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2019 Fiscal Year Research-status Report

Establishment of S100A9 transgenic rats to understand S100 proteins' immunological role

Research Project

Project/Area Number 17K15786
Research InstitutionKyoto Tachibana University

Principal Investigator

岡田 光貴  京都橘大学, 健康科学部, 助教C (80747569)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywordsバイオマーカー / S100タンパク質 / 臨床検査 / 炎症性腸疾患 / 潰瘍性大腸炎 / マクロファージ
Outline of Annual Research Achievements

潰瘍性大腸炎(UC)やクローン病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の指定難病である。我々は以前, 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S100タンパク質(S100A8, S100A9, 及びS100A8/A9)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。これはS100タンパク質がUCの病態に深い関わりを持つことを示唆している。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タンパク質のIBDに対するバイオマーカーとしての臨床的意義に注目し, IBDの病態把握に有用な臨床検査法を構築することを目的とした。
2019年度はUCモデルラットにおいて, UCの発症及び悪化時の生体試料中S100A8/A9の濃度をELISAにて測定, UCの重症度との相関性を詳細に検証した。結果, UCモデルラットにおいて, 血清中S100A8/A9の変動が, UCの組織学的重症度と良好な正の相関性を示した。その相関係数は, 他の炎症マーカー(CRPや炎症性サイトカイン)に比べても良好であったので, UCにおける血清中S100A8/A9測定の優位性を裏付ける結果となった。以上の内容は英語論文にまとめ, 最終的には米国雑誌に投稿し, 採択された(Okada K et al., Circulating S100A8/A9 is potentially a biomarker that could reflect the severity of experimental colitis in rats. Heliyon 6(2): e03470. 2020)。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

Tg-S100A9の樹立が困難となっており「やや遅れている」と評価した。なお, 研究代表者(岡田)の所属施設では現在, 新たに動物実験施設及び細胞培養室が設立されたため, 今後, Tg-S100A9の樹立に関して進捗させていきたい。
一方, 研究代表者はUCモデルラットの血清中S100A8/A9の測定意義を検証したが, 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。これにより, ヒト及びラットの両面で, IBDにおける血清中S100A8/A9のバイオマーカーとしての有用性を証明することに成功したので, 本実験の進捗状況は順調と言える。
総合すると, 研究計画内2つの実験の内, Tg-S100A9樹立の内容は遅れているが, S100タンパク質を臨床検査に応用する試みは予定通り推移し, 一定の成果を収めている。

Strategy for Future Research Activity

今後も引き続き, Tg-S100A9の樹立を目指し, 動物への遺伝子導入を受託する施設と協議していきたい。また, 2020年度はIBDの簡易重症度判定システムの構築に尽力する予定である。具体的には, S100タンパク質以外のIBDに対する有用なバイオマーカーを探索し, その臨床的意義を精査する。これにより, S100タンパク質を臨床検査に応用することの真の有用性を検証すると共に, 更に優れたマーカーの発掘が期待できる。最終的には, これまでに得られた成果を総合的に考察し, IBDの病態把握に有用な新規バイオマーカーの樹立とそれに伴う新たな臨床検査法の構築を試みる。即ち, 化学反応や免疫反応を利用して目的タンパク質を発色させ, その色調変化によりIBDの重症度が判定できる検査法を考案する。例として, 対象とするバイオマーカーに対する市販の抗体があれば, それに標識物質を結合させ, その酵素反応あるいは化学反応を利用した発色の程度で重症度を判定するELISA測定系やイムノクロマト法が樹立可能である。

Causes of Carryover

IBDの病態把握に有用な新規バイオマーカーの樹立を目的とした研究に関して, 更に内容を発展させることで有益な成果を上げる見込みが考えられた。そのためには, 新たに動物実験を重ねる必要があると共に, その他の詳細な検証に時間を要するため, 2020年度に研究費を繰り越すことになった。また, 2020年度中に得られる成果とこれまでの研究を総括した内容は, 積極的に学会発表や国際学術雑誌への投稿を狙いたいので, そのための費用も必要であり, 次年度使用額が生じることになった。

  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Circulating S100A8/A9 is potentially a biomarker that could reflect the severity of experimental colitis in rats2020

    • Author(s)
      Kohki Okada, Hiroshi Itoh, Masaki Ikemoto
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 6 Pages: e03470

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2020.e03470

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] マクロファージ機能制御性タンパク質hMIKO-1の潰瘍性大腸炎に対する新しい治療薬としての可能性2019

    • Author(s)
      岡田光貴, 池本正生
    • Organizer
      第66回日本臨床検査医学会学術集会
  • [Presentation] 潰瘍性大腸炎における大腸組織中細胞質性炭酸脱水酵素CA-Ⅲの臨床的意義について2019

    • Author(s)
      岡田光貴, 池本正生
    • Organizer
      第66回日本臨床検査医学会学術集会
  • [Presentation] 潰瘍性大腸炎モデルラットの大腸組織において変動するタンパク質の網羅的解析2019

    • Author(s)
      岡田光貴, 池本正生
    • Organizer
      第59回日本臨床化学会年次学術集会
  • [Presentation] 遺伝子組換えタンパク質hMIKO-1の潰瘍性大腸炎抑制効果とその作用機構の解析2019

    • Author(s)
      岡田光貴, 池本正生
    • Organizer
      第59回日本臨床化学会年次学術集会
  • [Presentation] Serum complement C3 and α2-macroglobulin are useful biomarkers for inflammatory bowel disease2019

    • Author(s)
      Kohki Okada, Masaki Ikemoto
    • Organizer
      The 30th World Congress of World Association of Society of Pathology and Laboratory Medicine 2019 (WASPaLM 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Serum S100A8/A9 is a sensitive biomarker for inflammatory bowel disease: the change in its level represents the clinical severity in the patients2019

    • Author(s)
      Kohki Okada, Masaki Ikemoto
    • Organizer
      The 30th World Congress of World Association of Society of Pathology and Laboratory Medicine 2019 (WASPaLM 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Identification of Serum Proteins Changed in Patients with Inflammatory Bowel Disease by Mass Spectrometry and Their Potential as New Biomarkers2019

    • Author(s)
      Kohki Okada, Masaki Ikemoto
    • Organizer
      KAMT 2019 57th Congress and International Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 炎症性腸疾患患者の血清中S100A8/A9の測定意義について2019

    • Author(s)
      岡田光貴, 伊藤洋志, 池本正生
    • Organizer
      第68回日本医学検査学会
  • [Presentation] 炎症性腸疾患患者の血清中で変動するタンパク質の質量分析法による解析2019

    • Author(s)
      岡田光貴, 伊藤洋志, 池本正生
    • Organizer
      第68回日本医学検査学会
  • [Remarks] 京都橘大学教員情報ページ

    • URL

      https://kenkyu.tachibana-u.ac.jp/ktuhp/KgApp?kyoinId=ymbbyyyeggy

URL: 

Published: 2021-01-27  

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