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2022 Fiscal Year Research-status Report

エクソソームの最新プロテオミクスによる気管支喘息の新規バイオマーカー探索

Research Project

Project/Area Number 20K17180
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

木庭 太郎  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (00812942)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords気管支喘息 / バイオマーカー / エクソソーム / 細胞外小胞 / プロテオミクス
Outline of Annual Research Achievements

背景:気管支喘息の個別化医療にとって、新規バイオマーカーの開発が急務である。
目的:喘息患者の血清エクソソームから組織病態を反映する新規バイオマーカーを同定すること。
方法:喘息の新規バイオマーカーを同定するために、健常人4人、好酸球性喘息患者(EA)4人、アトピー性喘息患者(AA)4人の血清エクソソームのDIA法による網羅的なタンパク質解析を行った。また、喘息患者61名とコントロール23名において、DIAによるさらなる検証を行った。さらに、鼻ポリープのない慢性鼻副鼻腔炎患者6名と鼻ポリープのある慢性鼻副鼻腔炎患者(CRSwNP)7名を対象にDIAを実施した。
結果:3032個のタンパク質が同定され、そのうちEAで23個、AAで38個のタンパクが有意に変化していた。ingenuityパスウェイ解析により、各フェノタイプのタンパク質発現は疾患特性を反映していた。検証の結果、5つのEA特異的バイオマーカーを同定した。EV中のタンパクXのポテンシャルは、診断や気道閉塞の検出において、好酸球のそれよりも優れていた。また、鼻副鼻腔炎患者において、エクソソームおよび組織からそれぞれ1752および8413のタンパクが同定された。CRSwNPのエクソソームと組織の両方から同定された11個のバイオマーカー候補タンパクのうち、5個のタンパク発現がエクソソームと組織で有意に相関していた。さらには、エクソソーム中のあるタンパクは、in vitroおよびin vivoでETosisに関与していることが明らかになった。
結語:ヒト血清由来エクソソームを用いた定量プロテオミクスから、喘息の新規バイオマーカーを同定した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

喘息患者の血清由来エクソソームを用いた定量プロテオミクスから、喘息に特異的な新規バイオマーカー候補を同定した。得られたバイオマーカーは疾患の病態を反映し、診断や個別化医療に有用である可能性がある。
尚、エクソソーム中のタンパクXは、喘息の診断能や気道閉塞の検出において、末梢血好酸球数のそれよりも優れていた。
また、鼻副鼻腔炎患者のエクソソーム及び鼻茸の手術検体をプロテオミクスで検討することができた。
さらには、エクソソーム中のあるタンパクは、in vitroおよびin vivoでETosisに関与していることが確認された。

Strategy for Future Research Activity

今後、同定したタンパクのバイオマーカーとしての再現性をより多数の患者検体で確認する必要がある。
また、トランスクリプトームとメタボロームを含めた統合解析も行っている。

Causes of Carryover

研究成果がスムーズに出たおかげで、前年度に使用した研究費が予定より少なめであった。よって、次年度使用額が生じました。

  • Research Products

    (5 results)

All 2022

All Journal Article (2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Next-generation proteomics of serum extracellular vesicles combined with single-cell RNA sequencing identifies MACROH2A1 associated with refractory COVID-192022

    • Author(s)
      Kawasaki Takahiro, Takeda Yoshito, Edahiro Ryuya, et al.
    • Journal Title

      Inflammation and Regeneration

      Volume: 42 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s41232-022-00243-5

  • [Journal Article] Identification of CD14 and lipopolysaccharide-binding protein as novel biomarkers for sarcoidosis using proteomics of serum extracellular vesicles2022

    • Author(s)
      Futami Yu, Takeda Yoshito, Koba Taro, et al.
    • Journal Title

      International Immunology

      Volume: 34 Pages: 327~340

    • DOI

      10.1093/intimm/dxac009

  • [Presentation] 次世代プロテオミクスによる気管支喘息T2炎症の新規BM開発2022

    • Author(s)
      吉村華子、武田吉人、足立淳、伊藤眞里、榎本貴俊、原伶奈、白井雄也、三宅浩太郎、白山敬之、平田陽彦、川﨑貴裕、熊ノ郷淳
    • Organizer
      第62回日本呼吸器学会学術講演会
  • [Presentation] エクソソームの次世代プロテオミクスによる気管支喘息T2炎症の新規バイオマーカー同定2022

    • Author(s)
      吉村華子、武田吉人、足立淳、伊藤眞里、榎本貴俊、原伶奈、白井雄也、三宅浩太郎、白山敬之、平田陽彦、川﨑貴裕、熊ノ郷淳
    • Organizer
      日本プロテオーム学会2022年大会
  • [Presentation] 次世代プロテオミクスによる気管支喘息T2炎症の新規BM開発2022

    • Author(s)
      吉村華子、武田吉人、熊ノ郷淳
    • Organizer
      第71回日本アレルギー学会学術大会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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