ラットモデルが最適な臨床応用可能性をもたらし得る場合:CD89の事例

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2021年9月1日

臨床応用可能性を高めるためには、前臨床モデルの妥当性と生理学的特性が極めて重要である。げっ歯類モデルに関しては、主に技術的(および経済的)な理由から、マウスが第一の選択肢となっている。その主な理由は、他のげっ歯類に比べてマウスの方が遺伝子改変が容易であるためである。しかし、特にCRISPR技術の開発に伴い、ラットが再び注目を集めつつある。 ラットがマウスよりも好まれる理由はいくつかありますが、その一つは、対象とするヒト遺伝子がラットにはホモログを持つものの、マウスには持たないという点です。IgA Fc受容体CD89(FcαRIとしても知られる)がまさにその例です。

ラットモデル:CD89の事例

CD89は、Fc受容体免疫グロブリンスーパーファミリーに属する。そのリガンドであるIgAとともに、宿主と病原体との防御に関与している。実際、IgA複合体によるCD89への結合は、炎症誘発性反応を誘導し、病原体の排除につながる。さらに、CD89は恒常性の維持にも役割を果たしている可能性がある。 ヒトにおいて、CD89は好中球、単球、マクロファージ、好酸球などの骨髄系細胞の表面に発現している。病原体に対する免疫応答を媒介する役割から、CD89はアレルギーや炎症だけでなく、がんの治療標的としても注目されている。¹したがって、この標的を対象としたヒト化前臨床モデルは、治療薬の研究および開発において有用なツールとなる。

興味深いことに、マウスにはCD89のホモログが存在しない。この種において、IgAに結合することが知られている受容体はCD351のみである。それにもかかわらず、ヒトのCD89を発現するマウスモデルが開発されてきた²⁻⁴。これらのモデルは、IgA/CD89の結合作用機序や一部の病態への関与の研究において非常に有用であることが証明されたが、いずれも特定の表現型²を示すか、あるいは発現プロファイルや機能が不完全である。3-6代替モデルを探す上で、ラットは特に注目に値する。この種ではCD89のホモログが報告されているからである。7ラットにおけるCD89の発現については依然として報告が少ないものの(あるRNA-Seq研究では、脾臓や肺で低レベルではあるが発現している可能性が示唆されており、8 また好酸球での発現も確認されている9)、ラットは「CD89欠損」マウスに代わる適切な代替モデルである。

現時点では、CD89のラットモデルは存在しないが、ノックアウトモデルが開発されており、まもなく論文として発表される見込みである。10この種の固有の特性(この場合は遺伝的特性)を考慮すると、ヒト化ラットモデルは、CD89の発現プロファイルと機能を最適化できる可能性があり、それによって臨床応用への転用性が向上するだろう。

参考文献:

  1. Breedveld A. & van Egmond M. 「IgAとFcαRI:病理学的役割と治療的応用」。Front Immunol.2019年3月22日;10:553. doi: 10.3389/fimmu.2019.00553.
  2. Launay P.、Grossetête B.、Arcos-Fajardo M. 他。Fγα受容体(CD89)は免疫グロブリンA(IgA)腎症(ベルガー病)の発症に関与する。 患者およびCD89トランスジェニックマウスにおける病原性可溶性受容体-IgA複合体の存在を示す証拠。J Exp Med.2000年6月5日;191(11):1999-2009. doi: 10.1084/jem.191.11.1999.
  3. van Egmond M.、van Vuuren A.J.、Morton H.C. ほか。トランスジェニックマウスにおけるヒト免疫グロブリンA受容体(FcalphaRI、CD89)の機能には、FcRγ鎖とCR3(CD11b/CD18)の両方が必要である。Blood. 1999年6月15日;93(12):4387-94.
  4. Xu L.、Li B.、Huang M. ほか。実験的IgA腎症におけるクッパー細胞のCD89発現の重要な役割。PLoS One。2016年7月20日;11(7):e0159426。doi: 10.1371/journal.pone.0159426。
  5. van Egmond M.、van Garderen E.、van Spriel A.B. ほか。FcalphaRI陽性の肝臓クッパー細胞:免疫における免疫グロブリンAの機能の再評価。Nat Med.2000年6月;6(6):680-5. doi: 10.1038/76261.
  6. Li B.、Xu L.、Pi C. ほか。二重特異性抗体を介したCD89によるマクロファージの動員は、抗腫瘍効果を高める。Oncoimmunology. 2017年10月12日;7(1):e1380142. doi: 10.1080/2162402X.2017.1380142.
  7. 丸岡 T.、永田 T.、笠原 M. 白血球受容体複合体にコードされるラットIgA Fc受容体の同定。Immunogenetics. 2004年1月;55(10):712-6. doi: 10.1007/s00251-003-0626-1.
  8. Yu Y.、Fuscoe J.C.、Zhao C. ほか。11の臓器および4つの発生段階にわたるラットのRNA-SeqトランスクリプトームBodyMap。『Nat Commun.』 2014;5:3230. doi: 10.1038/ncomms4230.
  9. Decot V.、Woerly G.、Loyens M. ほか。ヒト、マウス、およびラットの好酸球におけるIgA受容体の発現の異質性。J Immunol.2005年1月15日;174(2):628-35. doi: 10.4049/jimmunol.174.2.628.
  10. Chenouard V.、Remy S.、Tesson L. ほか。ゲノム編集の進展と遺伝子改変ラットモデルの作製への応用。『Front Genet.』2021年4月20日;12:615491. doi: 10.3389/fgene.2021.615491.

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