Development of a Novel Cell-Free Allergy Testing Method Based on IgE Crosslinking Activity

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K08782
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 54020:Connective tissue disease and allergy-related
• Research Institution: Teikyo Heisei University
• Principal Investigator: Akiyama Haruyo 帝京平成大学, 薬学部, 准教授 (50420229)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 栗坂 知里 帝京平成大学, 薬学部, 助教 (00846785) ; 中村 亮介 国立医薬品食品衛生研究所, 医薬安全科学部, 室長 (50333357)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: EXiLE法 / 架橋 / FcεRI / セルフリー

Outline of Final Research Achievements

We have successfully developed a novel cell-free allergy testing method utilizing the basic concept of IgE-Crosslinking-induced Luciferase Expression (EXiLE) method, i.e., detection of crosslinking activity between IgE molecules. Specifically, this cell-free EXiLE method utilizes a luciferase complementation system by adding two types of luminescent tags (SmBiT and LgBiT) to the α chain of FcεRI. In the assay, the binding of IgE and antigen under cell-free conditions induces the crosslinking between IgE-FcεRI molecules, which is evaluated through luciferase activity. Hereafter, we will further investigate optimal conditions and compare the responses of actual allergic patients’ sera with that of the original EXiLE method using genetically modified mast cells.

Free Research Field

アレルギー、生物系薬学、免疫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発した「セルフリーEXiLE法」は、培養の手間が省け利便性が増すだけでなく、既存のEXiLE法唯一の弱点である細胞毒性の問題を取り除くことができ、多くの抗原に対応可能なin vitroアレルギー試験法として非常に有益だと考えられた。さらなる検討が必要であるが、既存のEXiLE法と同様に、抗原特異的IgEのセカンドスクリーニングとして、生物学的に意義のあるIgEかどうかの評価や、IgEとFcεRIとの結合阻害物質探索など、セルフリー系であることを活かしたハイスループットなドラッグスクリーニングにも応用出来る可能性があり、患者・医療者にとって極めて有用な知見がもたらされると期待される。