膠原病におけるNF-κB経路
The NF-κB pathways in connective tissue diseases
東京医科歯科大学

大学院保健衛生学研究科

准教授

窪田哲朗

TETSUO KUBOTA (Associate Professor)
Tokyo Medical and Dental University Graduate School of Health Care Sciences

1．はじめに転写因子NF-κB（nuclear factor-kappa B）の制御を受けている遺伝子は、細胞増殖、アポトーシス、炎症、免疫に関連するものなど多岐にわたる。しかも、それらの発現は他の転写因子経路の影響も受けているため、NF-κBの活性化、あるいは抑制が、実際にin vivo でどのような結果をもたらすかを予測することは容易でない。しかし、近年、全身性自己免疫疾患（膠原病）の病態形成におけるNF-κB経路の重要性を示唆する研究成果が少なからず報告されており、NF-κB経路は新規治療薬開発の標的とも考えられる。本稿では膠原病の中でも関節リウマ
チにつ いで 患 者 数 の 多 い 全 身 性 エリテマトーデス（systemic lupus erythematosus、SLE）および、その合併症としてしばしば 認 められ る 抗リン脂 質 抗 体 症 候 群（antiphospholipid syndrome、APS）の病態とNF-κBとの関わりについて概説する。

図１ NF-κBファミリーおよびIκBファミリータンパク質
RHD: Rel-homology domain, ANK: ankyrin-repeat motifs

2．NF-κB 経路の構成要素質に留まっている。また、p50とp52は、それぞれの前駆
NF-κBファミリーは、N端側にDNAとの結合や2量体形体p105、 p100として生成されるが、これらのC末端側に成に関わるRel-homology domain（RHD）を有する5つのはIκBと同様のankyrin-repeat motifs（ANK）が存在して、分子、RelA（p65）、RelB、c-Rel、NF-κB1（p50/p105）、

NF-κBの活性化を抑制している。

NF-κB2（p52/p100）から構成され、これらが種々の組合せでホモまたはヘテロ2量体を形成して機能を発揮する

3．NF-κB 経路の活性化（図1）。RHDには核局在化シグナル（nuclear localization

8signal、NLS）が存在するが、無刺激状態の細胞では通様々な刺激によって活性化されるNF-κB経路には、

常、この部分がIκBα、 IκBβ、 IκBεなどのIκB（inhibitor

canonical（またはclassical）pathway、non-canonical（またof κB）
ファミリータンパク質に被われ、NF-κBは主に細胞はalternative）
pathwayなどが知られている。Canonical

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pathwayでは、TNFレセプター（TNF-R）、IL-1レセプター（IL-1R）、Toll-likeレセプター（TLR）、T細胞レセプター（TCR）などを介した刺激によって、主としてRelA（p65）:p50
ヘテロ2量体が活性化される（図2）。上記のレセプターから細胞内に入った刺激は、IKKα、IKKβ、NEMO（NF-κB essential modifier、別名IKKγ）からなるIκB kinase 3量体（IKK trimer）に伝わり、これらのキナーゼが活性化するとIκBαのリン酸化とユビキチン化がもたらされる。ユビキチン化IκBαはプロテアソームで分解され、RelAのNLSが露出して、RelA:p50 2量体は核内に移行する。近年、
この過程はさらに多くの調節因子によって制御される複雑な経路であることが明らかにされつつある 1）。

図3 NF-κB non-canonical pathway.
LTβR : LTβ recepter, RANK : recepter activatorof NF-κB, BAFF-R : BAFF recepter

4．自己免疫反応と NF-κB
自己免疫反応は、免疫系における自己と非自己の識別機構に不具合を生じて、自己抗原に対するトレランスが破綻する結果もたらされる。自己トレランスの確立には、自己反応性リンパ球がB細胞の場合は骨髄、T細胞の場合は胸腺において除去されることが重要であるが、NF-κBは
図2 NF-κB canonical pathway.
BCR: B cell receptor, TCR: T cell receptor, TLR: Toll-likereceptor

