尿中蛋白質断片の網羅的解析による日和見感染症の新規診断法の開発

• Project/Area Number: 22K08583
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 54030:Infectious disease medicine-related
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 宮崎 泰可 宮崎大学, 医学部, 教授 (60448496)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高尾 敏文 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (10197048) ; 平山 達朗 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (40836269) ; 坪内 拡伸 宮崎大学, 医学部, 助教 (60573988) ; 岩見 真吾 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (90518119)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 感染症診断 / アスペルギルス / 結核 / 日和見感染症

Outline of Research at the Start

感染症の早期診断は、予後の改善や感染拡大の抑制に重要である。血流中の蛋白質の多くは断片化され、尿中へ排出される。そして、尿検体は簡便に採取ができ安定性が高い生体試料である。本研究では、質量分析技術を駆使して尿中蛋白質断片を網羅的に解析し、日和見感染症の迅速診断法を開発する。まずは、臨床的な重要性が高い結核とアスペルギルス症に焦点をあて、患者および健常者の尿検体を用いて群別化する。疾患特異性が高く診断に有用な断片の組み合わせを定量的に解析し、特異認識抗体を作製後、サンドイッチELISAによる検出系を確立する。

Outline of Annual Research Achievements

感染症の早期診断は、予後の改善や感染拡大の抑制に重要である。申請者らは、質量分析技術を駆使して、尿中蛋白質断片の網羅的解析法を独自に開発した。本研究では、この解析技術を活用して、日和見感染症の迅速診断法の開発につなげることを目的としていている。まずは、臨床的な重要性が高い結核とアスペルギルス症に焦点をあて、患者および健常者の尿検体を用いて尿中蛋白質断片を解析し、活動性結核およびアスペルギルス症の診断に有用な蛋白質断片を同定する。令和4年度の解析において、結核、アスペルギルス症の患者の尿中に検出される蛋白質断片を複数同定した。それぞれ、断片を認識する抗体を選定し、免疫沈降の後にMALDI-TOF-MSを用いてアミノ酸配列を解析した。また、アスペルギルス症の診断に有用な蛋白質断片（p8234）を認識する抗体を用いて、サンドイッチELISAによる断片の検出系を確立した。アスペルギルス症患者の尿中には10 ng/ml～数μg/mlのp8234断片が存在することを確認した。吸光法を用いた定量では、健常者の半数において尿中p8234濃度が検出感度以下であったことから、化学発光法を用いたサンドイッチELISAの条件を検討している。結核については、診断に有用な蛋白質断片（p862）を認識する特異抗体の選定を進めている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定していた研究計画（LC-MS/MSを用いた尿中蛋白質断片の網羅的解析）に関して、予定していた検討課題を滞りなく実施できた。さらに、令和５年度に予定していた計画（蛋白質断片に対する特異抗体の作製とELISA検出系の確立）について、アスペルギルス症の診断マーカーを検出するELISA条件を確立できた。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度は、結核の尿中マーカーを検出するELISA条件を確立し、アスペルギルス症の尿中マーカーと併せて、知財申請を実施する予定である。