関節リウマチ（RA）は、持続的な滑膜炎、全身性炎症、骨と軟骨の侵食を特徴とする慢性炎症性関節疾患であり、最終的には関節強直や変形につながる可能性があります。RA 動物モデルは、病因と治療法の研究に広く使用されています。RA の病因、病態、影響因子の研究、新しい治療ターゲットの研究、新しい治療法の評価のために、さまざまな動物モデルが確立されています。

RA 動物モデルは、大きく分けて誘導モデルとトランスジェニック モデルの 2 つのカテゴリに分けられます。一般的な誘導モデルには、コラーゲン誘導関節炎 (CIA) とアジュバント誘導関節炎 (AA) があり、トランスジェニック マウス モデルには、ヒト TNF-α トランスジェニック モデルなどが含まれます。

フロイントアジュバントは、1940年代にジュール・フロイントによって発明され、抗原水溶液に油剤を混ぜて乳化剤を加えて作る水中油型抗原乳剤です。動物実験で最も一般的に使用されるアジュバントです。

フロイントアジュバントは、結核菌を含む完全フロイントアジュバント (CFA) と結核菌を含まない不完全フロイントアジュバント (IFA) に分けられます。これらは主にマウスのコラーゲン誘発性関節炎 (CIA) およびアジュバント誘発性関節炎 (AA) モデルを誘発するために使用されます。

図1. ヒトの関節リウマチ

図2. マウスの関節リウマチ

1 コラーゲン誘発性関節炎（CIA）（参考のみ）

1.1 マウスモデル

CIA モデルは、最も広く使用されている RA マウス モデルの 1 つです。異種 II 型コラーゲンで動物を免疫すると、関節軟骨の II 型コラーゲンに対する自己免疫反応が誘発され、多関節性末梢関節炎の臨床症状が現れます。

モデル構築方法：牛のII型コラーゲン（CII）を氷酢酸に4℃で一晩溶解します。次に、加熱殺菌した結核菌（BCG）を流動パラフィンに入れて完全フロイントアジュバント（CFA）を調製します。この2つを混合して乳化し、II型コラーゲン乳剤を調製します。この乳剤をマウスの尾の付け根に皮下注射して炎症を誘発します。初回免疫の21日目に、腹腔内にII型コラーゲン乳剤0.1～0.2mLの追加注射を投与します。初回免疫後、マウスは局所的な炎症反応を起こしますが、約1週間以内に治癒します。アジュバント後、マウスは24日目から関節の腫れを発症し、後足から前足、そして尾へと進行します。

1.2 ラットモデル

モデル構築方法：牛のII型コラーゲン（CII）を不完全フロイントアジュバント（IFA）と等量混合し、乳化します。初日にラットの複数の部位に皮内注射し、1週間後に腹腔内ブーストを投与します。モデルは、2回目の免疫化後3〜7日以内に得られます。感作後7日目に、足首の関節がわずかに腫れて赤くなり、3週間後に症状が悪化し、皮膚潰瘍が発生する可能性があります。5〜6週間後には、病理学的変化がさらに悪化し、関節軟骨と軟骨下骨が侵食され、パンヌスによって破壊されます。

2 アジュバント誘発性関節炎（AA）（参考のみ）

AA モデルは最も広く使用されているラット RA モデルであり、不完全フロイントアジュバント (IFA) と完全フロイントアジュバント (CFA) の 2 種類があります。

モデル構築方法：ラットに皮内注射して炎症を誘発します。モデルは通常、誘発後10〜20日間炎症症状が持続し、20日前後でピークに達します。炎症は主に足首関節に発生し、足裏や足全体に影響を及ぼす可能性があります。関節の腫れの症状は臨床RA患者の症状と似ていますが、免疫機能障害の現象が発生する場合があります。

3 コラーゲン誘発性関節炎（CIA）モデリング手順（参考のみ）

• ウシII型コラーゲン（CII）を2mg/mLの濃度で氷酢酸溶液に溶解し、4°Cで一晩保存します。
• 不完全フロイントアジュバントには、加熱殺菌した結核菌が 2 ～ 5 mg/mL の濃度で添加されています。Yisheng Biology が提供する 60718ES 完全フロイントアジュバント中の結核菌の濃度は 10 mg/mL 未満です。
• 牛II型コラーゲン酢酸溶液をフロイント完全アジュバントと等量混合し、乳化します。
• 各実験マウスの背中に 4 ～ 6 回の皮下注射が行われ、合計 0.1 ～ 0.2 mL が投与されます。
• 3週間後、不完全フロイントアジュバントを牛II型コラーゲン酢酸溶液と等量混合して乳化し、マウス1匹につき尾の付け根に3～5回、合計0.1～0.2mLの皮下注射を行います。

4 アジュバント誘発性関節炎（AA）モデリング手順（参考のみ）

• 実験グループと対照グループの設定に注意しながら、適切な試薬を準備します。
• 観察と記録: 一般的に、2 回目の免疫接種後 7 ～ 12 日で 80% 以上のマウスに関節炎の症状が見られます。臨床症状はマウスの関節の赤みと活動に基づいて等級分けされ、実験前と実験後 3、5、7、12 日目に観察が記録されます。等級分けの基準は次のとおりです。

表1 採点基準

スコア​	症状​
0	活動は正常で、紅斑や腫れの兆候は見られませんでした。
1	活動は正常で、皮膚が赤くなるだけで、顕著な腫れはありませんでした。
2	活動性はわずかに低下し、爪、足裏、膝関節が赤くなります。
3	活動に影響があり、足の指と関節がわずかに変形し、腫れています。
4	動きが妨げられ、足指と関節がひどく赤く腫れ、硬くなったり変形したりします。

• マウスの測定：マウスの足の体積計を使用して、実験前後のマウスの後肢の関節体積を測定します。各マウスの後肢の膝関節から約5 mm下の体積を3回測定し、平均値を記録します。体積は関節の赤みと腫れの程度に比例します。検出は3日ごとに行われます。
• 病理学的検査：実験群と対照群のマウスを取り出し、皮膚を剥離し、4%ホルムアルデヒドで48時間以上固定し、5%硝酸で2時間脱灰し、キシレンに浸漬し、パラフィンに包埋します。6mmの切片を作成し、HE染色し、従来の光学顕微鏡で観察して、病理学的診断のスコア基準を確立します。

実験例画像5枚（文献より抜粋）