このしくみに強く関わっている。
さらに、ひとたび自己免疫反応が起こって組織内に炎症が生じた場合には、接着分子、炎症性サイトカイン、ケ一方、non-canonical pathwayはCD40、lymphotoxin-β

モカインなどの発現が亢進するが、よく知られているようにレセプター（LTβR）、RANK（recepter activator of NF-κ炎症に関連する分子の多くがNF-κB依存性である 2）。こB）、BAFFレセプター（BAFF-R）などから入る刺激で活性のように、NF-κB経路は自己トレランスの破綻と、炎症の2化される（図3）。これらの刺激がNF-κB-inducing kinaseつの段階で自己免疫疾患の発症に関わっている。

（NIK）の活性化と、それに続くIKKα 2量体によるp100の自己トレランスに関してみると、胸腺髄質上皮細胞は、C端側のankyrin repeatのリン酸化、ユビキチン化、部分全身の諸臓器に存在する様々な抗原を発現するユニー的な分解をもたらし、その結果、N端側のp52フラグメントクな性質をもっており（promiscuous expression と呼ばれとRelBの2量体が核に移行する。

る）、未熟T細胞の教育にあたっている。この胸腺髄質上THE CHEMICAL TIMES 2011 No.1
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皮細胞の分化には、NF-κB経路の上流に存在してIL-1レ6．SLE と NF-κB

セプターやToll-likeレセプターからの刺激を伝えるアダプ
ター分子TRAF6が、重要な働きをしている。TRAF6欠損

BAFF（B cell-activating factor; 別名 BLyS）は新しい

マウスでは、胸腺髄質上皮細胞の分化が障害されて、自TNFファミリー分子として1999年に4つの研究グループか己反応性T細胞の除去が不完全になってしまう。このようら相次いで報告された。骨髄系細胞、T細胞、種々の間なマウスの胸腺からリンパ球を除去した胸腺ストローマを、質細胞から産生され、B細胞に生存、増殖、分化を促す

胸腺を持たないヌードマウスに移植した実験では、肺、サイトカインである。SLEの血清中では可溶性BAFFが高膵、肝、腎などに炎症細胞浸潤が認められ、それらの組値を示し、病態形成における役割が注目されている。

3）

織と反応する自己抗体も検出された 。

BAFFにはBAFF-R、TACI（transmembrane activator

NF-κB2（p100）
も胸腺髄質上皮細胞の分化に関わってand CAML interactor）、BCMA（B cell maturation

いると考えられ、NF-κB2欠損マウスではやはり多臓器にantigen）の3種類のレセプターがある。BCMAとTACIは、

4）わたる炎症細胞浸潤と、自己抗体産生が認められた 。

もう一 つ の TNF ファミリー の サイトカイン APRIL（ a

また、胸腺における自己反応性T細胞のアポトーシスは、proliferation-inducing ligand）とも結合するが、BAFF-Rはnegative selectionに因んで IκBNSと命名された分子がNF-BAFFとのみ結合する（図4）。これら3つのレセプターからκBと結合することによってもたらされる 。

入るシグナルはいずれもNF-κBのcanonical pathwayを活5）

一方、B細胞が骨髄で成熟する過程で、自己抗原と強く反応するB細胞レセプター（BCR）が作られてしまった場

性化するが、non-canonical pathwayはBAFF-Rからのシグナルによってのみ活性化される。

合には、recombinase-activating gene（RAG）の作用でBCRの再編成が行なわれるが、RAGの発現はRelA、cRelによる正の、NF-κB1（p50）による負の制御を受けている6）。

5．全身性エリテマトーデス（SLE）
SLEは20歳台から40歳台の女性に好発する自己免疫疾患で、男女比は1:9、わが国の患者数は約50,000人と推定されている。原因は不明であるが、複数の遺伝的素因に環境要因が加わって発症するものと考えられ、自己抗体の産生や自己反応性リンパ球の活性化によって皮膚病変、胸膜炎、糸球体腎炎（ループス腎炎）、中枢神経症状（CNSループス）、血球減少など様々な病態がもたらされる。とりわけループス腎炎とCNSループスは、早期に診断して強力な治療を行なわないと生命予後に影響する

