博士（医学）永井正弘
学 位 論 文 題 名

ラット同種複合組織移植におけるCT
LA4―IgとICOS―Ig複合投与の効果
学位論文内容の要旨
緒奮複合組 織移植 （肢移 植）は四 肢の欠 損の症 例に行 われる 有用な 治療法と考えられるが，いずれの臓器 の場合 でも同 様ではあ るが， 移植片 の生着 のため には手 術後の拒絶反応を抑制する治療を行わ なけれ ばなら ない．現 在臨床 的に使 用され ている 免疫抑 制荊は童篤な副作用があるもの
がほと んどで ，四肢のように生命維持に必須でない組織の移植については，より副作用の少ない手法の開発が必要である，
この問 題点を 克服す るため、 補助シ グナル 阻害の 手法を 肢移植 後の拒絶反応抑制に応用した．
抗原 が 生 体 内に 侵 入 す ると 抗 原 提 示細 胞 （ 以下AI℃）と T細胞聞 で細胞膜 上の分 子同士 が結合し，この反応によルシグナルの応答を行う， First signalはA
PCからT細胞に抗原が提示され，T細胞が 抗原を 認識し ，続いて 抗原非 特異的な補助シグナルが伝達され，T細胞は抗原に対して免疫の様 式を決 定する ことにな る．す なわち，補助シグナルが伝達されればT細胞は抗原に対し免疫反応 を惹起 するが ，補助シ グナル が欠如 すれば T細胞は 抗原に 対し免 疫寛容 となる ，この現象 を 利 用 し， 代 表 的 な補 助 シ グ ナル 経 路 で ある B7‑ CD28経 路 や B7h‑ ICOS経 路 を そ れぞ れ
CnーA4‑1・gとIcOS‐Igを遮断分子として補助シグナル阻害を行い，移植片生着延長を示した研究が発表されている．本研究の目的は，ICO
S．Igを使用して補助シグナルを遮断することにより，同種複合組繊移植の移植免疫を抑制しうるかどうかを評価することである．さらに、移植片各組織の病理組織学的検査と血中サイ卜カイン濃度の測定を行い，CTし糾・IgとICOS‐Igの両者を使用して移植免疫抑制に相乗的な効果があるかどうかを評価することである。
材料と方法
ACIの 後 肢 を 大腿 遼 位 で 切断 し ， 大 腿動 静 脈 を吻合 してkwisに 具所性 移植し ，複合 組織移 植のモデ ルとし た．実験群は対照群，ICOS−Ig
群，CnーA4・IgとICOS−Igの複合投与群に分類し，それぞれ術後にヒトIgG，ICOS‐Ig，C11ーA4−IgとICO
S‐Igを投与した．手術から移植片の皮膚に焼痴形 成が出 現する までを生 若期間 とし，各群間で比較した，術後1週目の組織を採取し病理組織学的評価を行った，さらに，術前と術後4，7．14
日目に採血を行い血中サイトカイン濃度，すな
わちIし2，IFNツ，nma，IL4，n′10の血中濃度を測定した，
結果
生着期間は対照群6．2日に対し，ICOS‐Ig群12．7日，複合投与群27．0日と延長しており，ICOS‐Ig群は対 照群に 対し， 複合投与 群は対 照群と ICOSーIg群 の両者 に対し有意差を認めた，病理組織学的評 価では ，皮膚，軟骨，神経，腱では複合投与群が対照群とI
COS‐Ig群の両者に対し有意に拒絶の 抑制を 示した ものの， ICOS‐Ig群 と対照 群の聞 では有 意差は認めなかった，筋，骨ではICOS‐塒群 は対照 群に対 し，複 合投与 群は対 照群と ICOS＿k群に 対して 有意に 拒絶の 抑制を認めた．血中サイ卜カイン濃度の測定の結果では，ICOS‐Ig群では対照群と比較してロ岬・qとIL一10の濃度 が低下 しており，複合投与群では凡一2，IN´，Dぼ屯，Iし4，IL‐10の濃度が低下していた．
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考察
本研 究の第 1の目的 である ICOS‑18;の効 果であ るが， 移植片 の有意 な生着延 長を示 し，複 合組織 移 植 片の 生 着 延 長に 有用で あると 考えら れた， しかし， CTLA4‑18の肢 移植に 対する 生着延
長 効 果 や， ま た ICOS‑Igの 肝や 膵 島 移 植に 対 する 効果を 検討し た研究 から考 察する と肢移 植の 拒 絶 反応 抑 制 効 果は 少ない と考え られた ．第2の 目的・ であるCTLA4‑IgとICOS‑Igの 複合投
与の 効果で あるが ，これ は対照 群，ICOS‑Ig群の両者に対し有意な生着延長を示した，しかし，
延 長 期 間の 程 度 や ，病 理組織 学な， 特に皮 膚の拒 絶反応抑 制効果 から考 えると ，CTLA4‑IgとICOS‑Igの 複 合 投 与の 相 乗 効 果と 考 え る より も ， 主 にCTLA4‑Igの効 果 が 強 く現 れ て お り，ICOS． Igの効果 は補助的なものではないかと考えられた．心移植に対するCTし蝌‐IgとICOS・Ig
複合 投与で は相乗 効果が あると されて いるが ，肢移 植とのこ の違いは，ひとつには心筋組織単一 の 心 移植 よ り ， 特に 抗原性 の強い 皮膚， 筋を含 む肢移植 のほう が移植 片拒絶 反応の 抑制が困難 である と考え られる ことニ つめは 拒絶免 疫が始 動し，反 応が拡大していく際に遮断分子を投与 すると いう適切 なタイ ミングを 確立して いない というこ とにあ ると考え ている．
CD28経 路 の 補助 シ グ ナ ル阻 害 で 1型 ヘ ル パ― T細 胞 （ 以 下1111）の 関 与 する免疫 反応を 制御
す る こ と， ― 方 ICOS経 路の 補 助 シ グナ ル 遮 断 は1比の 関与す る免疫 反応を 制御す ることを 示
す 研 究 があ る ． 本 実験 で も 血 中サ イ ト カ イン 濃 度 測 定の 結 果 か ら以 下 の結果 が導か れた．
n岬 −qと凡 ‐10はICOS． Igの作用 でその 血中濃度が減少し，凡・2とIFN
イはCTし｀4−Igの作用でその血中濃度が滅少し，Iし4はCTし蝋II：gとICOS
一I・gの相互作用でその血中濃度が減少した，
これ らの結 果から ICOS‐Igは 肢移植 後の1弛 サイ卜 カインの 産生を 抑制し，CTL蝌．Igは1111サ
イ卜カインの産生を抑制するという過去のデータとおおむね一致するものとなった．本研究では，同 種 複 合 組 織 移 植 の 拒 絶 反 応 に 対 し， CnA4． Igと ICOSーIgの 複 合投 与 は Th1と1他 の免 疫
反応 の両者 を抑制 することを示し，改善の余地はあるもののこのメカニズムを応用し，複合組織移植片の生着に有用な治療戦略が開発されると考えられた．

