ナノポアシーケンサーを用いた移植肺障害の革新的な迅速診断法の開発と病態解明

• Project/Area Number: 23KK0154
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (International Collaborative Research)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 55:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 杉本 誠一郎 岡山大学, 大学病院, 准教授 (40570148)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大谷 真二 愛媛大学, 医学部附属病院, 准教授 (10770779) ; 橋本 好平 岡山大学, 大学病院, 助教 (10959828) ; 三好 健太郎 岡山大学, 大学病院, 助教 (50534773)
• Project Period (FY): 2023-09-08 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥20,930,000 (Direct Cost: ¥16,100,000、Indirect Cost: ¥4,830,000); Fiscal Year 2026: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2025: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2024: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2023: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
• Keywords: 肺移植 / ナノポアシーケンサー / 細胞外遊離DNA（cfDNA） / 早期移植肺機能不全（PGD） / 慢性移植肺機能不全（CLAD） / バイオマーカー / 個別化医療 / 拒絶反応

Outline of Research at the Start

肺移植後の生存率は他の臓器移植後より低く、早期移植肺機能不全（PGD）や急性・慢性拒絶などの移植肺障害が主な原因である。生存率の向上には各時期の移植肺障害の早期診断と治療介入を可能にする、迅速で低侵襲な診断法が必要である。本研究では、ナノポアシーケンサーを用いて、ドナー肺灌流液検体や肺移植後の血液検体に含まれる細胞外遊離DNAとその放出細胞を解析し、移植肺障害の革新的な迅速診断法の開発と病態解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

肺移植後の生存率は他の臓器移植後より低く、早期移植肺機能不全、急性拒絶反応、慢性移植肺機能不全などの移植肺障害が主な原因である。肺移植後の生存率向上には、各時期の移植肺障害の早期診断と治療介入を可能にする、迅速で低侵襲な診断法が必要である。これまで、我々は肺移植患者血中のドナー由来細胞外遊離DNAが生体肺移植後の早期移植肺機能不全や急性拒絶反応の診断指標になることを発見し、トロント大学は体外肺灌流に採取したドナー肺灌流液中のドナー由来細胞外遊離DNAの測定がドナー肺障害の移植前評価に繋がることを発見した。従来法では測定に長時間を要するのが課題だったが、最新のナノポアシーケンサーを用いると、短時間でドナー由来細胞外遊離DNAが測定でき、更にDNAメチル化の解析により細胞外遊離DNAを放出する細胞の同定が可能になる。本研究ではトロント大学が有するドナー肺の灌流液検体と、当院が有する肺移植後の急性期や慢性期の血液検体を対象に、ナノポアシーケンサーを用いて細胞外遊離DNAとその放出細胞を解析し、移植肺障害の革新的な迅速診断法の開発と病態解明を目指している。これまでウェブミーティングやメール会議を重ね、国際学会の際にもミーティングを行い、実験概要や役割分担、研究の方向性を決定した。初回のトロント大学への訪問を終え、両施設の検体の保存方法や細胞外遊離DNAの解析方法が共有できたため、今後、統一した解析方法で両施設で実験を進めていく予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

すでに初回のトロント大学への訪問を終え、両施設の検体の保存方法や細胞外遊離DNAの解析方法が共有できた。今後、統一した解析方法で両施設で実験を進めていく予定である。

Strategy for Future Research Activity

当施設での検体の収集を進め、2回目のトロント大学への訪問に向けて、当施設での検体の解析を進めていく。合わせてウェブミーティングやメール会議を行い、研究の方向性を検討していく。

Research Products

• [Int'l Joint Research] トロント大学(カナダ)