CXCR4 /CD4 ‑T0.35（Ｐ＝0.009），FTY720 ５ mg 群 で0.36（Ｐ＝リンパ球であることを報告している 。

0.01）であった。延長試験を終えた227例では，病変臨床試験数 お よ び 再 発 率 は FTY720投 与 継 続 群 で 依 然 と し

最近，欧州およびカナダの11カ国32施設で行われたて少なく，プラセボから FTY720投与へと変更され

FTY720（ﬁngolimod）経口投与による多発性硬化症た群でも，これらのパラメーターは減少した。有害に対する第 相臨床試験の結果が報告された 。この事象として，鼻咽頭炎，呼吸困難，頭痛，下痢，悪心試験では281例の再発性多発性硬化症患者を対象としなどがあり，無症候性肝機能酵素（ALT）の上昇がて，プラセボ，FTY720 1.25mg，FTY720 ５mg 投FTY720群で比与（１日１回）の３群に無作為に割り付け，M RI おプラセボ群では１％）。また，FTY720 ５mg 群におよび臨床評価により６カ月間追跡調査された（主試験，いて後頭葉の可逆性脳症症候群（posterior reversible０‑６カ月）。さらに引き続いて行われた延長試験（７‑encephalopathy syndrome）が１例認められた。さら12カ月）では，プラセボ群に FTY720をどちらかのに，FTY720投与初期での心拍数の減少と呼吸機能検用量で再度無作為に割り付けられ，FTY720群では同査での１秒量の低下にも関連していた。これらの結果じ用量を継続して投与された。計255例が主試験を終より，FTY720が多発性硬化症患者の治療に有効であ了し，その結果，MRI 上の病変は FTY720 1.25mgることが示唆された（図８）。

的高頻度に認められた（10‑12％，群（病変総数中央値：１病変，Ｐ＜0.001）とFTY720

現在，これに引き続いてより大規模および長期的な５mg 群（３病変，Ｐ＜0.006）ではプラセ ボ 群（５試験として，再発性多発性硬化症に対する第 相臨床病変）に比 して有意に少なかった。また，年間での試験が2006年１月から開始されており，2009年７月に132

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自己免疫性疾患と S1P

図７ 自己免疫性心筋炎ラットの炎症細胞浸潤・サイトカイン発現に対する KRP‑203の効果（A‑C）CD4陽性Ｔ細胞・マクロファージに対する免疫染色とその定量評価，（D）炎症性サ
イトカイン mRNA の発現（IFN‑γ，M CP‑1，OPN，IL‑1β）。KRP‑203の投与により炎症細胞浸潤・炎症性サイトカインの発現が有意に抑制された。 Ｐ＜0.05，
改変引用）Ｐ＜0.01。
（文献16より終了する予定となっている（ClinicalTrials.gov NCT

他の自己免疫性疾患に対しても応用範囲が広がり，新00289978）。これらの臨床試験によって FTY720の自たな自己免疫性疾患治療薬となり得ることが期待され己免疫性疾患に対する有効性が証明されれば，今後，る。また，新たなS1P受容体アゴニストである KRP‑

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高 橋 将 文

図８ 再発性多発性硬化症に対する FTY720の治療効果
第 相臨床試験における MRI 上のガドリウム増強病変数のなかった患者比率（A）および再発のなかった患者比率（B）を示す。
（FTY720：Fingolimod）。Ｐ値はプラセボ群との比 を示す。（文献18より改変引用）

203に関しては，2006年にノバルティス社へとライセ減少させることで免疫抑制効果を示し，自己免疫疾患ンスが供与され，現在，海外において第 相臨床試験に対する有益な作用を発揮すると考えられる。しかし，が行われている。

S1P は生体内においてリンパ球の移行のみならず，おわりにS1P 受容体アゴニストは，末梢血中のＴ細胞数を134血管新生をはじめとする重要な作用も担っていることから，さらなる S1P 受容体アゴニストの作用機序の解明が必要である。また，今後，新たなアゴニストの信州医誌 Vol. 57

自己免疫性疾患と S1P開発が進むことによって，自己免疫性疾患をはじめと謝する免疫反応の関与する疾患に対する S1P 受容体アゴニストを用いた新たな治療法が確立されることが期待される。

辞

本稿で紹介した研究は，自治医科大学・分子病態治療研究センター・小林英司教授ならびに杏林製薬との共同研究であり，関係の方々に深く感謝いたします。

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高 橋 将 文
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（Ｈ 21. 3.10 受稿）

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