●プリオン病――［III］プリオン病の治療・予防法 1．防御型プリオンと抗体療法金子清俊＊現在のプリオン病治療・予防法開発は，大きく 2 つのアプローチに分けられる． 1．基礎実験の積み重ねから理論的に導かれてきたアプローチとしては，（1）感染プリオンの鋳型となる正常プリオンを分解する方法（標的 1）（，2）ドミナントネガティブ効果を持つ防御型プリオン蛋白を利用する方法（標的 2），（3）抗プリオン抗体を用いる方法（標的 3）などがある．（1）に関しては，感染プリオンの材料となる正常プリオンを分解しても異常が現れないことは，正常プリオンノックアウトマウスの実験がすでに知られている．（2）の防御型プリオン蛋白質による，自らのみならず共存する変異を持たない野生型正常プリオンにも防御効果が発揮される現象は，ドミナントネガティブ効果と呼称されている．実際に，この防御型プリオン蛋白を発現させたトランスジェニックマウスを用いた実験では，プリオン病の発症予防が可能であることがすでに確認されている．今後の問題は，これらの防御型プリオン蛋白を，いかにして体細胞レベル，すなわち小児や成人の成熟脳に大量に発現させるかといった点である．（3）は，正常プリオンを認識する抗プリオン抗体を先に正常プリオンと反応させることで，感染プリオンと正常プリオンとの反応を阻害し，結果的に PrPSc の増殖を抑制しようとするアプローチである．実際に培養細胞を用いた実験では，抗プリオン抗体によって感染プリオンの増殖が抑えられ，最終的には PrPSc が消滅してしまうことが確認された．また in vivo においても，すでに抗プリオン抗体を発現するリンパ球を増殖させることでの感染予防効果が確認されている． 2．理論はともかく現在医薬品として承認されている薬を幅広くスクリーニングすることにより，治療効果のある薬剤を見つけ出そうとするアプローチであるが，詳細は別項に譲る． Protective PrP and antibody therapy KIYOTOSHI KANEKO Department of Cortical Function Disorders, National Institute of Neuroscience, National Center of Neurology and Psychiatry ＊かねこ・きよとし：国立精神・神経センター神経研究所疾病研究第７部部長．昭和58年新潟大学医学部卒業．平成３年新潟大学脳研究所神経内科助手．平成５年東京医科歯科大学神経内科助手．同年米国カリフォルニア大学サンフランシスコ校神経内科リサーチフェロー．平成８年同アシスタントプロフェッサー．平成11年現職．主研究領域／プリオン病，神経内科． 82 第 121 回日本医学会シンポジウム Key words 防御型プリオン蛋白質抗プリオン抗体カクテル療法はじめに平成 13 年 9 月に千葉県でわが国第 1 頭目の狂牛病，正式名称では牛海綿状脳症（以下 1．プリオン蛋白質と異常感染型プリオンの複製 BSE）に罹患した牛が確認された．さらにそのプリオンは“proteinaceous infectious parti- 後も，BSE 罹患牛の発見が相次ぎ，日本中に cles （感染性を持つ蛋白質粒子） ” から作られプリオン病に対する懸念が広がっている．そた造語である．その命名者である Stanley の一因は，英国において変異型 CJD （variant Prusiner 博士（1997 年度ノーベル医学・生理 CJD，vCJD）と呼称されるヒトのプリオン病学賞受賞）は，それまでサル等を用い年余の単が，BSE に由来すると考えられているからで位でしか判定が不可能であったプリオン感染ある 1,2）．プリオン病は，ヒトおよび動物にお性の評価に，ネズミなどの小動物を用いるとける神経変性疾患の一群の呼称であり，プリ同時に潜伏期間と感染力価とを相関させるこオン蛋白がその病因に関与することが明らかとで，本疾患の解析の能率を一挙に月の単位にされてきている．これらには，ヒトにおけにまで飛躍的に向上させることに成功した．るクールー，クロイツフェルト＝ヤコブ病その結果，彼は感染力価がプロテアーゼ抵抗（CJD），略してヤコブ病と呼称される病気が性の蛋白質と相関し，核酸画分とは関連がないこと，感染性は蛋白質不活化条件により消その代表として挙げられる． CJD には，牛の BSE に由来するとされる変失するが，核酸不活化条件下では変化しない異型 CJD 以外に，（1）原因不明の孤発性，（2）ことなどより，本疾患の原因として蛋白質のゲルストマン症候群（GSS），家族性致死性不みが関与するという前例のない疾患概念を提眠症（FFI）といった遺伝性を有する家族性，唱した．