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学 位論文審査の要旨
主 査 教 授 三 浪 明 男
副 査 教 授 上 出 利 光
副 査 教 授 笠 原 正 典

学 位 論 文 題 名

ラッ ト 同 種複 合 組 織移 植 に お けるCT
LA4―IgとICOS−Ig複 合 投与 の 効 果複合組織移植（肢移植）は四 肢の欠損の症例に行われる有用な治療法と考えられるが，いずれの 臓 器の場 合でも同様ではあるが，移植 片の生着のためには手術後 の拒絶反応を抑制する治療を 行 わなけ ればならない．現在臨床的に 使用されている免疫抑制剤 は重篤な副作用があるものが ほとんどで，四肢のように生 命維持に必須でない組織の移植については，より副作用の少ない手 法 の開発 が必要である．この問題点を 克服するため、補助シグナ ル阻害の手法を肢移植後の拒 絶 反応 抑制 に応 用し た ．本 研究の目 的はB7h→ ICOS経路をICOS‑Igを使用して肢移植の免疫抑 制 しう るか どう か評 価 し， 次い でICOS経路 に併 せて B7‑*CD28経 路を CTI̲A4‑Igを使用し移植 免疫抑制に相乗的な効果があ るかどうかを評価すること である，
方 法は ，ACIの 後肢 を大 腿遠 位 で切 断し ，大 腿動 静 脈を吻合して Lewisに異所性移植し，対照 群 ， ICOS‑Ig群 ， CTLA4‑Igと ICOS‑Igの 複合 投与 群に 分 類し ，そ れぞ れ 術後 にヒ トIgG，ICOS‑Ig， CTLA4‑Igと ICOS‑Igを投与し た．各群間で移植片生着期間 を比較し，術後1週目の組織 を採取し病理組織学的評価を行った．さらに，術前と術後4，7，14日目に採血を行い血中サイト
カ イ ン 濃 度 ， す な わ ち IL2， IFN‑y， TNF‑a， IL4， ILrl0の 血 中 濃 度 を 測 定 し た ．
生 着 期 間 は 対照 群6.2日 に対 し， ICOS‑Ig群 12.7日

