尿中エクソソームのPreeclampsia早期診断バイオマーカー有用性の検討

• Project/Area Number: 22K09595
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 戸田 有朱香 大阪大学, 医学部附属病院, 助教 (00884610)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澤田 健二郎 大阪大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (00452392) ; 中村 幸司 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (00900151) ; 木瀬 康人 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (90778531)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: Preeclampsia（PE） / 血清・尿中エクソソーム / 早期診断バイオマーカー / PE関連分子 / miRNA / 尿中エクソソーム

Outline of Research at the Start

妊娠高血圧腎症 Preeclampsia（PE）は、高血圧および尿蛋白を主症状とし、全身の血管内皮障害に起因する様々な母体および胎児の合併症・死亡を引き起こす産科救急疾患である。ハイリスク症例に対して、妊娠初期（発症前）から Low dose aspirin を内服させることで発症率を低減できるが、現在の医療では PE の有効な早期発症予測方法が存在しない。細胞が分泌する小胞体であるエクソソームは PE を含む様々な疾患の成立に深く関与している。そこで、妊婦健診時の尿を用いて、尿中エクソソームの Profile を解析し、PE に特異的に発現する分子を同定し、 新規診断バイオマーカーとしての臨床応用への有用性について検討する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、妊娠初期に将来の妊娠高血圧腎症 Preeclampsia(PE) 発症を予測できるバイオマーカーを同定することを目的とする。妊婦の尿検体を用いて、細胞外小胞であるエクソソームが伝達するPE関連分子を同定する。2022年4月から2023年12月にかけて、当院においてPEと診断され、分娩誘発を予定された妊婦の分娩時および産褥１か月検診時の尿検体・血液検体を採取収集し、凍結保存した。重症 PE 症例（収縮期血圧 160 以上または拡張期血圧 110 以上、蛋白尿、臓器障害 （血小板減少、肝機能障害、投薬にて改善しない右季肋部痛、心窩部痛、腎機能障害、肺水腫、新規発症の投薬にて改善しない頭痛、視野障害）を認める）3例と妊娠週数をマッチさせた正常妊娠症例3例の尿からエクソソームを抽出した。Exo Urine EV Isolation Kit （サイズ排除クロマトグラフィー法、System Biosciences, LLC）を用いて尿中エクソソームを分離同定し、エクソソームのマーカーであるCD63, CD81, CD9 の発現および胎盤由来マーカーである PLAP の発現を western blot 法で確認し、胎盤由来のエクソソームであることの確認を行った。ナノ粒子解析システムNanoparticle Tracking Analysis (NTA)である NanoSight pro（ナノサイトプロ）を用いてエクソソームの粒度分布プロファイルと濃度を測定し、エクソソームは30-150nmのサイズにあることを確認した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

尿からエクソソームを分離同定するためにExo Urine EV Isolation Kit （サイズ排除クロマトグラフィー法、System Biosciences, LLC）を使用したが、エクソソームのマーカーであるCD63, CD81, CD9 の発現をwestern blot法で確認することが最初困難であった。尿中エクソソームの分離同定法として超遠心法を試していた。また、基準を満たすPE症例・コントロール症例の血清・尿検体を適切な症例数集めることに時間を要した。ナノ粒子解析システムNanoparticle Tracking Analysis (NTA)である NanoSight pro（ナノサイトプロ）を用いてエクソソームの粒度分布ファイルと濃度を測定に時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

PEに特徴的なエクソソームの内容を評価するにあたりRaybio Human Angiogenesis Array C1000を用いてPE症例に特徴的なmiRNAのプロファイルを網羅的に解析し、コントロール症例と比較する。続いて、validationをみるためにPE症例、コントロール症例の分娩時の血清・尿検体を、症例数を増やして収集し、各々30例ずつを目標に集積予定である。尿検体と一緒に血清を回収しておくことで、ターゲット（PE関連分子）が血中エクソソームにも含まれるかを評価することが可能となり、また先行研究との比較も可能となる。今後は、エクソソームおよびエクソソーム内容の経時的な変化を比較するために、外来妊婦検診時に採取される尿検体を妊娠初期・中期・後期で集積していく予定である。In vitroにおけるターゲットの再構成を検討している。