Development of a hemodiagnosis for ALS based on the seeding reaction induced by misfolded proteins

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19456
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 52:General internal medicine and related fields
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: TOKUDA Eiichi 日本大学, 薬学部, 講師 (00757510)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 原 誠 日本大学, 医学部, 准教授 (10817224) ; 中嶋 秀人 日本大学, 医学部, 教授 (20330095)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: 筋萎縮性側索硬化症 / 血液診断 / 早期発見 / 異常型タンパク質 / シーディング / ホフマイスターイオン

Outline of Final Research Achievements

The aim of the present study was to develop a hemodiagnosis for amyotrophic lateral sclerosis (ALS) that can contribute to the early detection of patients with ALS. In the development, we focused on the seeding reaction where a misfolded protein acts as a conformational template to indues the conversion of a folded protein into its misfolding. The reaction can amplify as little as a misfolded protein, which will be advantage in the development of an ALS hemodiagnosis. We found that the ALS-related misfolded protein was amplified with as little as 0.1 pmol/L under the existence of a certain Hofmeister’s ion.

Free Research Field

タンパク質科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

神経変性疾患の研究領域において、夾雑物質が豊富に含まれる血液中では、異常型タンパク質はシーディングを誘発できないと考えられており、当該分野では、脳脊髄液を対象にバイオマーカー探索が行われてきた。本研究では、既存のコンセンサスの打破に挑戦し、極微量な異常型タンパク質が血液の夾雑環境においても、シードとして機能できるアッセイ系の開発に成功した。本研究で開発したアッセイ系は、原理的には血中に存在する様々な異常型タンパク質のシード機能の評価にも適応できると考えられ、汎用性が高く、幅広い学術分野に波及効果のある手法と言える。