複合 投与 群 27.0日と 延長 して お り，

ICOS‑Ig群は 対照群に対し，複合投与群 は対照群とICOS‑Ig群の両者 に対し有意差を認めた，病理 組織学的評価では，皮膚，軟 骨，神経，腱では複合投与 群が対照群とICOS‑Ig群の両者に対し有 意に拒絶の抑制を示したもの の，ICOS‑Ig群と対照群の間 では有意差は認めなかった．筋，骨で は ICOS‑Ig群は 対照 群に 対し ， 複合 投与 群は 対照 群 とICOS‑Ig群 に対して有意に拒絶の抑制を 認 めた． 血中サイトカイン濃度の測定 の結果では，ICOS‑Ig群では 対照群と比較してTNF‑aとILrl0の濃度が低下しており， 複合投与群ではIL2，IFN‑y， TNF‑a，IL‑4，ILrl0の濃度が低下して いた．
今 回の 研究 結果 より ， ICOS‑Igの効果 は，移植片の有意な生着延 長を示し，複合組織移植片の 生 着延 長に 有用 であ る と考 えら れた も のの ，CTLA4‑Igの肢移植 に対する生着延長効果や，― 597―

ま たICOS‑Igの肝 や膵島 移植に 対する 効果を 検討し た研究 から考 察すると ，肢移植の拒絶反応
抑 制効果 は少ない と考え られた ，CTLA4‑Igと ICOS‑Igの複 合投与 の効果 であるが，これは対照群 ，ICOS‑Ig群の 両者に 対し有意な生着延長を示した，しかし，延長期間の程度や，病理組織学な ， 特 に皮 膚 の 拒 絶反 応 抑 制 効果 から考 えると ，CTLA4‑Igと ICOS‑Igの複 合投与 の相乗効 果と 考える よりも， 主にCTLA4‑Igの効果 が強く 現れて おり， ICOS‑Igの効 果は補助的なものではな いかと 考えられ た．血 中サイ トカイ ン濃度 測定の 結果か ら以下 の結果が 導かれた，TNF‑aとIL‑10はICOS‑Igの 作 用 で その 血 中 濃 度が 減 少 し ，IL‑2とIFN‑yは CTLA4‑Igの 作用 でそ の血中 濃 度 が減 少 し ， IL‑4は CTLA4‑Igと ICOS‑Igの相 互作用 でその血 中濃度 が減少 した． これらの 結 果 から ICOS‑Igは 肢 移 植後 の Th2サイ トカイン の産生 を抑制 し，CTIA4‑IgはThlサイ 卜カ
イ ン の 産 生 を 抑 制 す る と い う 過 去 の デ ー タ と お お む ね 一 致 す る も の とな っ た ．
審 査にあ たり， 副査笠 原正典教 授から ，TNFフ ァミリーとの併用やICOS‑Igの投与のタイミン
グ につい ての質問 などが あった ，次い で主査 三浪明 男教授より，心移植での良好な成績と肢移植 との差 異につい ての質 問など があり ，最後 に副査 上出利光教授から免疫抑制剤との併用，また 補助シ グナル遮 断と免 疫抑制 剤とを 比較し た場合 ，その効果を量的に表せばどうなるかなどの 質問が あった， 申請者 はこれ らの質 問に対 して今 回行った実験の結果と過去の文献，申請者
自 身の今 後の実験 計画か ら適切 に回答 した．
こ の論 文は， 複合組 織移植 におけ る移植 免疫抑制 に，複 数の補 助シグ ナル遮 断の手 法を応用 し，病理評価，サイトカイン濃度の分析とあわせて移植後の組織の変化を解析するという独創的 な 研究 で あ り， 将 来的 に 臨 床上 の 応用 ， 発展 が期待さ れると考 えられる ．
審 査員一 同は， これら の成果を 高く評 価し， 大学院博士課程における研鑽や取得単位なども併 せ 申 請 者 が 博 士 （ 医 学 ） の 学 位 を 受 け る の に 充 分 な 資 格 を 有 す る もの と 判 定 した ，

一 598−