Construction of preemptive medicine for rheumatoid arthritis based on proteomics and artificial intelligence of a medical examination cohort

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K20617
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 大山 要 長崎大学, 病院(医学系), 教授 (50437860)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 岳志 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (80505909) ; 玉井 慎美 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (60380862) ; 川尻 真也 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (20457576)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2024-03-31
• Keywords: 健診コホート / 免疫複合体 / 人工知能 / 関節リウマチ / 先制医療

Outline of Annual Research Achievements

離島コホートの血清検体に含まれる免疫複合体抗原の一斉同定結果（2021年度解析分を含む）をもとに、RA超早期から出現する抗原の特定を試みた。最終的に56名の離島コホート64検体を解析した。なお、全検体が抗シトルリン化ペプチド抗体陽性であった。過去に解析した早期RA、全身性エリテマトーデス、強皮症、シェーグレン症候群で検出された免疫複合体抗原を比較対照とした（Ann Rheum Dis 2012；Clin Biochem 2015；Clin Exp Immunol 2021；J Autoimmun 2023）。離島コホートでは447種類の免疫複合体抗原が同定された。このうち、比較対照群で検出されず、離島コホートのみで検出される免疫複合体抗原が2種類特定できた。この免疫複合体抗原は早期RAでも検出されなかったため、抗シトルリン化ペプチド抗体陽性ではあるが、症状が現れる（早期RA）前の超早期RAに特徴的なものと考えられた。さらに、シトルリン化タンパク質に絞った免疫複合体抗原解析についても同様の比較を行い、超早期RAに特徴的または特異的なシトルリン化配列（ペプチド）の特定を継続中である。他方、上記の解析で得たMSスペクトル、MS/MSスペクトルのシグナル強度を利用してラベルフリー定量を行った。個々の免疫複合体抗原の量を示すデータであり、疾患／免疫複合体抗原／量に基づく特徴付けを人工知能解析で進めている。また、架橋質量分析法を応用して、自己抗原化における異常本体である抗原決定基（エピトープ）を特定する方法を開発した（投稿論文英文校正中）。この手法を用いて、上記の特徴的な免疫複合体抗原のエピトープ特定を開始した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究開始当初からのCOVID-19による研究室稼働率低下の影響が遷延している。

Strategy for Future Research Activity

通常の研究室稼働に戻っている。研究に参加する学生（本研究の一部は薬学部学部生の卒業研究を兼ねている）の数を倍増するとともに、効率的・効果的な研究を意識して次年度中の研究完了を目指す。

Causes of Carryover

代表者が病気療養で一時入院し、一部の研究を2022年度内に実施できず、研究資材購入ができなかった。次年度に延期分の物品費等に充当する予定である。