図4 BAFFおよびAPRILのレセプターと、NF-κB経路BAFFを過剰産生するマウスでは、NF-κB経路の活性化を介して図に示したような効果が発現し、SLE様病態を発症する。

重篤な病態である。自己抗体としては、抗DNA抗体、抗10RNP抗体、抗Sm抗体などが高頻度に認められる。治療

BAFFを過剰発現するトランスジェニックマウスは、脾には副腎皮質ステロイド剤や免疫抑制剤が用いられてい臓、リンパ節などの末梢リンパ組織が腫大し、B細胞数がるが、治療抵抗性の症例もみられ、さらなる治療法の進増加し、抗DNA抗体産生、血中免疫複合体の増加、免歩が望まれている。最近、抗CD20モノクローナル抗体投疫グロブリン沈着をともなう糸球体腎炎など、SLE様所見

与によるB細胞除去療法など、生物学的製剤の有効性を示して興味深い。Enzlerら7）は、このような病態の形成も報告されているが、未だ確立された治療法とはなってに関わるB細胞とNF-κB経路について、BAFFトランスジェいない。

ニックマウスとNF-κB各経路の構成要素を欠損したマウ

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スを 交 雑して 検 討した 。そ の 結 果 、BAFF は non-7．抗リン脂質抗体症候群(APS)と NF-kB

canonical pathwayを介して脾臓のmarginal zoneにおける自己 反 応 性B細 胞の 生 存を促し、さらにcanonicalAPSは動脈または静脈の血栓症をくり返したり、流早pathwayを介して抗DNA抗体のIgGへのクラススイッチを産などの妊娠合併症を引き起こしたりし、血清中に抗リ起こすことなどが明らかにされた（図4）。すなわち、BAFFン脂質抗体が検出される疾患で、基礎疾患のない1次性過剰発現のモデルにおいて、臓器病変をともなうfull-APSと、基礎疾患に合併する2次性APSに分類される。2

blownのSLE様病態が形成されるためには、NF-κBの両次性APSの基礎疾患としてはSLEが最も多く、約50%を方の経路が必要であることが示された。

占める。治療には抗血小板薬や抗凝固薬が使われる

SLEの疾患活動性と血清中のBAFFのレベルとの間にが、効果が不充分な症例や、副作用として出血が助長さはあまり良い相関関係が見られないことから、BAFFと協れる恐れがあり、さらなる治療法の改善が望まれている。

調して働く他の因子も存在する可能性があると考えられ、本症候群における向血栓傾向のメカニズムは複雑でDoreauら はIL-17とBAFFの作用に着目した。その結未だ不明の点も多いが、β2-glycoprotein Iなどのリン脂質

果、 BCR刺激によるアポトーシスからB細胞を保護する結合性タンパク質を介して間接的にリン脂質と結合する自作用において、IL-17とBAFFは相加的な効果を発揮し、己抗体が向血栓傾向に大きく寄与している11）。López-自己反応性B細胞の生存をサポートしている可能性が示

Pedreraら12）は、APS患者の単球をフローサイトメトリーで唆された。IL-17とBAFFの効果発現には、NF-κB依存性解析し、44例中29例に凝固経路の主要因子であるtissueの転写因子Twist-1が重要であることも明らかにされた。

factor（TF）が発現していることを見出し、そのような細胞

IL-17に関しては様々な炎症性疾患の病態との関わりがではp38 MAP kinase経路を介したNF-κBの活性化と、報告されているが、SLEに関しても、ループス腎炎患者やMEK-1/ERK経路の活性化が起こっていることを示した。

8）

+--

モデルマウスの腎組織において、CD3 CD4 CD8 T細胞

さらに、健常人単球を培養してAPS患者IgGを添加するがIL-17を産生していることなどが報告されている。IL-17と、同様のシグナル伝達経路の活性化とTF発現がもたらレセプターからのシグナル伝達経路の詳細は明らかでなされたという。

