2013 Fiscal Year Research-status Report

新規敗血症バイオマーカーendocanの統合的解析

Research Project

Project/Area Number	25462833
Research Institution	Teikyo University
Principal Investigator	北沢貴利帝京大学, 医学部, 講師 (90505900)
Project Period (FY)	2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords	endocan / 敗血症 / バイオマーカー
Research Abstract	内皮細胞特異的分子-1(endothelial cell specific molecule-1, endocan)はデルマタン硫酸のプロテオグリカンで、肺癌をはじめとする腫瘍細胞でも認められ、乳癌、肺癌などで転移、増殖の危険因子となり得る一方、敗血症、敗血症性ショックの症例を対象にした過去の研究で、endocanは上昇し、CRP、PCT、IL-6など他のバイオマーカーと比較しても、各群間で有意差を確認できたのはendocanのみで、10日以内の死亡例と生存例との比較でも、endocanのみで有意差を認めた。しかしながら、この研究では、敗血症の進行、もしくは治癒過程でendocanの血清濃度がどのように推移するのかは検討されていない。本研究では臨床症例での血清濃度の推移を継時的に解析した。非担癌症例であり菌血症合併の敗血症症例51例、非敗血症性の感染症症例25例を研究対象とした。血液培養(非敗血症では感染部位からの検体培養)陽性日を0日として、前向きに0、1-2、3-5、6-9日の血清を採取し、endocan濃度をELISA法にて測定した。また同時にCRP、プロカルシトニンを測定した。この解析によりendocanは感染症の経過において、0日から6-9日まで臨床経過に関係なく、持続的に高値を維持していることが明らかとなった。また敗血症症例と非敗血症症例の比較では、敗血症症例で全ての期間にわたって、有意に高値を示した。一方でCRPは発症後に上昇し、変動の大きい傾向があり、敗血症と非敗血症での優位差は認められなかった。以上より、endocanは従来のバイオマーカーと比較して、診断時期の限定されない、安定した敗血症の診断マーカーになり得るという特性が示された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 敗血症症例における血清endocan濃度と病態進行の関連性を解析する臨床研究は平成27年度まで継続する予定であったが、平成25年度内に症例の登録が終了し、解析が可能な状況となった。一方で、内皮細胞におけるendocanの産生機構の解析については、平成26年以降に解析を行うこととなった。
Strategy for Future Research Activity	LPSがendocanの産生・分泌の誘導因子であると考えた場合、TNF-αを介する間接的な結果なのか、LPSを介した直接のシグナル伝達によるものか明らかとなっていない。まずTNF受容体での結合を阻害し、endocanの産生・分泌がどの程度抑制されるかを解析する。細胞は正常ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)を用いTNF-αの受容体に対する結合抑制にはTNFR1及びTNFR2の中和抗体を処理する。LPS刺激によりendocanの分泌が、中和抗体未処理の細胞と比較して相違があるのかをELISAを用いて定量する。この解析から、endocan産生・分泌の主たる原因が、PAMPsによる直接作用なのか、サイトカインストームと呼ばれるTNF-αなどの過剰産生がもたらしているかを推測できる。 endocanがLPS以外のPAMPsでもendocanの産生能を有する可能性が推測されるが、誘導するPAMPsの特異性を検証した報告はない。本研究では黄色ブドウ球菌由来のペプチドグリカン、真菌由来のZymosan、ssRNAといった代表的PAMPsで刺激し、endocanが産生されるのかELISA法を用い研究協力者が解析する。この解析でendocanの産生が、特定のPAMPsのみ誘導されるのか、敗血症全般でおこる現象かを確認できる。
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	当該年度の初期の予定では、内皮細胞におけるendocanの産生機構の解析を計画していたが、実施しなかったため、内皮細胞および、計画に関連する実験試薬の購入は行わなかった。次年度において、内皮細胞および、抗体など計画に関連する実験試薬を購入、分子細胞学的な解析を行う予定である。