2022 Fiscal Year Research-status Report

尿路感染におけるHMGB1の動態解析と尿中特異マーカーの可能性に関する探索的研究

Research Project

Project/Area Number	21K09425
Research Institution	Shimane University
Principal Investigator	和田耕一郎島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (20423337)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	石井亜矢乃岡山大学, 大学病院, 准教授 (00423294) [Withdrawn] 定平卓也岡山大学, 大学病院, 助教 (20733322) [Withdrawn] 花井幸次島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (60912730) 渡邉豊彦岡山大学, ヘルスシステム統合科学学域, 教授 (30432644) 和田里章悟独立行政法人国立病院機構岡山医療センター(臨床研究部), 独立行政法人国立病院機構岡山医療センター(臨床研究部), 医師 (80833277) [Withdrawn] 小川貢平島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 助教 (90868556)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2025-03-31
Keywords	HMGB1 / 尿路感染症 / バイオマーカー
Outline of Annual Research Achievements	HMGB1の尿中への代謝（排泄）率は明らかとなっておらず、尿中にどの程度移行するかが、有熱性尿路感染症における特異的バイオマーカーになりうるか最も革新的な要素となる。すなわち、血清中のHMGB1が腎から尿中に排泄されにくい、という仮説が正しいことを検証し、仮説が正しければ尿中のHMGB1の上昇は尿路上皮の障害を意味する。それが有熱性尿路感染症のバイオマーカになりうる必須の要素であり、本研究課題はマウスを用いた代謝経路の検証と、臨床研究の検討によって成り立っている。尿中代謝の検討については、マウスの尿と血液で実施することを計画していたが、投与したHMGB1が血中でも測定できない事態が生じたため、本年度は採取できる血液と尿が多いラットを用いた実験を実施した。ラットにおいて四塩化炭素による急性肝炎モデルで血中のHMGB1が上昇するモデルが報告されており、文献報告の通りモデルの作成を試みたが、肝酵素の上昇に比しHMGB1の上昇が認められず、さらに高感度測定を実施しても対象のマウスと差がないことが判明した。このことから、動物実験によるHMGB1の尿中代謝についてはモデル作成の時点で足踏みをしているのが現状である。臨床研究については、健常者、尿路感染症以外の発熱患者、無熱の尿路感染症患者、有熱性尿路感染症患者の4群で血清及び尿の余剰検体を用い、HMGB1を測定する研究計画書を作成した。本臨床研究に参加する医師でプロトコールを確認しているところであり、ほぼ内容として固まりつつある。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason HMGB1の代謝経路の検討については、マウスの尿と血液で実施することを計画していたが、投与したHMGB1が血中でも測定できない事態が生じたため、採取できる血液と尿が多いラットを用いた実験を実施した。ラットにおいて四塩化炭素による急性肝炎モデルで血中のHMGB1が上昇するモデルが報告されており、文献通り四塩化炭素を3日間投与したがGOT/GPTに上昇が見られなかったため投与期間を1週間延長。1週間後も上昇が見られなかったことから投与量および投与経路を変更して追加で1週間投与した。その結果四塩化炭素投与群においてGOT/GPTの上昇を認めた。同モデルにおける血清中のHMGB1を測定したところ、文献とは異なり上昇が認められず、さらに対象のマウスと差がないことが判明した。このことから、血清と尿の採取法を再検討するとともに、直接血中にHMGB1を投与して尿中濃度を測定する実験系を整えている段階である。そのため、血清中のHMGB1が尿中にどの程度移行するか、という課題について明確なデータが得られていない。
Strategy for Future Research Activity	HMGB1の尿中代謝を検討するモデルとして、現状の四塩化炭素による急性肝炎モデルによる、HMGB1の自己発現にこだわることをやめ、直接投与して血中および尿中濃度を測定する系を早期に確立する。臨床研究については、前施設で実施した予備実験のデータをもとにヒトHMGB1の測定系を整備するとともに、臨床研究の分担者とのブラッシュアップを経て、早期に倫理申請を実施して本年中には臨床研究を開始する予定である。これらの動物実験と臨床研究を並行して進める方針に変更はなく、HMGB1の有熱性尿路感染症に特異的な尿中バイオマーカーとしてのポテンシャルを明らかにしていく方針である。
Causes of Carryover	新型コロナウイルス感染症の影響で、現地参加ではなくウェブによる学会参加が中心となったことが影響している。また、動物実験のモデル作成に時間がかかっており、確立の後に多くの動物を購入して検討する段階に達していないことも、次年度使用額が生じた一因であると考えている。