2018 Fiscal Year Research-status Report
Establishment of S100A9 transgenic rats to understand S100 proteins' immunological role
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17K15786
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| Research Institution | Kyoto Tachibana University |
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Principal Investigator |
岡田 光貴 京都橘大学, 健康科学部, 助教C (80747569)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 潰瘍性大腸炎 / クローン病 / 炎症性腸疾患 / S100タンパク質 / トランスジェニックラット / バイオマーカー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
潰瘍性大腸炎(UC)やクローン病(CD)などの炎症性腸疾患(IBD)は, 直腸を中心に炎症が生じる厚生労働省指定の難病である。IBDの発症, 及び悪化の原因として, 腸管内の抗原に対する各種免疫細胞の過剰応答が考えられる。しかし, この腸管内抗原に関する報告が非常に少なく, 不確定要素の多いことが本疾患の早期発見のための臨床検査法や治療法の開発を遅らせている最大の原因である。
これまで，我々はラットを用いた動物実験により, UCの発症とその悪化に伴いS100A9を優位に発現した活性化マクロファージが炎症を伴う直腸組織に多数浸潤する事実を発見した。そこで, 我々はS100A9トランスジェニックラット(Tg-S100A9)を作製し, S100A9の免疫学的機能とUC発症との因果関係を明らかにすることを目的とした。さらに, S100タンパク質(S100A8, S100A9, S100A8/A9)のバイオマーカーとしての可能性に注目し, ELISAを用いたIBD患者血清中の本タンパク質の測定を行い, IBDに対する新たな臨床検査法を構築することを目的とした。
2018年度は, 特にIBD患者血清中で変動するS100A8/A9に注目し, そのバイオマーカーとしての可能性を検討した。結果, IBD患者で血清中S100A8/A9は有意に増加し, またその濃度変化は臨床的重症度(DAI score)と良好な相関を示した。以上の内容を英語論文にまとめ, 最終的には米国雑誌に投稿し, 採択された(Okada K, et al. Serum S100A8/A9 as a Potentially Sensitive Biomarker for Inflammatory Bowel Disease. Laboratory Medicine, Published 17 April 2019)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Tg-S100A9の樹立に難航しており, そのため「やや遅れている」と評価せざるを得ない。なお, Tg-S100A9作製に必要なDNA導入用ベクターの用意は済んでおり, 現在はラットへの導入時期を検討している段階である。研究代表者(岡田)の所属機関では現在, 新たな動物実験施設の設立が計画されており, 2019年夏から秋頃にかけての完成が見込まれている。本施設の設置に伴い実験動物の飼育環境や実験設備が充実する見込みであるため, その段階からTg-S100A9の本格的な作製に取り組む予定である。
一方, 研究代表者は患者血清中におけるS100A8/A9のバイオマーカーとしての意義を検証したが, 本内容は順調に進行し, 最終的に米国雑誌への論文掲載に結び付いた。さらに, これらの成果を元に, 現在は硫酸化デキストラン(DSS)誘導性UCモデルラットの血清中S100タンパク質測定に着手しており, 本タンパク質のバイオマーカーとしての有用性を詳細に分析している段階である。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画から遅れたが, Tg-S100A9の樹立は2019年度の夏から秋頃に着手する予定である。研究代表者は以前に, S100A8を全身に高発現したトランスジェニックラット(Tg-S100A8)の作製を行い, 樹立に成功している(Okada K, et al. Establishment of S100A8 transgenic rats to understand innate property of S100A8 and its immunological role.Inflammation,41(1):59-72, 2018)。そのため, 以前に実施したTg-S100A8樹立の流れを踏襲し, 今後も引き続きTg-S100A9の樹立を目指す予定である。
一方, IBDに対する新たなバイオマーカーの探索を2019年度の新たな課題とし, それに関する実験を推進する予定である。これまでに, 研究代表者はIBD患者血清中におけるS100タンパク質のバイオマーカーとしての意義を検証してきたが, 本タンパク質は疾患特異性が低く, 必ずしもIBDに特異的なバイオマーカーではない。そのため, S100タンパク質以外のIBDに対する新規バイオマーカーの発掘とそれに伴う新しい検査法の確立が不可欠である。したがって, 今後はIBD患者の大腸組織, 血液, 及び便中における変動タンパク質の生体内分布を解析し, 健常者と有意な差が認められるものを同定することで新たなバイオマーカーの樹立に繋げたい。
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| Causes of Carryover |
主としてラットを用いた動物実験が予定よりやや遅れているが, 2019年度には実施を予定している。それに関するラットの購入や飼育維持, 実験等の費用に関しては, 実施に際してその都度請求せざるを得ないため, 助成金の繰り越しを希望した。また, 2019年度が研究計画の最終年であり, これまでの成果は広く学会や海外雑誌における発表を予定している。具体的には, 国際会議である「第30回世界病理学・臨床検査医学会議(9/19-21, 中国・西安市)」での一般演題発表や, 米国雑誌"Annals of Clinical Laboratory & Medicine"等への論文投稿を予定しており, それらに要する費用を請求したいと考えた。また, 現在進行中の研究に要する費用も考慮した結果, 2019年度の助成金使用予定額とその用途は妥当であると考えている。
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