あるいは（3）感染性に分類される．（3）の感当初，この概念は生物学のセントラルドグ染性のタイプには，食人習慣に伴うクールーマに反するものとして疑問視され， 1985 年，や，医療行為による医原性プリオン病（乾燥正常個体にもプリオン蛋白が存在すること硬膜移植後 CJD，いわゆる薬害ヤコブ病な（正常プリオン蛋白（PrPC），および病的感染性ど）が挙げられる．そのほかには，200 年以上プリオン（前述のごとく PrPSc）とはアミノ酸前からその存在が知られていたヒツジのスクの一次構造上相同であること）が判明するにレイピー，さらには米国で今一番問題となっいたって頂点に達した6）．しかしその後，（1）ている野生シカのプリオン病である CWD PrPSc は宿主ゲノムにコードされている PrPC （chronic wasting disease，慢性消耗病）などがのアイソフォーム型蛋白であり，両者にアミ挙げられる．この中で，スクレイピーが最もノ酸一次構造上の差異は認められないが，蛋古くから認識されていたこともあり，現在で白質分解酵素に対する部分抵抗性，界面活性はヒツジのみならず，感染性を持つプリオン剤への不溶性および感染性の有無により両者蛋白を一般に PrP スクレイピー（PrP ）と呼は区別されること，（2）PrPC の β シート型構称している．ことに近年の英国における BSE 造が 3％以下であるのに対し，PrPSc では 40 の流行と，そのヒトへの感染の可能性が明ら％以上と著増しており，蛋白高次構造の変化かになるにつれて，プリオン病は大きな注目がその背景にあると考えられることなどが明 Sc 1）を集めている．らかになり，PrPSc が鋳型となった PrPC の高次構造変換が PrPSc 複製機構そのものであプリオン病 83 PrPSc 感染型（βシート） PrPC 正常型（非βシート）細胞DNAがPrPCを合成 X X X因子図 1 PrPSc 生成に関与する因子る，との概念は現在では広く受け入れられてド4,5）などがプリオン病の治療に有効である可いる．能性が示唆されていたが，現在までその有用 C Sc PrP は PrP と複合体を形成する前に X 因性は確立されておらず，プリオン病に対する子と結合する，つまり 2 つのサイクルが PrPSc 有効な治療法は存在しない．現在のプリオン生成に関与するとされている．左側サイクル病治療・予防法開発の試みは，大きく 2 つのにて PrP ! X 因子の結合を示し，次に右側サアプローチに分けられる．一つは，基礎実験 C C Sc イクルで X 因子! PrP 複合体と PrP との反 C Sc の積み重ねから理論的に導かれてきたアプ応を示す．PrP から新生 PrP へ変換すると，ローチ，もう一つは，理論はともかく現在医 X 因子は PrPSc との低親和性のために，複合薬品として承認されている薬を幅広く調べる体から解離しリサイクルされ，時間経過ととことで，プリオン病に効果のある薬を見つけ Sc もに新生 PrP は指数関数的に増加すると考 C えられている（図 1）．実際，PrP をノックア Sc 出そうというアプローチである．ここでは前者のアプローチについてのみ紹介する．ウトしたマウスには PrP は伝播しないこと前者のアプローチとしては，（1） PrPSc の鋳や，アミノ酸変異を持つ PrPC を発現するトラ型となる PrPC を分解してしまう方法（標的ンスジェニックマウスが伝播性プリオン病を 1）（2），前述のドミナントネガティブ効果を自然発症する事実，変異を導入した完全人工持つ防御型プリオン蛋白を利用する方法（標合成ペプチドがネズミにプリオン病を惹起す的 2），（3）抗プリオン抗体を用いる方法（標的る事実は，この概念の正当性を支持する． 3）などがある（図 2）．（1）に関しては，PrPSc の材料となる PrPC を分解しても異常が現れ 2．プリオン病の治療に向けて従来より，抗真菌剤であるアムホテリシン 3） B や，アミノグリカンであるコンゴーレッ 84 第 121 回日本医学会シンポジウムないことは，PrP ノックアウトマウスの実験がすでに知られている6）．