トランスオミックス解析によるぶどう膜炎の新規バイオマーカーの確立と治療法の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09959
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 臼井 嘉彦 東京医科大学, 医学部, 准教授 (50408142)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ぶどう膜炎 / オミックス解析 / マイクロRNA

Outline of Annual Research Achievements

ぶどう膜炎患者を対象に末梢血をサンプルとし、高感度DNAチップを用いてマイクロRNAの網羅的発現解析を実施し、バイオインフォマティックスによりその標的遺伝子を探索した。さらにマイクロRNAの複合的メカニズムや相互関係を検討し、新規バイオマーカーの創出を試みた。東京医大病院眼科を受診した治療の既往がないベーチェット病患者10例、サルコイドーシス患者18例、VKH患者17例を対象とし、血清からRNAの抽出を行った。次いでマイクロアレイを用いて2,565種類のマイクロRNA発現レベルを網羅的に解析した。対照として11例の健常者および白内障患者を用い、各非感染性ぶどう膜炎において変動するマイクロRNAを探索した。その結果、ベーチェット病患者では281種類のマイクロRNAの発現増加と137種類のマイクロRNAの発現低下がみられ、サルコイドーシス患者では35種類のマイクロRNAの発現増加と86種類のマイクロRNAの発現低下、VKH患者では153種類のマイクロRNAの発現増加と35種類のマイクロRNAの発現低下がそれぞれ確認された。いずれのぶどう膜炎でも18種類のマイクロRNAの発現増加と27種類の発現低下が共通して認められた。一方、血清マイクロRNAの網羅的解析からクラスター解析を行った結果、ベーチェット病、サルコイドーシス、VKHにおけるマイクロRNAの発現パターンが異なることがわかった。さらに主成分分析においても、クラスター解析と同様にベーチェット病、VKH、サルコイドーシスが血清マイクロRNAのプロファイルにより集団群が分かれた。以上の結果より、サイトカインを代表とする免疫液性因子以外にも炎症病態を修飾するマイクロRNAのプロファイルが各ぶどう膜炎で異なっていることが示された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

オミックス解析の中でもマイクロRNAとメタボローム解析の両方とも論文がアクセプトされたため。

Strategy for Future Research Activity

オミックス解析の中でも、プロテオミクス解析による検討を現在行っている。また、マイクロRNAとメタボローム解析においても症例数を増加させさらに検討を行っている。最終的には統合オミックス解析を行うことで、さらなるバイオマーカ創出を試みていく。

