Discovery of Novel Biomarkers for Sarcoidosis by proteomics

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K17636
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Futami Yu 大阪大学, 医学系研究科, 招へい教員 (40836409)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: サルコイドーシス / プロテオミクス / バイオマーカー / 個別化医療 / 肉芽腫性疾患 / 多核巨細胞 / バイオインフォマティクス / リキッドバイオプシー

Outline of Final Research Achievements

Sarcoidosis is a complex, polygenic, inflammatory granulomatous disease of unknown cause in multiple organs. . Unfortunately, the ideal biomarker for sarcoidosis has not yet been discovered. In serum biomarkers, ACE and sIL2R are the most relevant biomarkers, but lack sensitivity and specificity. By making full use of the latest proteomics for endosome-derived extracellular vesicle, secreted by various cells, it is possible to identify membrane proteins that cannot be captured by serum proteomics. In order to find BMs which are disease-specific, organ-specific, and predictable for treatment, we challenged to develope novel BMs and elucidate the pathophysiology of sarcoidosis. Then, we identified two kinds of proteins, CD 14 and LBP, as BMs for sarcoidosis . Furthermore, we compared them with ACE and sIL2R by ROC curve and verified the clinical usefulness.

Free Research Field

エクソソーム

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

原因不明の難病サ症のBMとして同定したCD14,LBPは患者の肺や縦隔リンパ節の肉芽腫においても高発現していた。またマウス単球細胞にLPS刺激で多核球を誘導すると、細胞内のCD14、LBP発現が亢進すると同時に細胞上清中のエクソソームでも発現が亢進しておりin vitroでも病態が再現できた。重症度予測、臓器特異性などの項目に関しては従来のマーカーを超えられなかったが、感度、特異度はAUC0.8以上で診断に有用である。またCD14に関しては従来のBMと相関がなく、組み合わせる事で診断率の向上を期待できる。本ストラテジーは腫瘍領域では一般的であるが、サ症および他の難病にも応用できる可能性がある。