Identification of liquid biopsy-based prognostic factors for endemic bovine leukemia

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K05915
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: 山田 慎二 岩手大学, 農学部, 准教授 (40755956)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 牛伝染性リンパ腫 / リンパ腫発症診断 / リキッドバイオプシー / miRNA

Outline of Annual Research Achievements

BLV由来miRNA（blv-miRNA）およびウシ由来miRNA（bta-miRNA）のリンパ腫（EBL）発症への関与については不明であり、病態進行とmiRNA発現の関連性を解析することは牛伝染性リンパ腫を理解する上で有用であると考えられる。本研究ではblv-miRNAおよびbta-miRNAに着目し、血清中の低分子miRNAがEBL発症を予測可能なバイオマーカーとなりうるかを検証した。
昨年度までの研究では、BLV非感染牛と比較してBLV感染未発症牛（AL牛）のB細胞で有意に発現上昇している特定のmiRNA（bta-miR-375）を見出した。さらに、BLV非感染牛、AL牛およびリンパ腫発症牛（EBL牛）の血清から低分子RNAを抽出し、定量RT-PCRによってbta-miR-375の発現量を測定したところ、EBL牛ではBLV非感染牛およびAL牛と比較してbta-miR-375の発現量が有意に高かった。これらの結果から、リンパ腫発症に向かって宿主mi-RNAが発現亢進し、従来の検査項目（TK, LDH, 白血球数）と比較して鋭敏なリンパ腫発症マーカーとなり得る可能性が示唆された。
野外のBLV感染牛由来血液はほとんどが定点サンプルであり、感染初期～無症状期～リンパ腫発症期まで同一個体のサンプルを経時的に採材することは困難である。そこで、BLVヒツジ感染モデルを用い、BLV感染によって変動する血中miRNAを経時的に追跡した。BLV感染牛PBMCをヒツジ5頭に腹腔内接種し、ELISAで血中抗体価上昇とPBMCからプロウイルスが検出されたことから全頭でBLV感染が成立したと判断した。当初の予定では24ヵ月以内にリンパ腫を発症するものと想定していたが、5頭中1頭がリンパ腫以外の原因で死亡し、残り4頭は現時点でウイルス感染細胞率が20～30％程度で推移している。

Research Products

• [Journal Article] Serum bta-miRNA-375 as a potential biomarker for the early diagnosis of enzootic bovine leukosis (2024)
  • Author(s): Kenji Murakami,Towa Matsunaga,Takashi Matsuzaki,Yuta Naruke,Sonoko Miyauchi,Sota Kobayashi,Syuji Yoneyama,Yusuke Sakai,Toshihiro Ichijo,Toh-ichi Hirata,Atsushi Kimura,Yuzumi Chiba,Kei-ich Matsuda,Shinji Yamada,Hirokazu Hikono
  • Journal Title: PLoS One Volume: 19(5) Pages: e0302868.
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0302868.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research