Causes of Carryover

8837円余りが生じてしまった。残りは次年度に使用する予定である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] スクリプス研究所(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: スクリプス研究所
• [Int'l Joint Research] ハーバード大学(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: ハーバード大学
• [Journal Article] Programmed Cell Death-1 Pathway Deficiency Enhances Autoimmunity Leading to Dacryoadenitis of Mice. (2021)
  • Author(s): Sakurai Y, Usui Y, Hattori T, Takeuchi M, Takayama K, Karasawa Y, Nishio Y, Yamakawa N, Saitoh D, Goto H, Ito M.
  • Journal Title: Am J Pathol Volume: in press Pages: -
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2021.02.014
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Optical coherence tomography angiography for the diagnosis of granulomatosis with polyangiitis with serous retinal detachment: A case report (2021)
  • Author(s): Takashi N, Nakamura A, Kataoka K, Usui Y, Ito Y, Kaneko H.
  • Journal Title: Medicine Volume: 100 Pages: e24789
  • DOI: 10.1097/MD.0000000000024789.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Share Differential Tissue Metabolic Signatures in IgG4-Related Ophthalmic Disease and Orbital Mucosa-Associated Lymphoid Tissue Lymphoma. (2021)
  • Author(s): Shimizu H, Usui Y, Wakita R, Aita Y, Tomita A, Tsubota K, Asakage M, Nezu N, Komatsu H, Umazume K, Sugimoto M, Goto H.
  • Journal Title: Invest Ophthalmol Vis Sci Volume: in press Pages: -
  • DOI: 10.1167/iovs.62.1.15.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Comprehensive Gene Analysis of IgG4-Related Ophthalmic Disease Using RNA Sequencing (2021)
  • Author(s): Asakage M, Usui Y, Nezu N, Shimizu H, Tsubota K, Umazume K, Yamakawa N, Umezu T, Suwanai H, Kuroda M, Goto H.
  • Journal Title: Invest Ophthalmol Vis Sci Volume: in press Pages: in press
  • DOI: 10.3390/jcm9113458.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Anti-TNF-α Therapy for Refractory Uveitis Associated with Behçet's Syndrome and Sarcoidosis: A Single Center Study of 131 Patients (2021)
  • Author(s): Kunimi K, Usui Y, Asakage M, Maehara C, Tsubota K, Mitsuhashi R, Umazume A, Kezuka T, Sakai JI, Goto H.
  • Journal Title: Ocul Immunol Inflamm Volume: in press Pages: in press
  • DOI: 10.1080/09273948.2020.1791346
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Blockade of costimulatory CD27/CD70 pathway promotes corneal allograft survival (2021)
  • Author(s): Narimatsu A, Hattori T, Usui Y, Ueno H, Funaki T, Komatsu H, Nakagawa H, Akiba H, Goto H.
  • Journal Title: Exp Eye Res Volume: in press Pages: in press
  • DOI: 10.1016/j.exer.2020.108190
• [Journal Article] Changes in Etiology of Uveitis in a Single Center in Japan. (2021)
  • Author(s): Kunimi K, Usui Y, Tsubota K, Mitsuhashi R, Umazume A, Kezuka T, Sakai J, Goto H.
  • Journal Title: Ocul Immunol Inflamm Volume: in press Pages: in press
  • DOI: 10.1080/09273948.2019.1709649
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Vitreous metabolomics profiling of proliferative diabetic retinopathy (2021)
  • Author(s): Tomita Y, Cagnone G, Fu Z, Cakir B, Kotoda Y, Asakage M, Wakabayashi Y, Hellström A, Joyal JS, Talukdar S, Smith LEH, Usui Y.
  • Journal Title: Diabetologia Volume: 64 Pages: 70-82
  • DOI: 10.1007/s00125-020-05309-y
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Identification of Markers Predicting Clinical Course in Patients with IgG4-Related Ophthalmic Disease by Unbiased Clustering Analysis (2020)
  • Author(s): Tsubota K, Usui Y, Nemoto R, Goto H.
  • Journal Title: J Clin Med Volume: 9 Pages: 4084
  • DOI: 10.3390/jcm9124084.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Serum Metabolomic Profiling of Patients with Non-Infectious Uveitis. (2020)
  • Author(s): Shimizu H, Usui Y, Asakage M, Nezu N, Wakita R, Tsubota K, Sugimoto M, Goto H.
  • Journal Title: J Clin Med Volume: 9 Pages: 3955
  • DOI: 10.3390/jcm9123955.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Retinal microglia are critical for subretinal neovascular formation. (2020)
  • Author(s): Usui-Ouchi A, Usui Y, Kurihara T, Aguilar E, Dorrell MI, Ideguchi Y, Sakimoto S, Bravo S, Friedlander M.
  • Journal Title: JCI insight Volume: 5 Pages: e137317
  • DOI: 10.1172/jci.insight.137317.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Elucidation of Pathophysiology and Novel Treatment for Diabetic Macular Edema Derived from the Concept of Neurovascular Unit (2020)
  • Author(s): Usui Y
  • Journal Title: JMA J Volume: 3 Pages: 201-207
  • DOI: 10.31662/jmaj.2020-0022
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] High-Throughput MicroRNA Profiling of Vitreoretinal Lymphoma: Vitreous and Serum MicroRNA Profiles Distinct from Uveitis (2020)
  • Author(s): Minezaki T, Usui Y, Asakage M, Takanashi M, Shimizu H, Nezu N, Narimatsu A, Tsubota K, Umazume K, Yamakawa N, Kuroda M, Goto H.
  • Journal Title: J Clin Med Volume: 9 Pages: 1844
  • DOI: 10.3390/jcm9061844.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Share Successful Treatment of Necrotizing Retinitis with Epstein-Barr Virus-Positive Ocular Fluid by Intravitreal Methotrexate Injection. (2020)
  • Author(s): Mashima A, Usui Y, Umazume K, Muramatsu D, Goto H.
  • Journal Title: Ocul Immunol Inflamm Volume: 28 Pages: 552-555
  • DOI: 10.1080/09273948.2019.1609047
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 炎症性眼疾患における新規バイオマーカーの創出-古典的検査からオミックス解析まで- (2020)
  • Author(s): 臼井嘉彦
  • Organizer: 第124回日本眼科学会総会
  • Invited
• [Presentation] 非感染性ぶどう膜炎の患者血清を用いた網羅的miRNAの解析 (2020)
  • Author(s): 朝蔭正樹、臼井嘉彦、禰津直也、清水広之、坪田欣也、山川直之、梅津知宏、高梨正勝、黒田雅彦、後藤浩
  • Organizer: 第124回日本眼科学会総会
• [Presentation] メタボロミクスによる血清を用いた３大ぶどう膜炎の鑑別 (2020)
  • Author(s): 清水広之、臼井嘉彦、禰津直也、朝蔭正樹、杉本昌弘、後藤浩
  • Organizer: 第124回日本眼科学会総会
• [Presentation] メタボロミクスを用いた眼サルコイドーシスにおける水溶性代謝物の網羅的解析 (2020)
  • Author(s): 菅原莉沙、清水広之、臼井嘉彦、坪田欣也、禰津直也、朝蔭正樹、杉本昌弘、後藤浩
  • Organizer: 第124回日本眼科学会総会
• [Presentation] 眼内リンパ腫における硝子体液を用いたプロテオミクス解析 (2020)
  • Author(s): 坪田欣也、臼井嘉彦、禰津直也、朝蔭正樹、清水広之、山川直之、植田幸嗣、山口剛司、後藤浩
  • Organizer: 第124回日本眼科学会総会
• [Presentation] 眼窩リンパ増殖性疾患におけるmiRNAの網羅的解析 (2020)
  • Author(s): 禰津直也、臼井嘉彦、朝蔭正樹、清水広之、坪田欣也、山川直之、高梨正勝、黒田雅彦、後藤浩
  • Organizer: 第124回日本眼科学会総会
• [Presentation] 眼内リンパ腫とサルコイドーシス患者の硝子体および血清中の網羅的miRNA解析 (2020)
  • Author(s): 嶺崎輝海、臼井嘉彦、朝蔭正樹、禰津直也、清水広之、山川直之、成松明知、坪田欣也、馬詰和比古、黒田雅彦、後藤浩
  • Organizer: 第124回日本眼科学会総会
• [Presentation] サルコイドーシスによるぶどう膜炎に対するアダリムマブ導入例の検討 (2020)
  • Author(s): 國見敬子、臼井嘉彦、坪田欣也、馬詰朗比古、毛塚剛司、坂井潤一、後藤浩
  • Organizer: 第124回日本眼科学会総会