Development of next-generation liquid biopsy for Alzheimer's disease focusing on Porphyromonas gingivalis outer membrane vesicles
| Project/Area Number |
23K09463
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 57080:Social dentistry-related
|
|---|
| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
|---|
Principal Investigator |
山本 俊郎 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40347472)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
狩生 徹 尚絅大学, 生活科学部, 教授 (10412735)
足立 哲也 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (10613573)
和久 友則 京都工芸繊維大学, 分子化学系, 准教授 (30548699)
金村 成智 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70204542)
PEZZOTTI G. 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (70262962)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
|
|---|
| Keywords | 外膜小胞 / ラマン分光法 / アルツハイマー病 / リキッドバイオプシー |
|---|
| Outline of Research at the Start |
外膜小胞の分離技術とラマン分光法を用いた外膜小胞の特性評価による新規診断技術の開発を目的とする。ラマン分光法を用いて、核酸を抽出することなく本来の状態の外膜小胞の分子構造を解析することで、様々な細菌の産生する外膜小胞の特性評価を行う。さらに、ヒト唾液中から超遠心分離を行わずに外膜小胞を集め、得られた外膜小胞をラマン解析することで簡便かつ迅速・高精度の次世代のポイントオブケア型リキッドバイオプシーの開発を目指す。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、外膜小胞の分離技術とラマン分光法を用いた外膜小胞の特性評価による新規診断技術の開発を目的とする。近年、歯周病菌はジンジパイン等の毒素をナノサイズの外膜小胞に内包し伝搬することで、アルツハイマー病（AD）の発症や遠隔臓器に様々な疾患を引きと起こすとされている。外膜小胞はリキッドバイオプシーの対象として有望視されているものの、超微小であるために単離や計測、分析が難しく、あまり研究が進んでいなかった。
我々は、非破壊・非侵襲的かつ短時間で高感度の分子レベルの解析ができるラマン分光法に着目した。ラマン分光法を用いて、核酸を抽出することなく本来の状態の外膜小胞の分子構造を解析することで、様々な細菌の産生する外膜小胞の特性評価を行う。さらに、ヒト唾液中から超遠心分離を行わずに外膜小胞を集めることができる吸水ポリマーを用い、得られた外膜小胞をラマン解析することで簡便かつ迅速・高精度の次世代のポイントオブケア型リキッドバイオプシーの開発を目指す。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Pgの培養上清から超遠心法でOMVを精製し、得られたOMV は平均粒径35nmの球形を呈することを透過型電子顕微鏡および動的光散乱法で確認した。ラマン分光法によりOMVはPg 特異的なセラミドPhosphoglycerol dihydroceramide (PGDHC)やリポ多糖 (LPS) を内包し、歯周病細菌が産生する特異的酵素（N-ベンゾイル-DL-アルギニルペプチダーゼ）が濃縮されていることが明らかとなった。P.g由来OMVをヒト神経芽腫SH-SY5Y 細胞に添加培養し、 6 時間後にアミロイドβおよびリン酸化Tauの発現を免疫染色で確認した。
免疫染色の結果、OMV添加培養群は、アミロイドβおよびリン酸化Tauの形成が亢進されることが明らかとなった。ラマンプロファイリングから、GAPDHおよびジスルフィド結合（S‐S結合）に関連するバンドの増加を認めた。ラマンイメージングから、OMV添加群のコレステロールの集積を確認し、変性が加速する分子メカニズムを明らかにした。
本研究は、国際科学誌IJMSで成果報告を行った。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は唾液からOMVを精製および検出する技術を確立させる。すでに本学医学倫理審査委員会の承認を得ており、被験者の選定を行う。
|
Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
