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Development of biomarkers for early diagnosis in cystinosis

Research Project

Project/Area Number 20K16943
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
Research InstitutionNational Center for Global Health and Medicine

Principal Investigator

Shimizu Yukiko  国立研究開発法人国立国際医療研究センター, 研究所, 動物実験施設 専任研究員 (00469983)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywordsシスチノーシス / バイオマーカー / 微量金属 / 早期診断 / 希少疾患 / ラット
Outline of Research at the Start

シスチノーシス(シスチン蓄積症)は、CTNS遺伝子変異によりライソゾームにシスチンが蓄積することで、未治療だと10歳前後で腎不全に至る難治性の常染色体劣性遺伝疾患である。早期診断早期治療により劇的に予後が改善するが、現在の確定診断法では早期診断は困難である。本研究は、新たに作製したシスチノーシスモデルラットを用いて、プロテオーム解析およびメタボローム解析を行うことにより疾患特異的に変動するタンパク質を検出し、早期診断に有用なバイオマーカーを同定する。さらに、それらの機能解析から新たな創薬シーズを見つけ、ヒト臨床検体を用いて検証することを最終目的とし、その研究基盤を構築する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, proteomic and metabolomic analyzes were performed using embryonic fibroblasts derived from cystinosis model rats to find out proteins and metabolites that are specifically altered by the presence or absence of the Ctns gene. In addition, since the cystine metabolism-related proteins obtained from the proteome analysis were metalloproteins, we measured the metals in the rat serum of 8-week-old and explored their potential as biomarkers. Among 19 metals measured, 6 metals significantly increased and 1 metal decreased in cystinosis model rats. This research indicated that cystine accumulation may also cause abnormal metal metabolism.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

シスチノーシスはCTNS遺伝子変異によりライソゾームにシスチンが蓄積する常染色体劣性遺伝疾患である。早期診断早期治療により劇的に予後が改善するものの、血液中のシスチン濃度ではシスチノーシスを診断できないため、濾紙血で行う新生児マススクリーニングへの応用ができず、現在の確定診断法では早期診断は困難である。
本研究において、シスチン蓄積に伴った金属代謝の関連が示唆されたことにより、未だに不明なことが多いシスチノーシス発症機序の解明と早期診断のためのバイオマーカー発見の糸口となる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Determination of phenylalanine enantiomers in the plasma and urine of mammals and ᴅ-amino acid oxidase deficient rodents using two-dimensional high-performance liquid chromatography2021

    • Author(s)
      Hsiao SW, Ishii C, Furusho A, Hsieh CL, Akita T, Mita M, Okamura T, Konno R, Ide T, Lee CK, Hamase K
    • Journal Title

      Biochim Biophys Acta Proteins Proteom

      Volume: 1869 Pages: 140540-140540

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] d-Amino acid oxidase deficiency is caused by a large deletion in the Dao gene in LEA rats2020

    • Author(s)
      Shimizu Yukiko、Ishii Chiharu、Yanobu-Takanashi Rieko、Nakano Kenta、Imaike Akio、Mita Masashi、Hamase Kenji、Okamura Tadashi
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics

      Volume: - Issue: 9 Pages: 140463-140463

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2020.140463

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] シスチノーシスモデルマウスにおける系統差を用いたシスチン代謝修飾遺伝子の探索2022

    • Author(s)
      清水 有紀子、中野 堅太、岡村 匡史
    • Organizer
      第69回日本実験動物学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス系統差を利用した新規シスチン代謝修飾遺伝子の探索2022

    • Author(s)
      清水 有紀子、中野 堅太、後藤 元人、岡村 匡史
    • Organizer
      第63回日本先天代謝異常学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 小児ファンコニ症候群患者でのシスチノーシス検査の意義について2021

    • Author(s)
      片桐大輔、清水有紀子、赤平百絵、山本祐香、岡村匡史
    • Organizer
      第56回日本小児腎臓病学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Development of a two-dimensional LC-MS/MS system for the selective determination of intrinsic chiral amino acids and application to mammalian plasma2021

    • Author(s)
      Chiharu ISHII, Yukiko SHIMIZU, Takeyuki AKITA, Masashi MITA, Tomomi IDE, Tadashi OKAMURA, Kenji HAMASE
    • Organizer
      31st International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Analysis
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] LC/MSを用いた腎透析中シスチノーシス患者に対するシステアミン治療の有効性評価2021

    • Author(s)
      岡村匡史、清水有紀子、片桐大輔、荒川玲子、山本裕香、赤平百絵
    • Organizer
      第55回日本小児腎臓病学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 新規D-アミノ酸オキシダーゼ(Dao)遺伝子欠損ラットの樹立2020

    • Author(s)
      清水有紀子、石井千晴、高梨-矢延理絵子、中野堅太、今池瑛生、浜瀬健司、岡村匡史
    • Organizer
      第67回日本実験動物学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 透析患者におけるシスチノーシス検査の重要性2020

    • Author(s)
      片桐大輔、清水有紀子、赤平百絵、岡村匡史
    • Organizer
      第65回日本透析医学会 学術集会・総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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