原発性骨髄線維症における骨髄由来抑制細胞の役割

原発性骨髄線維症（PMF）は、以下の特徴を持つフィラデルフィア染色体陰性の慢性骨髄増殖性疾患である：悪性造血幹細胞CD34+のクローン性増殖、骨髄（BM）線維症、脾腫、髄外造血、および骨髄と脾臓における広範な新生血管形成。 患者の95％は、骨髄系におけるJAK-STAT経路の活性化を決定するJAK2、CALRまたはMPL遺伝子の後天性変異を有する。 炎症は現在、PMFの病因において重要な役割を果たすと考えられており、予後意義を持つ高レベルの炎症性サイトカインおよび高反応性酸素種（ROS）を伴う慢性酸化ストレスの状態によって証明されている。

骨髄由来抑制細胞（MDSC）は、悪性腫瘍、敗血症、または慢性炎症を有する患者に蓄積する未熟な骨髄細胞である。 定常状態では、MDSCは骨髄からさまざまな末梢臓器に移行し、そこでマクロファージ、樹状細胞、または顆粒球に分化する。 腫瘍微小環境で産生されるサイトカインとケモカインは、末梢血（PB）、脾臓、肝臓、およびリンパ臓器における未熟な骨髄細胞をリクルートし、それらの分化を妨げ（STAT3シグナル伝達経路の活性化を通じて）、MDSCへの活性化を誘導する。 この細胞集団は、従来、好中球様（PMN）-MDSCと単球様（M）-MDSCの2つのサブセットに分けられる。 さらに、MDSCはT/NK細胞の細胞傷害機能を低下させる強い能力と、内皮細胞に分化し腫瘍内皮に組み込まれる可能性を有し、腫瘍新生血管形成を促進する。 最後に、Wangらは、骨髄増殖性腫瘍を有する患者において、T細胞増殖を抑制することができる循環MDSCの高レベルを発見した。

これらの前提は、MDSCが免疫細胞の一部の機能を抑制することにより、疾患を特徴づける慢性炎症を育み、および／または血管新生プロセスを促進することにより、PMFの病因において役割を果たす可能性があることを示唆している。

慢性炎症の状態は、一般に、ROS産生を介した酸化ストレスの誘導を通じて炎症を維持し助長するMDSC（数と活性）の増加と関連している。 PMF患者では、炎症が疾患の病因において重要な役割を果たすと考えられており、予後意義を持つ高レベルの炎症性サイトカインおよび慢性酸化ストレスの状態によって証明されている。 数年前、Wangらは、PMF患者の非常に限られた数において循環MDSCの頻度の増加を報告した。しかし、サンプルサイズが小さいため、MDSCの数と遺伝的背景および疾患表現型の両方との相関を見つけることはできなかった。

このプロジェクトの理論的根拠は、PMFにおいて疾患の病因におけるMDSCの役割を支持するすべての前提が存在するという観察に由来する：a)慢性炎症の状態、b)免疫系の様々な程度の機能不全（ドライバー変異によるJAK/STAT経路の活性化とともに、疾患進行の原因となる可能性がある）、およびc)広範な新生血管形成プロセス。

これらの考察に基づき、研究者らは以下の仮説を立てる：1)MDSCの数および／または機能の増加が、PMF患者において記載されている免疫学的機能不全に関与している、2)MDSCは、内皮表現型と機能を獲得する能力により、脾臓および骨髄の新生血管形成に寄与する、3)MDSCは、ROSを産生し、ひいては細胞レベルでの酸化ストレスを引き起こす能力を通じて、炎症の維持に寄与する、4)JAK阻害療法（現在、PMFにおける脾腫の軽減および全身症状の除去に最も効果的な対症療法薬）は、患者の造血細胞におけるJAK/STAT経路をダウンレギュレーションするだけでなく、MDSCにおけるROS産生を抑制することにより、その有益な効果を発揮する。

このプロジェクトの意義は以下にある：

i)DNA変異とともに、またそれに加えて、PMFの臨床経過中に観察される表現型の多様性の説明に寄与する新しい病因メカニズムの認識；ii)PMFの個別化治療のための新しい標的の同定。

このプロジェクトの主目的は、MDSCの役割を調査することである：慢性炎症を助長する役割（サイトカイン／ケモカインとその受容体の分析を通じて）、臨床的／生物学的パラメータとの相関におけるその割合を評価すること、JAK阻害剤（JAK-i）による治療後の変化を研究すること、新生血管形成プロセスへの関与を試験すること。

主要評価項目：

• PMF患者および健常被験者のPBおよびBMにおけるMDSCサブセット（好中球様（PMN）-MDSCおよび単球様（M）-MDSC）を表現型的および機能的に特徴づけること。 脾摘除の場合、患者（治療的理由で処置を受ける）および対照（外傷性病変による脾摘後）から新たに得られた脾臓由来単核細胞におけるPMN-MDSCおよびM-MDSCの存在を評価する。
• データを臨床的および生物学的パラメータおよびPMF患者におけるJAK2、MPL、およびCALR遺伝子のドライバー変異の遺伝子型と相関させること。
• PMFおよび対照からの血漿サンプルにおいて、炎症プロセス、免疫抑制機能、血管新生活性、およびMDSCの増加産生に関与するサイトカインを評価すること。

副次評価項目は以下の通りである：

1. 血管新生促進条件下で培養された患者由来MDSCが、血管新生培養条件下で内皮細胞に分化できるか（フローサイトメトリー）、および／またはその遺伝子発現プロファイルを変化させることができるか（インキュベーション前、後のRealTime定量PCR（RT-qPCR）による）を調査すること；
2. MDSCがPMFを特徴づける新生血管形成プロセスに関与しているという仮説をex vivoで試験すること、PMF組織における内皮様MDSCの存在を評価すること、脾臓およびBM切片における免疫蛍光染色を実施すること、共焦点顕微鏡でそれらを分析すること；
3. MDSCがJAK阻害剤薬物の有効な標的であるかどうかを確認すること、JAK1/JAK2阻害剤のMDSC活性および機能への影響をin vitroで、フローサイトメトリー、RT-qPCR、ELISA試験により試験すること。