しかし，この実験結果はヒトで副作用が現れないことを保証しない．ネズミでは異常が現れなくとも，ヒト PrPSc 感染型（βシート） PrPC 正常型（非βシート）細胞DNAがPrPCを合成標的 1 標的 3 X 標的 2 X X因子図2 プリオン病治療のアプローチがヒトであるゆえんの，ヒト脳の繊細な知能，抗体によって PrPSc の増殖が抑えられ，最終感覚などに異常が出る可能性がないとは断言的には PrPSc が消滅してしまうことが確認さできない．しかし，CJD，ヤコブ病といったプれた．また in vivo においても，すでに抗プリリオン病は，治療を行わなければ現時点ではオン抗体を発現するリンパ球を増殖させるこ 100％致死性を示し，脳機能に不具合をきたとでの感染予防効果が確認されている．す可能性があるにせよ，「とにかく救命する」現在われわれは，これらの治療法を組み合という選択肢は無視できないと考えている．わせたカクテル療法の有効性を検討してい（2）の防御型プリオン蛋白質による，自らのる．20 世紀において，医学の前に大きく立ちみならず共存する変異を持たない野生型はだかった疾患，たとえばがんや AIDS に関 C PrP にも防御効果が発揮される現象は，ドミわる HIV 感染における治療法開発の歴史をナントネガティブ効果と呼称されている（図振り返ってみると，長年にわたる膨大な努力 7） 3）．実際に，この防御型プリオン蛋白を発の結果，複数の治療法の組み合わせによる相現させたトランスジェニックマウスによる実乗効果に加え，副作用の少ない治療法が開発験では，プリオン病の発症予防が可能であるされてきた経緯がある．がんにおける手術療ことがすでに確認されている．今後の問題は，法，抗がん剤による化学療法，放射線療法，これらの防御型プリオン蛋白をいかにして体免疫療法の組み合わせ，HIV 感染におけるカ細胞レベル，すなわち小児や成人の成熟脳にクテル療法などである．プリオン病のみなら大量に発現させるかといった点である．（3）ず，21 世紀における医学研究の最も重要な標 C は，PrP を認識する抗プリオン抗体を先に的としての神経疾患の治療法開発を考えた場 PrPC と反応させることで，PrPSc と PrPC との合には，がんや HIV 感染症と同じ取り組みが Sc 反応を阻害し，結果的に PrP の増殖を抑制有効ではないかと考える． 8）しようとするアプローチである（図 4）．実際に培養細胞を用いた実験では，抗プリオンプリオン病 85 ヒツジQ171R＊ヒトE219K＊防御作用を持つ多型 ―プリオン感染抵抗性 ―ヘテロでも抵抗性 PrPC 正常型（非βシート）ドミナントネガティブ C 防御型PrP X因子 PrPSc 感染型（βシート） X 強固な結合により， X因子を離さない図3 ドミナントネガティブ効果おわりに待が高い．プリオン病の治療法開発は，国境を越えて，多くの人が一丸となって取り組む以上，いくつかの例を提示したが，これら必要がある．この点に関しては，治療法の開のアプローチを含め，今後数年間でかなり有発のみならず，BSE，いわゆる狂牛病の感染経効な治療法が出てくるのではないかという期路の解明や，BSE 根絶への取り組み，といっ 86 第 121 回日本医学会シンポジウム正常型PrPC 図4 PrP抗体感染型PrPSc 抗プリオン抗体を用いる方法た今後のわが国の BSE 対策においても，全く同様であろう．〔文献〕 1）Will RG, et al . : Lancet 1996 ; 347 : 921―925. 2）Scott MR, et al . : Proc Natl Acad Sci USA 1999 ; 96 : 15137―15142. 3）Xi YG, Ingrosso L, Ladogana A, et al . : Nature 1992 356 : 598―601. 4）Caughey B, Ernst D, Race RE : J Virol 1993 6270―6272. ; ; 67 : 5）Caughey B, Raymond GJ : J Virol 1993 ; 67 : 643― 650. 6）Bueler H, et al . : Nature : 1992 ; 350 : 577―582. 7）Kaneko K, et al . : Proc Natl Acad Sci USA 1997 ; 94 : 10069―10074. 