2015 Fiscal Year Research-status Report
中枢神経疾患における“脳型”糖タンパク質の代謝および診断的意義
| Project/Area Number |
26460394
|
|---|
| Research Institution | Fukushima Medical University |
|---|
Principal Investigator |
橋本 康弘 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (80164797)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
苅谷 慶喜 福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (00458217)
伊藤 浩美 福島県立医科大学, 医学部, 講師 (00450669)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 脳炎／脳症 / 熱性けいれん / 髄液 / α２マクログロブリン / 診断マーカー |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
髄液は脳周囲を循環する体液であり、神経系マーカーの宝庫と考えられている。我々は、髄液中にユニークな糖鎖(脳型糖鎖)を持つ一群の糖タンパク質を見いだした。その一つにα2マクログロブリン(α2M)がある。α2Mは生理的なプロテアーゼ・インヒビターであり、けいれん性疾患での変化が予想された。
けいれんを示す者群を、重症疾患である急性脳炎および脳症（acute encephalitis/encephalopathy: AEE）群と、後遺症なく回復する軽症疾患である熱性けいれん（febrile seizure: Fs）群の２つに分別し、α2Mによる鑑別の可能性を検討した。
平成27年度には症例数を増やし、AEE・15例およびFs・24例の試料を収集した。髄液のウェスタンブロットにより、AEEでは、Fsに比べてα2Mが上昇していることが示された（p = 0.016）。従って、α2MはAEEのマーカーになることが示された。一方、同じ症例の血清中α2Mをウェスタンブロット法にて測定したところ、AEEとFsの間で、有意差は認められなかった（p = 0.152）。この事実は、髄液中α2Mの変化は血清α2Mとは独立した制御を受けることを示している。
ウェスタンブロットによる定量は、時間と手間がかかることから、サンドイッチELISA系の構築を行なった。作成されたELISA系では5～100 ng/mLの範囲で直線性を示す検量線が得られた。この実験系によりハイスループットのアッセイが可能となった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の目的は、重症疾患であるAEEと軽症疾患であるFsのマーカー探索である。平成２７年度の結果は髄液中α2Mが両病態の鑑別疾患マーカーになることを示している。従来バイオマーカーがなかった脳症の早期診断により、患者の救命につながることが期待される。
AEEとFsではα2Mの濃度が髄液中では有意に異なるのに対し、血清濃度は両者で差が認められなかった。この事実は、髄液と血清のα2Mが独立した制御を受けていることを示唆している。また、診断には髄液採取が必須であることを示している。
従来、α2Mの測定はウェスタンブロット法で行なっていた。しかし、この方法は時間と手間がかかるため、臨床応用は難しかった。平成２７年度に我々はサンドイッチELISA法によるα2Mの測定系を構築した。これは、臨床応用に結びつく成果であると考えている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
我々は、AEEとFsの間で髄液中α2Mの有意差を示した。しかし、診断の感度・特異度は十分とは言えない。この理由は、髄液中には血清由来のα2Mが混入しており、脳内で作られるα2M（真のマーカー）と区別されないためと考えている。両α2Mは、タンパク質部分は同一であるが、糖鎖修飾が異なっている（血清型α2Mおよび脳型α2M）。すなわち、糖鎖修飾の違いを検出すれば両アイソフォームを個別に定量することが可能となる。これによって、診断の感度・特異度の上昇が期待される。
糖鎖アイソフォームを区別する具体的な方法は、“レクチン／抗体サンドイッチELISA法”である。この方法では、糖鎖認識分子であるレクチンを使って、アイソフォームを区別する。脳型糖鎖を認識するレクチンをマイクロタイタープレート上にコートし、脳型α2Mを捕捉する。この時、血清型α2Mは捕捉されずに洗浄除去される。洗浄操作の後、捕捉された脳型α2Mを抗体にて検出する。
これによって脳型α2Mを特異的に測定することが可能である。
|
| Causes of Carryover |
平成２７年度の研究成果により、AEEで増加するα2Mは脳内で生合成されることが示唆された。これを実証するために、抗α2M抗体を使った免疫組織化学を予定していた。しかし、ヒト脳炎の組織の入手ができなかったため、組織学的研究は行なえなかった。このため、次年度使用額が生じた。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
脳炎組織の入手先として、福島県立医科大学の病理学講座を予定していた。平成２８年度は他施設からの脳炎組織を入手を予定してあまおり、組織学的検討を行う予定である。
|
-
-
[Journal Article] Subgroup differences in “brain-type” transferrin and alpha-synuclein in Parkinson’s disease and multiple system atrophy2016
Author(s)
Akioh Yoshihara, Masahiko Fukatsu, Kyoka Hoshi, Hiromi Ito, Kenneth Nollet, Yoshiki Yamaguchi, Ryotaro Ishii, Takahiko Tokuda, Masakazu Miyajima, Hajime Arai, Takeo Kato, Katsutoshi Furukawa, Hiroyuki Arai, Akio Kikuchi, Atsushi Takeda, Yoshikazu Ugawa and Yasuhiro Hashimoto
-
Journal Title
J. Biochem.
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
[Presentation] Subgroup differences in “brain-type” transferrin and alpha-synuclein in Parkinson’s disease and multiple system atrophy2015
Author(s)
Akioh Yoshihara, Masahiko Fukatsu, Kyoka Hoshi, Hiromi Ito, Ryotaro Ishii, Takahiko Tokuda, Masakazu Miyajima, Hajime Arai, Takeo Kato, Katsutoshi Furukawa, Hiroyuki Arai, Akio Kikuchi, Atsushi Takeda, Yoshiki Yamaguchi, Yoshikazu Ugawa and Yasuhiro Hashimoto
Organizer
7th Asian Community of Glycoscience and Glycotechnology Conference (ACGG)
Place of Presentation
Matsushima, Miyagi
Year and Date
2015-11-12 – 2015-11-15
Int'l Joint Research
-
-
[Presentation] 髄液中トランスフェリン測定の意義2015
Author(s)
星 京香，吉原章王, 深津真彦，伊藤浩美，石井亮太郎，徳田隆彦，宮嶋雅一，新井 一，加藤丈夫，古川勝敏，荒井啓行，菊池昭夫，武田 篤，山口芳樹，宇川義一，橋本康弘
Organizer
第9回東北糖鎖研究会発表会・第9回東北薬科大学分子生体膜研究所(IMBG)シンポジウム
Place of Presentation
仙台
Year and Date
2015-09-04 – 2015-09-05
-
-
-
-