いが、NF-κB、 c-Jun NH2-terminal kinase（JNK）
、 MAP
9）

kinase経路などが関わると報告されている 。
10）

また、ケモカインによる血小板の活性化もAPSの向血栓傾向に関わっている可能性が考えられる。すなわち、血小Wuら は、種々の異なる系統のループスモデルマウス板にはCCR1、CCR3、CCR4、CXCR4などのケモカインのB細胞を用いて、どのようなシグナル伝達経路が活性化レセプターが発現しており、特異的なケモカインを添加するして いるか、網 羅 的に 検 討した 。そ の 結 果 、PI3K/ことによって凝集反応を惹起することができる。CX3CL1

AKT/mTOR経路、MEK1/Erk1/2経路、p38、 NF-κB、も血小板を活性化させてP-selectinの発現を亢進させた

種々のBcl-2ファミリー分子、細胞周期関連分子など、多り、コラーゲンやフィブリノゲンへの粘着を亢進させることがくの分子が複数の系統のマウスで共通に活性化してい報告されている。私たちは抗β2-glycoprotein I抗体が単ることが明らかにされた。mTOR kinase阻害薬RAD001

球を活性化してIL-1βやTNFαを産生させ、それらが血管の投与は、モデルマウスの抗DNA抗体産生や糸球体腎内皮細胞にCX3CL1やCCL5などのケモカインの発現を炎にきわめて有効であった。しかもRAD001の投与を受誘導すること、CX3CL1は血小板のコラーゲンへの粘着けたマウスのB細胞では、AKTのリン酸化の抑制のみなを亢進させ、CCL5は血小板凝集を惹起することを観察しらず、Erk1/2、 NF-κB、 Bcl-2、 CDK2、 STAT3など、他た（図5）。IL-1β、TNFα、CX3CL1、CCL5の発現はいずの経路の分子の活性化も抑制されていることが明らかにれもNK-κB依存性で、NF-κB特異的阻害剤DHMEQ13）なった。これらの結果は、ループスモデルB細胞では、により抑制され、NF-κB経路がAPS治療の標的となり得直接的または間接的に関連しあう複数の経路が活性化ると考えられた 14）。in vivo モデルにおいても、抗リン脂質しているものの、適切な標的を阻害することによってネット抗体によって誘発される向血栓傾向の是正にNF-κB阻ワーク全体を一挙に抑制できることを示している。

害剤MG132が有効であることが報告されている15）。

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図5 抗リン脂質抗体症候群における向血栓傾向
抗β2-glycoprotein I抗体が単球を刺激して組織因子（TF）や炎症性サイトカインを発現させる。
抗β2-glycoprotein I抗体やサイトカインで活性化した血管内皮細胞は、TFやケモカイン（CCL5、CX3CL1など）を発現する。

8．おわりに生理的な状態において、NF-κB経路は中枢リンパ組織の骨髄や胸腺で、リンパ球の自己トレランスの確立に重要な働きをしている。この他、NF-κBは皮膚、粘膜など絶えず外界から様々な刺激を受ける組織の自然免疫機能の維持にも必要で、これらの組織におけるNF-κBの欠損は重篤な感染症を引き起こしてしまう16）。
一方、自己免疫疾患の病変部位ではNF-κB経路の活性化が様々な炎症関連分子の発現を増強させて、病態形成に関わっている。細胞内シグナル伝達経路は複雑なネットワークを形成して、多数の分子がその調節に関わっているが、特異的な阻害薬を用いて中軸を阻害するとネットワーク全体が抑制されたという実験結果は、新しい治療法の開発に向けて希望を与えてくれる。これは関節リウマチでは、複雑なサイトカインネットワークが活性化しているにも拘わらず、抗TNFαモノクローナル抗体を投与するだけで関節炎が劇的に改善するという事実を思い起こさせる。
NF-κBは間違いなく膠原病の新規治療標的候補と考えられるが、その生理的作用を阻害せずに、有害な作用のみを抑制できるようなプロトコールが作成されなければならない。

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