8）Peretz D, et al . : Nature 2001 ; 412 : 739―743. プリオン病 87 かわかりませんが，さっき先生がいみじくも質疑応答おっしゃったように，リスクのある方，家族性の方，あるいは BSE で汚染されたものを食座長（立石）ありがとうございました．どうぞご質問ください．岸本忠三（日本医学会副会長）全く門外漢でプリミティブな疑問ですが，異常感染型のプリオンが入って正常型のプリオンを変えていきます．そのプロセスをブロックするものべた方に，予防的に飲んでいただける非常に安価で副作用の少ない薬を開発できたらよいと思います．岸本遺伝子の変異があるような人は，早く起こるわけですよね．金子そうです．実は去年米国のある研究が標的 1， 2， 3 とあるわけですが，病気が起者と話したときに，彼も全く同じことを言っこってしまってからでは意味がないと思いまていました．「この薬がそうかもしれない．安す．そのプロセスが起こっていることを，人くて，誰でも大量に手に入れられるから，こ間でどのように検出するのですか．肉を食べれを BSE の予防薬として飲んでもらいたい」た人全部にこういう抗体をやるわけではありませんから，それをどのように検出するので金子すか．金子岸本まさにそれが早期診断の重要性ということです．現時点では，わかり次第，可及肉を食べたら，あとでそれを飲めばよいということですか．そのことをおっしゃっていました． Byron Caughey という男です．岸本もう一つサイエンティフィックなこ的すみやかに投与の試みを開始します．これとを聞きますが，抗体はどのエピトープを認は次の演者の中島先生がすでにキナクリンと識するのですか．それによってどのようにイいう薬を使っておられますが，なるべく早くンターラクトするのでしょうか．スタートできるかどうかになると思います．岸本金子 3 グループに分かれます．一つは村今日の朝の話でも，起こってから亡本先生もお話しになられた，ループの真ん中くなられるまでの時間が非常に短いですね．の N 末側，アミノ酸でいうと 90 番から 112 そうすると非常に早く結論を出すということ番ぐらいのところ，二つめは 140 番前後のですか．あるいはいったん起こってしまうと，ループリージョンのところ，三つめは 218 そこで止めてもだめですか．それならこの治番以降，C 末端側，いずれも割とフレキシブル療法はどれもだめということになります．な領域のところを認識する 3 グループの抗金子たぶん元へ戻すことは難しいと思い体があります．最後のグループはファクターます．そういう意味でもなるべく早くスター X との結合に関係していると思って，私は当トできたらいいということが一つあります．初ファクター X との結合をブロックする抗もう一つの考え方は，効果がどのくらいある体に効果があるというかたちでラボで提示しました．その後検討を進めますと，それ以外たていし・じゅん：老人保健施設春風施設長，九州大学名誉教授．昭和41年岡山大学大学院修了．昭和49年九州大学医学部脳研病理部門教授．平成８年現職．主研究領域／プリオン病，老年痴呆．の二つの領域がスクレイピー側とのインターラクションに関係し，そちらをブロックする抗体と同様の効果があります．ですから，抗体療法の中でもエピトープの違う複数の抗体を組み合わせる治療法の可能性もあると思っています． 88 第 121 回日本医学会シンポジウム永井良三（東京大）異常型プリオンは生体ミに導入しても効果がありました．ヒトのもにないわけですから，それが入ってきたときのをネズミに導入しても効果がありました．に自分で自然に抗体をつくることはありませこのことから同じ哺乳動物内でネズミ，ヒツんか．血中の抗体価をチェックして，それをジ，ヒトで相互に効果があるサイトではない早期診断に利用することはできないのでしょか．ですから，ウシにも効果がある可能性はうか．あるだろうと考えています．ただし，先生の金子それができればよいと思うのですご指摘のとおり，それはあくまでも推測です．が，実はもともと自分の生体内にある分子と私たちはあれをウシ型のネズミに導入して本アミノ酸配列が全く相同で，立体構造だけが当に効果があるかどうかという検討を，小野違いますから，抗体はできないということに寺先生，品川先生と計画しています．なっています．私は門外漢ですが，抗体がで山内確かに通常のウシではああいったときるためにはある程度蛋白がプロセッシングころにポリモルフィズムがないものですかされて，ペプチドになって，そのペプチドがら，実際に抵抗性かどうかわかりません．