2022 Fiscal Year Research-status Report
Identification of Emphysema Specific Degradation Marker
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18K07025
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| Research Institution | International University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
潮見 隆之 国際医療福祉大学, 医学部, 教授 (80348797)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 細胞外基質 / 分解酵素 / 肺気腫 / スクリーニング / バイオマーカー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
計画１ MMP1による肺気腫特異的細胞外基質分解産物をはじめとした特異的生体分子のスクリーニングと同定
モデルマウスを用いた１次スクリーニング、２次スクリーニングとしてBALおよび血清で同定可能な物質を選択（臨床応用を目標としているため、これらのサンプルから検出可能な分子を選択）、さらに３次スクリーニングとしてMMP1阻害剤を用いMMP1発現特異的な肺気腫関連分子の同定のステップを通して候補遺伝子を同定すを行った。この結果として６分子の肺気腫特異的生体分子候補を同定した。
計画２ 上記６候補分子のin vitro/vivoでの確認と、検出系の確立
１）生化学的アッセイ―MMP1と候補タンパク質を用い生化学的にその分解活性を検定する。具体的には、分解活性の時間・量依存性を確認し、分解産物の切断箇所を同定する。３分子が精製した活性型MMP1による、基質として時間及び量依存的分解活性を確認した。また候補分子に関しては、マウスおよびヒト両方のタンパクを用い臨床応用する際に問題が生じないことも確かめた。
２）Neo-epidope抗体の確立―上記の実験で同定した候補分子のMMP1による切断部位を中心にneo-epidope抗体樹立のためのペプチドを設計および再設計を行った。
尚、また基質活性が無かった残りの３分子についてはpathway analysisによる制御機構に関する仮説モデルを作成した。これによると２分子については、key regulatorとなっている事が示唆され非酵素基質分子ながら肺気腫の病態形成に関わる特異的分子である可能性が高い。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
研究業績の概要の最後に記載したneo-epidope抗体樹立のためのペプチドを設計を行い、抗体作成を試みたが、neo-epidopeを検出できる抗体が樹立できなかった。このため候補領域を拡大し、再設計を行った。一般的にneo-epidope抗体の樹立については配列予測プログラムが有効でない場合も多く、複数回のトライアルは仕方ないとも考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
大幅な研究計画の遅れにより、研究期間の更に再延長を行った。本年度は、再度検出系の確立に臨む。具体的には以下の計画である。
１）Neo-epidope抗体の確立―再設計を行ったペプチド鎖を用いて、neo-epidopeをターゲットとした分解産物特異的抗体の樹立を行う（抗体作成を外部受託中）。
２）上記抗体の確認―確立した抗体について、計画１で得られたBALおよび血清をサンプルとしてwestern blotを用いてin vivoモデルからの分子を測定可能であることを確認する。３）最終ステップとしてELISA測定系の確立を行う。
新設計のペプチドでもneo-epidope抗体の樹立が難しい場合には、タンパク質の切断部位を考慮の上、部位特異的なモノクローナル抗体を複数樹立する方針とし、これらを組み合わせることにより、分解産物特異的なELISA測定系を確立する。
また２分子の非酵素基質分子と肺気腫の病態形成との関係についても解析を進める。
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| Causes of Carryover |
Neo-epidope抗体の樹立の遅れに伴い、予算執行が滞っている。本年度の研究推進方針によりプロジェクト全体としての予算執行が進む見込みである。効率的な予算執行に努め、より高感度で臨床応用も念頭に置いたELISA systemの確立について再挑戦を行う。
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