で抗原提示能を持ってリンパ球に提示されるプもそういったものを人為的に導入してみればロセスが必要だと聞いています．つまりペプ効くかもしれないということですね．チドにいってしまえば，正常型も異常型も区金子はい．実はスクリーニングをしてそ別がつかなくなってしまう．あるいは異常型ういうウシを見つけたらどうかと考えましたはプロセスされないことから抗体ができないが，先生もご指摘のとおり，小野寺先生と品と私は認識していますが，ほかの先生方はい川先生もおっしゃるのですが，なかなか難しかがでしょうか．いかもしれません．というのも，遺伝子操作岸本抗体ができれば検出できますよね．をする必要がある，つまり遺伝子組換えのウ永井正常の抗体をつくるのは割と簡単でシをつくるという話になります．逆に申し上げれば，実験レベルで確実に防止できるといすか．金子はい．一番ルーチンに行われるのがうことになれば，もし遺伝子組換えウシを 1 ノックアウトマウスを使った方法です．もち個つくれば BSE に対して福音であるというろん違う種を使えばできますが，正常型プリ状況になったときには，遺伝子組換え食品のオンをノックアウトしたマウスを使ってつく安全性に対する議論も含めて，またいろいろるのがトレンドでしょうか．考える必要があるのではないかと考えています．山内一也（日本生物科学研）ドミナントネ小野寺節（東京大）いまの追加になりまガティブのウシへの応用をお示しになりましすが，昔エジプトのカイロの博物館にウシのたが，あそこで示されているアミノ酸配列はミイラがあったぐらいですから，ウシの原種ウシで本当に抵抗性があるのでしょうか．は，おそらく数千年か 1 万年前くらい前にあ金子それはわからない点もありますが，の周辺から出てきたのではないかと思いまなぜその可能性があるか，種を越えて効果がす．原種で探せば見つかるかもしれません．あるかどうかということです．一つは私たち農林水産省がイネの原種を探してはるばる中が想定した同じようなインターフェースを認国の昆明あたりまで行きますが，ウシもそれ識するベーシックなアミノ酸への変化が，ヒと同じで，探せばジーンプールが見つかるのトとヒツジで効果があります．それから，ヒかなという気は持っています．まだかなり可ツジのプロテクティブといわれる変異をネズ能性はあると思います．プリオン病 89 座長いまの遺伝子のドミナントネガティした．ですから，どこのエピトープを攻撃すブな関係ですが，ヒツジなどでスクレイピーる抗体が一番効果的か，もう少し定量的に比の好発系と発症しない系は，過去に人工的な較検討する必要があると思っています．品種改良が行われていると思います．ウシに品川森一（帯広畜産大）明日話させていたはまだ見つかっていないということで，もうだくところに関係しますが，明日あまり詳し一段強いウシをつくるという意味合いになりく説明できないので少しだけここで話そうとます．その方法は確かに食物連鎖の意味で有思います．私たちもモノクロはかなりたくさ用ですが，ヒトに関しては使えない方法であん取っていまして，間接蛍光抗体法で神経細るのは明らかです．胞を染めてみますと，抗体によって染め分け先生は抗体に関しておっしゃいましたが，られる部位が違います．ということは，同じ確か去年出た D 18 という抗体はうまくいっ PrPc といっても，構造が違うのではないかとて，ほかの抗体はうまくいかなかった最大のいうことが示唆されます．その中で細胞表面理由は，どういうことでしょうか．に存在している PrPc と考えられる抗体がす金子 D 18 はスクレイピー側を認識するべて，金子先生が言われたような治療効果を抗体で，実は同じエピトープを認識するグ持っている抗体といえると思います．それはループの抗体はほかに複数取れています．そ先ほど金子先生が言われたように，いくつかの中で多少のバリエーションはあっても，だのエピトープのところに分かれています．明いたい効果があります．私自身はファースト日の前置きのようなことを話させていただきオーサーの David とやや意見を異にしていまました．して，彼らはスクレイピー側のほうが効くと座長ありがとうございます．明日ゆっくいっていますが，私が行ったデータでは逆で，り聞かせていただきます．それではここで終ファクター X 側の結合部位と想定されるとわりにいたします．ころを標的とする抗体のほうが効果がありま 90 第 121 回日本医学会シンポジウム